低氮燃烧技术
低氮燃烧

低氮燃烧技术
低氮燃烧技术是一种有效的低NOx燃烧技术,运用空气分级燃烧原理对传统的煤粉炉燃烧系统进行综合改造不仅可以有效地降低NOx的排放量,还可以适当地保持其较好的经济性。
为了控制燃烧过程中NOx的生成量可采取的措施有:(1)降低过量空气系数和氧气浓度,使煤粉在缺氧条件下燃烧;(2)改善锅炉配风系统,降低燃烧过程中的NOx生成量;(3)增加一个或多个低NOx燃烧器,采用再燃技术。
燃烧区的氧浓度对各种类型的NOx生成都有很大影响。
将过量空气系数适当降低(不影响锅炉正常燃烧),燃烧区处于“微过氧燃烧”状态时,对抑制在该区中NOx的生成量有明显效果。
根据这一原理,在不影响锅炉正常燃烧的前提下,应用先进的自动化控制技术结合烟气再循环,适当降低燃烧区的空气量,可降低10-15%左右的NOx生成量。
锅炉的燃烧特性与锅炉结构、燃煤成分、操作要求等因素密切相关,并且存在炉膛出口温度与烟气中NOx含量正相变化的现象。
依据炉膛结构及煤粉燃烧特点,调整合理的配风系统,使燃烧区始终处于沸腾翻滚燃烧状态,加强烟气的搅动和补充足够的氧气,达到强化燃烧的目的,从而降低NOx生成量。
在降低燃烧区的氧浓度和改善锅炉配风系统基础上,增加一个或多个低NOx燃烧器。
通过燃料再燃技术,将燃烧过程分成主燃烧区、再燃区及燃尽区3个区域,把主燃烧区域中生成的NOx在再燃区还原成为分子氮气(N2)以降低NOx排放。
综合应用以上低氮燃烧措施后,可综合降低NOx生成量30%~40%。
低氮燃烧技术

电厂需执行严格的NOx排放标准
01
国家出台相关法规和政策
为了控制氮氧化物的排放量,我国政府出台了相关法规和政策,要求电
厂等工业部门采取有效的控制措施,降低氮氧化物的排放量。
02
征收环保税、实行奖励等措施来自为了激励企业加强氮氧化物控制,我国政府采取了征收环保税、实行奖
励等措施,促使企业加强环保投入,提高其环保水平。
反应条件的适应能力
在选择SCR烟气脱硝系统的方法 时,应考虑还原剂与烟气之间的 反应条件,如液氨法和氨水法需 高温,尿素法则可在较低温度下 反应。
具体应用方法的决策因素
企业实际情况
企业应结合自身实际情况选择最适合的SCR烟气脱硝系统方法。例如,若企业具有较为完善的安全管 理体系和消防设施,可以选择液氨法以保证安全性。
控制氮氧化物的重要性
保护环境
控制氮氧化物的排放可以减少氮氧化物的排 放量,从而降低大气污染物的产生。这有助 于保护环境,减少生态破坏和人类健康的威 胁。
保护地球环境
提高燃煤效率
通过控制氮氧化物的排放,可以促进燃煤效 率的提高。这是因为氮氧化物可以促进燃煤 过程中的氮气释放,从而增加燃煤效率。
控制氮氧化物的排放可以减少臭氧层 的破坏,从而保护地球环境。这是人 类保护地球家园的重要举措之一。
SCR技术工艺过程
脱硝剂制备
根据需要,将氨水或尿素等原料 转化为氨气或尿素氨溶液,这是
SCR技术工艺过程的第一步。
催化剂使用
将制备好的氨气或尿素氨溶液通 过催化剂作用,加速还原剂与氮
氧化物的反应过程。
反应生成物处理
经过催化剂作用后,还原剂与氮 氧化物反应生成N2和H2O,这 些生成物需要被处理掉。一般来 说,这些生成物可以通过放空、
低氮燃烧技术

