煙氣脫硝系統(tǒng)和設(shè)備介紹11概述SCR系統(tǒng)組成SCR系統(tǒng)主要設(shè)備催化劑的選型CONTENTS

2概述CONTENTS2一.概述

ＮＯｘ的控制技術(shù)ＮＯｘ對環(huán)境的影響ＮＯｘ的形成機理3一.概述ＮＯｘ的控制技術(shù)3GeneralNOX對人類健康和環(huán)境的影響

低空臭氧的產(chǎn)生光化學(xué)煙霧的形成酸雨各種潛在的致癌物質(zhì)NOX+Hydrocarbon+O2+Sunlight+

Others4GeneralNOX對人類健康和環(huán)境的影響低空臭氧的產(chǎn)生General環(huán)境中NOX來源5General環(huán)境中NOX來源5火電廠污染物排放標準(GB13223-2003)2004年以后的新項目（第三時段）必須預(yù)留煙氣脫除氮氧化物裝置空間鍋爐NOx最高容許排放濃度（燃煤）：

煤質(zhì)NOx最高容許排放濃度（mg/NM3)

Vdaf>20%45010%≤Vdaf≤20%650Vdaf<10%1100General6火電廠污染物排放標準(GB13223-2003)2004年以A.熱力型NOX主要反應(yīng)

N2+O→NO+NN+O2→NO+ON+OH→NO+H相關(guān)因素

高溫環(huán)境燃料與空氣的充分混合無煙煤燃燒中，熱力型NOx可到一半以上GeneralNOX形成機理7A.熱力型NOXGeneralNOX形成機理7B.燃料型NOX

燃料中的有機氮化合物在燃燒過程中氧化生成的氮氧化物相關(guān)因素與燃料和空氣的混合程度密切相關(guān)與燃燒區(qū)域的溫度關(guān)系不大煙煤燃燒中，約80％的NOx為燃料型GeneralNOX形成機理8B.燃料型NOX相關(guān)因素GeneralNOX形成機理C.快速型NOX在燃燒的早期生成形成過程氮和燃料中的碳氫化合物反應(yīng)N2＋CH化合物＝＝》HCN化合物HCN化合物氧化生成NOHCN化合物＋O2＝＝》NO對于燃煤鍋爐，快速型NOx所占份額一般低于5％。GeneralNOX形成機理9C.快速型NOXGeneralNOX形成機理9燃燒中NOx生成的控制煙氣中NOx的脫除NOX的控制技術(shù)General10NOX的控制技術(shù)General10控制原理降低燃燒溫度控制燃料和空氣的混合速度與時機主要控制手段燃燒器設(shè)計參數(shù)（風(fēng)速、風(fēng)溫、旋流強度等）優(yōu)化煤粉濃縮技術(shù)OFA分級送風(fēng)技術(shù)注意事項鍋爐的燃燒效率煤粉的著火和穩(wěn)燃燃燒中NOX生成的控制General11燃燒中NOX生成的控制General11A.選擇性非催化還原法(SNCR)主要反應(yīng)氨4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O尿素2NO+(NH2)2CO+1/2O2→2N2+2H2O+CO2反應(yīng)溫度: 760~1090C 最佳反應(yīng)溫度：870~1050C脫硝效率 對于城市固體垃圾爐轉(zhuǎn)化效率在30~50%之間，大型電站鍋爐的轉(zhuǎn)化效率控制在20~40%之間。煙氣中NOx脫除－－ＳＮＣＲ&SCRGeneral12A.選擇性非催化還原法(SNCR)煙氣中NOx脫除－－ＳGeneralNOx脫除技術(shù)－ＳＮＣＲ13GeneralNOx脫除技術(shù)－ＳＮＣＲ13SNCR的優(yōu)點：投資費用低SNCR的缺點：脫硝效率較低對電站鍋爐控制要求高，可靠性差氨的逃逸率較大

GeneralNOx脫除技術(shù)－ＳＮＣＲ14GeneralNOx脫除技術(shù)－ＳＮＣＲ14B.選擇性催化還原法(SCR)主要反應(yīng)

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O 2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O

6NO2+8NH3→7N2+12H2O反應(yīng)溫度

230～450℃一般應(yīng)用溫度：320～400℃轉(zhuǎn)化效率在70~90%之間。NOx脫除技術(shù)－－SCRGeneral15NOx脫除技術(shù)－－SCRGeneral15NOx脫除技術(shù)－ＳＣＲa)高塵ＳＣＲ系統(tǒng)－－首選

ｂ）低塵ＳＣＲ系統(tǒng)General16NOx脫除技術(shù)－ＳＣＲa)高塵ＳＣＲ系統(tǒng)－－首選

SCR布置圖

SCR布置圖

TypicalSCRSystem反應(yīng)器/催化劑系統(tǒng)煙氣/氨的混合系統(tǒng)氨的儲備與供應(yīng)系統(tǒng)煙道系統(tǒng)ＳＣＲ的控制系統(tǒng)二.SCR系統(tǒng)組成18TypicalSCRSystem二.SCR系統(tǒng)組成18TypicalSCRSystemＳＣＲ的系統(tǒng)構(gòu)成無水氨儲罐氨蒸發(fā)器煙氣出口稀釋空氣氨噴射柵格SCR反應(yīng)器空預(yù)器鍋爐煙氣省煤器NOX信號鍋爐負荷信號FIC氨的流量分配19TypicalSCRSystemＳＣＲ的系統(tǒng)構(gòu)成無水氨儲TypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備反應(yīng)器/催化劑系統(tǒng)主要設(shè)備：反應(yīng)器催化劑吹灰器20TypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備TypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備煙氣/氨的混合系統(tǒng)主要設(shè)備：稀釋風(fēng)機靜態(tài)混合器、氨噴射格柵（AIG）空氣/氨混合器21TypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備氨的噴射柵格和靜態(tài)混合器NH3噴射柵格ＡＩＧ靜態(tài)混合器PhotocourtesyofSiemens’FlowModelTestsbrochure,1998.TypicalSCRSystem22氨的噴射柵格和靜態(tài)混合器NH3噴射柵格ＡＩＧ靜態(tài)混合器Ph

氨的流

量分配閥門站

ＭＶＳTypicalSCRSystem煙氣/氨的混合23氨的流

量分配閥門站

ＭＶＳTypicalSCRSyTypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備氨的儲備與供應(yīng)系統(tǒng)卸料壓縮機氨蒸發(fā)器（電/蒸汽）氨罐緩沖罐稀釋槽24TypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備TypicalSCRSystem氨的儲備與供應(yīng)系統(tǒng)氨的原料優(yōu)點缺點無水氨反應(yīng)劑純度最高原料成本最低設(shè)備成本最低高危險性的原料運輸和存儲問題氨水(19%or29%)容易運輸濃度低于20%時不劃分為高危險性的原料比無水氨危險性需要更大的運輸設(shè)備以及更頻繁的運輸需要更大的儲存罐蒸發(fā)成本尿素安全的原料(化肥)干態(tài)或濕態(tài)容易運輸工藝復(fù)雜成本昂貴存儲的問題

反應(yīng)劑原料25TypicalSCRSystem氨的儲備與供應(yīng)系統(tǒng)氨的原氨的存儲系統(tǒng)TypicalSCRSystem氨的儲備與供應(yīng)系統(tǒng)26氨的存儲系統(tǒng)TypicalSCRSystem氨的儲備與供氨的蒸發(fā)器TypicalSCRSystem氨的儲備與供應(yīng)系統(tǒng)27氨的蒸發(fā)器TypicalSCRSystem氨的儲備與供應(yīng)TypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備煙道系統(tǒng)擋板（有旁路）膨脹節(jié)導(dǎo)流板煙道28TypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備EconomizerAirHeaterExistingStructuralSteelFromAmmoniaStorageSystemEconomizerBypassDamperDamperSCRBypassAmmoniaInjectionSystemSealAirPipingSCRReactorCatalystLayerSootblowerFutureSootblowerFutureCatalystToPrecipitatorNewStructuralSteelDamperTypicalSCRSystem煙道系統(tǒng)要點省煤器旁路反應(yīng)器旁路29EconomizerAirHeaterExistingFrTypicalSCRSystem煙道系統(tǒng)30TypicalSCRSystem煙道系統(tǒng)30TypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備ＳＣＲ的控制系統(tǒng)DCS、PLC儀表、盤柜等31TypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備TypicalSCRSystemSCR的控制系統(tǒng)一.控制系統(tǒng)方案控制系統(tǒng)納入機組ＤＣＳ獨立的控制系統(tǒng)二.主要受控系統(tǒng)吹灰系統(tǒng)氨的卸載、儲存和供應(yīng)系統(tǒng)煙氣擋板調(diào)節(jié)系統(tǒng)脫硝主體控制系統(tǒng)32TypicalSCRSystemSCR的控制系統(tǒng)32脫硝的主要反應(yīng)4NO+4NH3+O2