低氮燃烧技术1 水泥窑炉系统NO X形成机理大致介绍2 现有低氮燃烧技术大致介绍3 低氮燃烧技术的效果4 改变燃料物化性能5 提高生料易烧性6、新型干法水泥应对脱硝的相应措施1、水泥窑炉系统NO X形成机理大致介绍1.1NO X的生成机理窑炉内产生的NO X主要有三种形式,高温下N2与O2反应生成的热力型NO X、燃料中的固定氮生成的燃料型NO X、低温火焰下由于含碳自由基的存在生成的瞬时型NO X.1.2热力型NO X:由于是燃烧反应的高温使得空气中的N2与O2直接反应而产生的,以煤为主要燃料的系统中,热力型NO X为辅。
➢一般燃烧过程中N2的含量变化不大,根据泽里多维奇机理,影响热力型NOX 生成量的主要因素有温度、氧含量、和反应时间。
➢热力型NOX产生过程是强的吸热反应,温度成为热力型NOX生成最显著影响因素。
研究显示,温度在1500K以下时,NO生成速度很小,几乎不生成热力型NO,1800K以下时,NO生成量极少,大于1800K时,NO生成速度每100K约增加6-7倍。
➢温度在1500K以上时,NO2会快速分解为NO,在小于1500K时,NO将转变为NO2,一般废气中NO2占NO X的5-10%,排入大气中NO最终生成NO2,所以在计算环境影响量时,还是以NO2来计算。
可以说,窑炉内的温度及燃烧火焰的最高温度是影响热力型NO X生成量的一个重要指标,也最终决定了热力型NO X的最大生成量。
因此,在窑炉设计中,尽量降低窑炉内的温度并减少可能产生的高温区域,特别是流场变化等原因而产生的局部高温区。
燃烧器设计中,要具备相对均匀的燃烧区域来保证燃料的燃烧,降低火焰的最高温度。
这些都是有效降低热力型NO X的有效办法。
➢热力型NOX生成量与氧浓度的平方根成正比,氧含量也是影响热力型NO X 生成量的重要指标。
随O2浓度增加和空气预热温度的增加,NO X生成量上升,但会有一个最大值。
O2浓度过高时,过量氧对火焰有冷却作用。
低氮燃烧技术介绍

低氮燃烧技术介绍
嘿,朋友们!今天咱来聊聊低氮燃烧技术。
你说这低氮燃烧技术啊,就像是一位默默守护环境的无名英雄。
它的任务呢,就是要把那些氮氧化物给“收拾”得服服帖帖,让它们别到处捣乱,污染咱们的空气。
想象一下,燃烧就像是一场热闹的派对,各种燃料在那里尽情狂欢。
但这一狂欢,氮氧化物就可能趁机冒出来啦。
这时候,低氮燃烧技术就闪亮登场啦!它就像一个厉害的派对管理员,告诉燃料们:“嘿,别闹太过分啦,注意点影响!”它通过一些巧妙的方法,让燃烧变得更有序,更环保。
比如说,它会调整燃烧的条件,让温度啊、氧气量啊都恰到好处,这样氮氧化物就没那么容易产生了。
就好像给派对加上了一些合适的规则,让大家既能玩得开心,又不会搞出乱子。
而且啊,它还会在燃烧的过程中进行精细的调控,就跟个细心的导演似的,让每一个环节都能达到最佳效果。
有了低氮燃烧技术,咱们的环境可就有福啦!天空会更蓝,空气会更清新,咱们呼吸起来也更舒服。
它让我们既能享受燃烧带来的便利,又不用担心对环境造成太大的伤害。
哎呀,真希望这低氮燃烧技术能越来越厉害,让我们的生活变得更加美好。
就像一个可靠的伙伴,一直陪伴着我们,保护着我们的环境家园。
总之呢,低氮燃烧技术虽然不那么起眼,但它的作用可大着呢!它就是我们环保事业中的一位小勇士,默默地为我们的蓝天白云而战斗。
让我们一起为它点赞吧!