→

4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO2+8NH3

→7N2+12H2OTypicalSCRSystem四.催化劑33脫硝的主要反應(yīng)4NO+4NH3+O2→4N2催化劑型式波紋板式蜂窩式板式TypicalSCRSystem催化劑型式波紋板式蜂窩式板式TypicalSCRSyst催化劑主要的供應(yīng)商TypicalSCRSystem板式ArgillonBabcockHitachi(BHK)波紋板式HaldorTopsoeHitachiZosen(Hitz)蜂窩式CormetechArgillonCeramCCIC東方凱瑞特催化劑主要的供應(yīng)商TypicalSCRSystem板式蜂TypicalSCRSystem板式和蜂窩式催化劑的比較形式優(yōu)點缺點蜂窩式比表面積大抗熱沖積能力強抗灰阻塞能力一般板式抗阻塞性好煙氣阻力小結(jié)構(gòu)強度高多層結(jié)構(gòu)，表層活性材料易脫落36TypicalSCRSystem板式和蜂窩式催化劑的比較催化劑選型主要因素?zé)煔庵酗w灰的含量煙氣中飛灰顆粒尺寸反應(yīng)器布置空間ＳＣＲ煙氣阻力要求TypicalSCRSystem37催化劑選型主要因素TypicalSCRSystem37SCR催化劑設(shè)計中要考慮其它因素催化劑的壽命SO2到SO3的轉(zhuǎn)化率使用NH3的煙氣最低溫度高溫下催化劑的燒結(jié)As的毒化堿土金屬（ＣａＯ）堿金屬（Na，K）的毒化鹵素（Ｃｌ）的毒化飛灰磨損TypicalSCRSystem38SCR催化劑設(shè)計中要考慮其它因素TypicalSCRSSCR催化劑安裝TypicalSCRSystem39SCR催化劑安裝TypicalSCRSystem39TypicalSCRSystemSCR催化劑安裝40TypicalSCRSystemSCR催化劑安裝40TypicalSCRSystemSCR催化劑安裝41TypicalSCRSystemSCR催化劑安裝41TypicalSCRSystemSCR催化劑安裝42TypicalSCRSystemSCR催化劑安裝42TypicalSCRSystemSCR催化劑的吹灰43TypicalSCRSystemSCR催化劑的吹灰43TypicalSCRSystemSCR催化劑的吹灰44TypicalSCRSystemSCR催化劑的吹灰44五.SCR裝置的影響空預(yù)器45五.SCR裝置的影響空預(yù)器45對空預(yù)器的影響煙氣中部分SO2轉(zhuǎn)化成SO3由于SO3的增加，由此酸腐蝕和酸沉積堵灰程度增加NH3+SO3+H2ONH4HSO4/(NH4)2SO4

NH4HSO4沉積溫度150~200℃，粘度較大，加劇對空氣預(yù)熱器換熱元件的堵塞和腐蝕空氣預(yù)熱器熱端壓差增加，空氣預(yù)熱器漏風(fēng)略有增加46對空預(yù)器的影響煙氣中部分SO2轉(zhuǎn)化成SO346采取的措施采用多介質(zhì)吹灰器空氣預(yù)熱器由高中低溫段改為高低溫兩段，取消中溫段，避免空預(yù)器在NH4HSO4沉積溫度區(qū)域分段。換熱元件選用合適的板型在空預(yù)器冷段采用鍍搪瓷元件嚴格控制漏氨率采用較低的SO2到SO3的轉(zhuǎn)化率47采取的措施采用多介質(zhì)吹灰器47484849495050515152525353結(jié)束語

謝謝！54結(jié)束語54煙氣脫硝系統(tǒng)和設(shè)備介紹551概述SCR系統(tǒng)組成SCR系統(tǒng)主要設(shè)備催化劑的選型CONTENTS

56概述CONTENTS2一.概述

ＮＯｘ的控制技術(shù)ＮＯｘ對環(huán)境的影響ＮＯｘ的形成機理57一.概述ＮＯｘ的控制技術(shù)3GeneralNOX對人類健康和環(huán)境的影響