好啦,关于低氮燃烧技术,我就说到这儿啦,相信大家也对它有了一定的了解咯!下次再聊别的有趣事儿哈,拜拜啦!。
低氮燃烧技术

低氮燃烧技术
低氮燃烧技术是一种新型的减排技术,是指在燃烧过程中降低NOx污染物的技术。
它通过控制燃烧温度、压力和燃料组成,减少NOx的产生,降低大气污染物的排放,以达到减少空气污染的目的。
低氮燃烧技术可以通过以下方式实现:
一是采用低温燃烧技术,增加燃烧室的容积,减少燃烧温度,减少NOx的产生。
二是由燃料燃烧改变燃烧法,减少燃烧温度,延缓燃料气化过程,减少NOx的产生。
三是采用添加剂技术,如硼酸、硫酸和替代氧化物等,来控制燃烧过程,降低NOx的产生。
四是采用燃烧技术,在燃烧过程中应用高温三元催化剂,进行NOx的还原转化,将NOx转化为无害的二氧化氮。
低氮燃烧原理

低氮燃烧原理所谓低氮燃烧,就是通过调整燃料与空气在各燃烧阶段配比的方式,使燃烧产物中氮氧化物大幅度降低的燃烧技术。
煤粉在燃烧过程中产生的氮氧化物主要是NO和NO2,统称为NOx。
煤粉在燃烧过程中生成NOx的途径有三个:(1)热力型NOx。
空气中氮气在高温下氧化生成的NOx,一般在1300℃以上生成,占总量的10~20%;(2)燃料型NOx。
燃料中含有的氮化合物在燃烧过程中热分解之后又氧化而形成的NOx,占总量的75~90%;(3)快速型NOx。
燃烧时空气中的氮,在火焰前沿的早期阶段,和燃料中的碳氢原子团反应而形成的NOx,其所占比例很小,一般不予考虑。
热力型NOx的生成机理为O2 →2O (反应速度最快)N2 +O →NO+N,温度T>1538℃(反应速度最慢)O2 +N →NO+O,温度T>816℃(反应速度较快)从反应机理来看,抑制热力型NOx生成速度的主要是第二个化学反应,氮气分子N2需要非常高的温度和非常大的能量才能断开分子键N≡N,生成活性的氮原子N。
另外,需要有足够活性的氧原子O与之结合,才可生成热力型NOx。
由此可见,足够高的温度水平和足够高的氧气浓度,是生成热力型NOx的有利条件。
燃料型NOx的生成机理为O2 →2O燃料→自由基(N+NH+CN)+… ,温度T=700~800℃自由基+O →NO+…自由基+自由基→N2+…(缺氧环境)在一般的锅炉燃烧工况下,800℃的温度水平是很轻易达到的,只要燃料中含有N元素,含N自由基的生成是不可避免的。
因此,足够高的氧气浓度,是生成燃料型NOx的有利条件根据以上分析,NOX生成条件总结如下:(1)首先要生成自由N原子或含N自由基:对热力型NOx,其来源为N≡N,破坏分子键需极高的温度来提供足够的能量;对燃料型NOx,其来源为含N有机物热解,键能小,对温度要求低。
(2)其次要有氧与自由N原子或含N自由基结合:相对与N,氧更倾向于与C、H等结合,只有氧浓度较高时,NOx才易生成;缺氧环境下的自由N或含N自由基,会结合成N≡N,从而减少自由N。
低氮燃烧的脱氮效率-概述说明以及解释

低氮燃烧的脱氮效率-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以是以下内容之一:1.1概述低氮燃烧技术是在保证燃烧过程中能量利用效率的同时,降低燃料燃烧产生的氮氧化物(NOx)排放的一种有效手段。
随着全球环境问题的日益突出,尤其是大气污染对人类健康和环境的危害越来越严重,低氮燃烧技术的研究与应用日益受到重视。
本文将重点探讨低氮燃烧的脱氮效率。
首先,将对低氮燃烧技术的原理进行简要介绍,包括燃料的燃烧过程、NOx的生成机理等。
其次,将详细阐述低氮燃烧技术的常用手段,包括气体调节、燃烧调控、燃烧器结构优化等。
在本文的结论部分,将对低氮燃烧的脱氮效率进行总结,并探讨未来低氮燃烧技术的发展前景。
通过对现有低氮燃烧技术的分析与比较,可以为进一步提高脱氮效率提供一定的指导和参考。
通过深入研究低氮燃烧技术的相关原理和应用,我们可以进一步了解如何优化燃烧过程以降低NOx排放,从而减少环境污染,保护人类健康。
此外,对未来低氮燃烧技术的展望也将为相关研究者提供前进方向,推动低氮燃烧技术的发展和应用。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下所示:文章结构本文主要包含以下几个方面内容:引言、正文和结论。
1. 引言引言部分将对低氮燃烧的脱氮效率进行概述,并介绍本文的目的和结构。
2. 正文正文将详细介绍低氮燃烧的原理和技术手段。
2.1 低氮燃烧的原理这一部分将对低氮燃烧的基本原理进行阐述。
包括通过调整燃烧方式、优化燃烧参数以及采用先进的燃烧技术等手段,降低燃烧过程中产生的氮氧化物排放。
2.2 低氮燃烧的技术手段这一部分将介绍低氮燃烧中常用的技术手段。
包括燃烧室设计优化、燃烧系统调节、燃料改进以及污染物后处理等多种手段,用于提高燃烧效率和降低氮氧化物排放。
3. 结论结论部分将对低氮燃烧的脱氮效率进行总结,并展望低氮燃烧的未来发展。
3.1 低氮燃烧的脱氮效率总结这一部分将对低氮燃烧的脱氮效率进行总结。
综合各种低氮燃烧技术手段的优劣,评估其在降低氮氧化物排放方面的效果,并提出相应的建议和改进措施。
低氮燃烧技术16747

低NOx燃烧技术简介一??概述:用改变燃烧条件的方法来降低NOx的排放,统称为低NOx!烧技术。
在各种降低NOx排放的技术中,低NOx燃烧技术采用最广、相对简单、经济并且有效。
二??低NOx燃烧技术方法:1、空气分级燃烧空气分级法是将燃烧用的空气分阶段送入,进行“缺氧燃烧”和“富氧燃尽”,使其避开温度过高和大过剩空气系数同时出现,降低NOx的生成。
在“缺氧燃烧”阶段,由于氧气浓度较低,燃料的燃烧速度和温度降低,抑制了热力型NOx生成;由于不能完全燃烧,部分中间产物如HCN和NH3会将部分已生成的NOx还原成N2,从而抑制了燃料NOx的排放;然后在将燃烧所需空气的剩下部分以二次风形式送入,即“富氧燃尽”阶段,虽然空气量多,但此阶段的温度已经降低,新生成的NOx量十分有限,因此总体上NOx的排放量明显减少。
2、燃料分级燃烧燃料分级法是把燃料分为两股或多股燃料流,这些燃料流经过三个燃烧区发生燃烧反应。
把80%-85%的燃料送入主燃烧区进行富氧燃烧,余下15%-20%经主燃烧器上部送入再燃烧区,在空气系数小于1的条件下进行缺氧燃烧,主燃烧区产生的NOx被还原,从而减少NOx的排放量;为减少不完全燃烧需加空气进行燃尽。
3、烟气再循环燃烧烟气再循环法是在锅炉的空气预热器前抽取一部分低温烟气直接送入炉膛,或渗入一次或二次风中,降低氧浓度、火焰温度,使NOx的生成受到抑制,降低NOx的排放。
将部分低温烟气直接送入炉内或与空气(一次风或与二次风)混合后送入炉内,因烟气的吸热和对氧浓度的稀释作用,会降低燃烧速度和炉内温度,因而减少了热力型NOx三??低NO/然烧器根据上述低NOx l烧技术,我公司引进开发出以下型号的低NOx燃烧器:1、HDRB型低NOx然烧器;2、HHT-NRH低NOx燃烧器;3、HXCL型低NOx燃烧器;4、HWS型低NOx燃烧器;5、HDS型低NOx燃烧器;6 HSM型低NOx燃烧器;7、??HPM型低NOx燃烧器。