低空臭氧的產(chǎn)生光化學(xué)煙霧的形成酸雨各種潛在的致癌物質(zhì)NOX+Hydrocarbon+O2+Sunlight+

Others58GeneralNOX對人類健康和環(huán)境的影響低空臭氧的產(chǎn)生General環(huán)境中NOX來源59General環(huán)境中NOX來源5火電廠污染物排放標準(GB13223-2003)2004年以后的新項目（第三時段）必須預(yù)留煙氣脫除氮氧化物裝置空間鍋爐NOx最高容許排放濃度（燃煤）：

煤質(zhì)NOx最高容許排放濃度（mg/NM3)

Vdaf>20%45010%≤Vdaf≤20%650Vdaf<10%1100General60火電廠污染物排放標準(GB13223-2003)2004年以A.熱力型NOX主要反應(yīng)

N2+O→NO+NN+O2→NO+ON+OH→NO+H相關(guān)因素

高溫環(huán)境燃料與空氣的充分混合無煙煤燃燒中，熱力型NOx可到一半以上GeneralNOX形成機理61A.熱力型NOXGeneralNOX形成機理7B.燃料型NOX

燃料中的有機氮化合物在燃燒過程中氧化生成的氮氧化物相關(guān)因素與燃料和空氣的混合程度密切相關(guān)與燃燒區(qū)域的溫度關(guān)系不大煙煤燃燒中，約80％的NOx為燃料型GeneralNOX形成機理62B.燃料型NOX相關(guān)因素GeneralNOX形成機理C.快速型NOX在燃燒的早期生成形成過程氮和燃料中的碳氫化合物反應(yīng)N2＋CH化合物＝＝》HCN化合物HCN化合物氧化生成NOHCN化合物＋O2＝＝》NO對于燃煤鍋爐，快速型NOx所占份額一般低于5％。GeneralNOX形成機理63C.快速型NOXGeneralNOX形成機理9燃燒中NOx生成的控制煙氣中NOx的脫除NOX的控制技術(shù)General64NOX的控制技術(shù)General10控制原理降低燃燒溫度控制燃料和空氣的混合速度與時機主要控制手段燃燒器設(shè)計參數(shù)（風(fēng)速、風(fēng)溫、旋流強度等）優(yōu)化煤粉濃縮技術(shù)OFA分級送風(fēng)技術(shù)注意事項鍋爐的燃燒效率煤粉的著火和穩(wěn)燃燃燒中NOX生成的控制General65燃燒中NOX生成的控制General11A.選擇性非催化還原法(SNCR)主要反應(yīng)氨4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O尿素2NO+(NH2)2CO+1/2O2→2N2+2H2O+CO2反應(yīng)溫度: 760~1090C 最佳反應(yīng)溫度：870~1050C脫硝效率 對于城市固體垃圾爐轉(zhuǎn)化效率在30~50%之間，大型電站鍋爐的轉(zhuǎn)化效率控制在20~40%之間。煙氣中NOx脫除－－ＳＮＣＲ&SCRGeneral66A.選擇性非催化還原法(SNCR)煙氣中NOx脫除－－ＳGeneralNOx脫除技術(shù)－ＳＮＣＲ67GeneralNOx脫除技術(shù)－ＳＮＣＲ13SNCR的優(yōu)點：投資費用低SNCR的缺點：脫硝效率較低對電站鍋爐控制要求高，可靠性差氨的逃逸率較大

GeneralNOx脫除技術(shù)－ＳＮＣＲ68GeneralNOx脫除技術(shù)－ＳＮＣＲ14B.選擇性催化還原法(SCR)主要反應(yīng)

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O 2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O

6NO2+8NH3→7N2+12H2O反應(yīng)溫度

230～450℃一般應(yīng)用溫度：320～400℃轉(zhuǎn)化效率在70~90%之間。NOx脫除技術(shù)－－SCRGeneral69NOx脫除技術(shù)－－SCRGeneral15NOx脫除技術(shù)－ＳＣＲa)高塵ＳＣＲ系統(tǒng)－－首選