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引言我国能源构成以煤炭为主,消耗量占一次能源消费量的76%左右。
随着经济的快速发展,煤耗的增加,燃煤造成的大气污染日趋严重,特别是燃煤烟气中的氮氧化物(NOx),是大气污染的主要污染物之一。
氮氧化物NOx会破坏臭氧层,从而改变紫外线到达地面的强度;臭氧层的变化还会引起气候的变化,进而影响到整个生态环境;空气中的氮氧化物NOx还是产生酸雨的重要来源,酸雨对生态环境的影响已经广为人知,它使得土壤和水源酸化,影响农作物的生长;现代科学也已经证实人类许多疾病的产生也与空气中氮氧化物NOx有着直接的关系。
在大气污染控制方面,氮氧化物NOx控制技术研究和应用是目前继二氧化硫控制技术后的又一重要研究课题,其中氮氧化物NOx 的生成机理对氮氧化物NOx控制技术的发展有着重要的意义。
世界发达国家对氮氧化物NOx污染的研究起步较早,已有相应的控制技术在工业上得到应用。
我国对大气污染特别是对氮氧化物NOx的研究开始的时间不长,与世界发达国家的水平还有一定的差距,特别是在工业应用方面,我国才刚刚起步,因此高效的氮氧化物NOx控制技术以及其在工业上的广泛应用将对我国大气污染的控制起到重要的作用。
我国NOx 排放量目前已超过一千万吨,城市大气中NOx污染也十分严重,并存在着发生光化学烟雾的危险。
随着国民经济发展、人口增长、城市化进程的加快,未来中国NOX排放量将继续稳步增长。
若不采取进一步的排放控制措施,到2020年,中国NOX排放总量将可能达到2363-2914万t,超过美国成为世界第一大NOX 排放国。
到2030年,火力发电贡献率将达45%左右,交通运输贡献率超过30%。
我国对NOx排放和污染的控制已开始提到议事日程,1995年修订的《大气法》中已明确提出“企业应当逐步对燃煤产生的氮氧化物采取控制的措施”,目前实施的“一控双达标”中也要求重点城市环境空气氮氧化物浓度2000年要达标。
但目前均未对NOx 排放总量控制和污染源达标排放提出要求,“一控双达标”对NOx是不配套的。
因此,应制订并完善污染源排放NOx 标准,制订排放NOx总量控制计划,加强控制技术的开发,提出适合我国国情的控制对策,以改善城市大气质量。
因此了解国内外发电企业NOx 排放情况及标准;认识排放NOx的机理;了解控制NOx的技术种类;熟悉SCR烟气脱硝技术的原理及工艺过程对于即将服务于电力企业的学生而言是必要的。
目录引言 (1)第一章 NOx控制技术概况 (5)1.我国NOx污染现状 (5)2.电厂NOx排放标准 (5)3.我国火电厂NOX的控制措施 (6)4.NOX形成机理与控制技术 (7)第二章选择性催化还原法烟气脱硝技术的原理 (8)1.原理及流程 (8)2.催化剂 (9)2.1催化反应原理 (10)2.2催化剂的种类 (11)4.还原剂的种类、性能特点及应用情况 (12)4.1三中还原剂的特性 (12)4.2安全性比较 (13)4.3经济性比较 (13)5.影响SCR脱硝效率的因素 (15)第三章 SCR烟气脱硝系统及设备 (16)1.SCR烟气脱硝系统布置方式 (16)2.SCR法烟气脱硝系统的组成 (17)2.1SCR反应器 (17)2.2烟道及导流装置 (18)3.液氨储存系统和供应系统 (18)3.1液氨蒸发槽 (18)3.2氨气缓冲槽 (19)4.氨、空气喷雾系统 (19)第四章国电铜陵发电有限公司600MW机组烟气脱硝工程 (20)1.工程概况 (20)2.SCR系统的设计 (20)2.1设计基础参数 (20)2.2脱硝工艺流程 (20)3.烟气脱硝系统及工艺特点 (21)3.1脱硝反应系统 (21)3.2液氨储存、制备、供应系统 (22)4.本工程的设计特点 (23)小结 (25)第一章 NO x控制技术概况1.我国NO x污染现状据项目“能源规划中综合考虑环境因素”研究的初步估算,1990年我国氮氧化物的排放量约为910万吨,其中近七成来自于煤炭的直接燃烧,目前我国NOx排放量已超过在1000多万吨。
鉴于我国的能源消耗量今后将随经济的发展不断增长,NOx 排放量也将持续增加。
据有关研究的估算, 2000年和2010年,我国的NOx排放量分别达到1561万吨和2194万吨。
由此可见,今后NOx排放量将十分巨大。
如果不加强控制,NOx 将对我国大气环境造成严重的污染NOx排放量的剧增使我国城市大气中的NOx污染程度加重。
2.电厂NO x排放标准我国1991年颁布了《燃煤电厂大气污染物排放标准》,之后历经1996年和2003年两次修订,1996年修订的《火电厂大气污染物排放标准》中对新建1000t/h以上的锅炉规定了NOx 的排放要求,对于其他锅炉的NOx排放没有要求。
2003年修订的《火电厂大气污染物排放标准》,则按时段和燃料特性分别规定了燃煤、燃油锅炉的NOx排放限值,见表1.1表1-1 火力发电锅炉NOx最高允许排放浓度单位:mg/m3《火电厂大气污染物排放标准》规定:第3时段的火电厂锅炉都需预留烟气脱除NOx 装置空间,NOx排放标准限值与燃煤挥发分有关,挥发分小于10%时排放标准为1100mg/m3;挥发分介于10%—20%时排放标准为650mg/m3;挥发分大于20%时排放标准为450mg/m3。
这一修订的标准坚持了低NOx燃烧控制的原则。
如欧共体在1988年发布施行的大型燃烧装置排放导则对燃煤电厂NOx的控制,就是基于这一控制原则,其新建燃煤电厂NOx的排放标准一般为650mg/m3,如挥发分小于10%,则排放标准为1300mg/m3,与我国GBl3223—1996类同;1998年修订这一导则时,则对2000-01-01以后获得许可的非边远地区的电厂提出了烟气脱硝的要求,其新建燃煤电厂NOx的排放标准分别为400mg/m3 (50~100MW)、300mg/m3 (100~300MW)、200mg/m3 (大于300MW)。
我国国家排放标准与美国、欧盟的排放标准类似,都是必须严格遵守的最低要求的标准,我国省级人民政府可以制定严于国家的地方排放标准;美国州政府可以制定严于联邦政府的地方排放标准;欧盟各国可以制定严于欧盟的国家排放标准。
3.我国火电厂NOX的控制措施国际上控制NOx排放的措施可大致分为政策手段和经济手段两类。
所谓政策手段,是指通过制定法律和空气质量标准等方法,要求采用“最佳可用技术”对污染源进行治理,以降低NOx排放量;而经济手段则是通过排污收费、征收污染税或能源税、发放排污许可证和排污权交易等多种途径,刺激和鼓励削减NOx排放量。
针对中国NOx排放现状、发展趋势及其分布特征,参照美、日、欧等发达国家经验,结合我国经济、技术发展水平,提出如下的中国NOx排放的综合控制对策建议。
根据《大气法》的规定和要求,在NOx 污染严重的部分地区进行NOx区域总量排放控制、NOx排污收费和排污许可证制度的试点工作。
建立健全国家酸雨监测网,加强NOx 污染排放源的在线监测。
进一步加强城市NOx污染环境监测和污染源监测工作,完善城市和区域环境监测网络的能力。
从以上法规与标准可知,到目前为止,从国家层面上对燃煤电厂的NOx控制主要是以低NOx 燃烧为控制原则,同时积极制定NOx治理规划,开展烟气脱硝的试点工作。
低NOx燃烧控制原则也是最佳技术路线控制原则,广泛应用于发达国家初期对燃煤电厂NOx的控制,以及后期作为烟气脱硝的前置控制。
4.NO x形成机理与控制技术在燃烧过程中,产生NOx分为以下三类。
在高温燃烧时,空气中的N2和O2在燃烧中形成的NOx ,称为热力性NOx。
燃料中有机氮经过化学反应而生成的NOx,称为燃料型NOx 。
在火焰边缘形成的快速性NOx。
正在研究中的NOx污染控制技术有很多,从方法上来看可以分为三大类:(1)化学类:SNCR、SCR、直接分解法;(2)物理类:高压电子射线技术、低温非平衡态等离子体技术;以及(3)生物类:烟气微生物除硝等。
在实际工业应用中,目前被广泛采纳的技术主要有两类:燃烧控制NOx技术和烟气脱硝技术。
燃烧控制NOx技术通过优化燃烧来控制NOx 的生成量,主要包括:低NOx燃烧器(LNB)、分级燃烧和再燃等技术。
而烟气脱硝技术应用较多的主要是选择性脱NOx方法,当在选择性脱NOx方法中使用催化剂时,这种方法就被称为选择性催化还原方法(SCR)。
相应的,如果没有使用催化剂,则将此方法称为选择性非催化还原方法(SNCR)。
第二章选择性催化还原法烟气脱硝技术的原理1.原理及流程SCR技术是还原剂(NH3、尿素)在催化剂作用下,选择性地与NOx反应生成N2和H2O,而不是被O2所氧化,故称为“选择性”。
主要反应如下:4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O4NH3+2NO2+O2→6N2+6H2OSCR工艺的反应原理和典型工艺布置见图1、图2。
SCR系统包括催化剂反应室、氨储运系统、氨喷射系统及相关的测试控制系统。
SCR工艺的核心装置是脱硝反应器,有水平和垂直气流两种布置方式,如图3所示。
在燃煤锅炉中,烟气中的含尘量很高,一般采用垂直气流方式。
(垂直布置)(水平布置)图3按照催化剂反应器在烟气除尘器之前或之后安装,可分为“高飞灰”或“低飞灰”脱硝,采用高尘布置时,SCR反应器布置在省煤器和空气预热器之间。
优点是烟气温度高,满足了催化剂反应要求。
缺点是烟气中飞灰含量高,对催化剂防磨损、堵塞及钝化性能要求更高。
对于低尘布置,SCR布置在烟气脱硫系统和烟囱之间。
烟气中的飞灰含量大幅降低,但为了满足温度要求,需要安装烟气加热系统,系统复杂,运行费用增加,故一般选择高尘布置方式。
在反应条件改变时,还可以发生以下副反应;4NH3+3O2→2N2+6H2O+1267.1KJ (3)2NH3→N2+3H2-91.9 KJ (4)4NH3+5O2→4NO+6H2O+907.3 KJ (5)发生NH3的反应式(4)和NH3氧化为NO的反应式(5)都在350℃以上才进行,450℃以上才激烈起来。
在一般的选择催化还原工艺中,反映温度常控制在300℃以下,这时仅有NH3氧化为N2的副反应(3)发生。
2.催化剂选择性催化还原脱硝原理是在一定的温度和催化剂的作用下,还原剂有选择性的把烟气中的NOX 还原为无毒无污染的N2和H2O,催化剂的投资占了整个系统投资的较大比例,并且催化剂的寿命一般在2~3年左右,因而催化剂更换频率影响整个脱硝系统的运行成本,催化剂的选择也是整个SCR系统中的重点。
烟气脱硝对催化剂性能上的要求:1)较高的NOX选择性;2)在较宽范围内保持较高的催化活性;3)具有良好的化学稳定性、热稳定性及机械稳定性;4)费用较低2.1催化反应原理催化反应原理是NH3快速吸附在V2O5表面的B酸活性点,与NO反应,形成中间产物,分解成N2和H2O,在O2的存在下,催化剂的活性点很快得到恢复,继续下一个循环,其化学吸附与反应过程如图3所示。