ｂ）低塵ＳＣＲ系統(tǒng)General70NOx脫除技術(shù)－ＳＣＲa)高塵ＳＣＲ系統(tǒng)－－首選

SCR布置圖

SCR布置圖

TypicalSCRSystem反應(yīng)器/催化劑系統(tǒng)煙氣/氨的混合系統(tǒng)氨的儲備與供應(yīng)系統(tǒng)煙道系統(tǒng)ＳＣＲ的控制系統(tǒng)二.SCR系統(tǒng)組成72TypicalSCRSystem二.SCR系統(tǒng)組成18TypicalSCRSystemＳＣＲ的系統(tǒng)構(gòu)成無水氨儲罐氨蒸發(fā)器煙氣出口稀釋空氣氨噴射柵格SCR反應(yīng)器空預(yù)器鍋爐煙氣省煤器NOX信號鍋爐負荷信號FIC氨的流量分配73TypicalSCRSystemＳＣＲ的系統(tǒng)構(gòu)成無水氨儲TypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備反應(yīng)器/催化劑系統(tǒng)主要設(shè)備：反應(yīng)器催化劑吹灰器74TypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備TypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備煙氣/氨的混合系統(tǒng)主要設(shè)備：稀釋風(fēng)機靜態(tài)混合器、氨噴射格柵（AIG）空氣/氨混合器75TypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備氨的噴射柵格和靜態(tài)混合器NH3噴射柵格ＡＩＧ靜態(tài)混合器PhotocourtesyofSiemens’FlowModelTestsbrochure,1998.TypicalSCRSystem76氨的噴射柵格和靜態(tài)混合器NH3噴射柵格ＡＩＧ靜態(tài)混合器Ph

氨的流

量分配閥門站

ＭＶＳTypicalSCRSystem煙氣/氨的混合77氨的流

量分配閥門站

ＭＶＳTypicalSCRSyTypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備氨的儲備與供應(yīng)系統(tǒng)卸料壓縮機氨蒸發(fā)器（電/蒸汽）氨罐緩沖罐稀釋槽78TypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備TypicalSCRSystem氨的儲備與供應(yīng)系統(tǒng)氨的原料優(yōu)點缺點無水氨反應(yīng)劑純度最高原料成本最低設(shè)備成本最低高危險性的原料運輸和存儲問題氨水(19%or29%)容易運輸濃度低于20%時不劃分為高危險性的原料比無水氨危險性需要更大的運輸設(shè)備以及更頻繁的運輸需要更大的儲存罐蒸發(fā)成本尿素安全的原料(化肥)干態(tài)或濕態(tài)容易運輸工藝復(fù)雜成本昂貴存儲的問題

反應(yīng)劑原料79TypicalSCRSystem氨的儲備與供應(yīng)系統(tǒng)氨的原氨的存儲系統(tǒng)TypicalSCRSystem氨的儲備與供應(yīng)系統(tǒng)80氨的存儲系統(tǒng)TypicalSCRSystem氨的儲備與供氨的蒸發(fā)器TypicalSCRSystem氨的儲備與供應(yīng)系統(tǒng)81氨的蒸發(fā)器TypicalSCRSystem氨的儲備與供應(yīng)TypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備煙道系統(tǒng)擋板（有旁路）膨脹節(jié)導(dǎo)流板煙道82TypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備EconomizerAirHeaterExistingStructuralSteelFromAmmoniaStorageSystemEconomizerBypassDamperDamperSCRBypassAmmoniaInjectionSystemSealAirPipingSCRReactorCatalystLayerSootblowerFutureSootblowerFutureCatalystToPrecipitatorNewStructuralSteelDamperTypicalSCRSystem煙道系統(tǒng)要點省煤器旁路反應(yīng)器旁路83EconomizerAirHeaterExistingFrTypicalSCRSystem煙道系統(tǒng)84TypicalSCRSystem煙道系統(tǒng)30TypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備ＳＣＲ的控制系統(tǒng)DCS、PLC儀表、盤柜等85TypicalSCRSystem

三.SCR系統(tǒng)主要設(shè)備TypicalSCRSystemSCR的控制系統(tǒng)一.控制系統(tǒng)方案控制系統(tǒng)納入機組ＤＣＳ獨立的控制系統(tǒng)二.主要受控系統(tǒng)吹灰系統(tǒng)氨的卸載、儲存和供應(yīng)系統(tǒng)煙氣擋板調(diào)節(jié)系統(tǒng)脫硝主體控制系統(tǒng)86TypicalSCRSystemSCR的控制系統(tǒng)32脫硝的主要反應(yīng)4NO+4NH3+O2

→

4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO2+8NH3

→7N2+12H2OTypicalSCRSystem四.催化劑87脫硝的主要反應(yīng)4NO+4NH3+O2→4N2催化劑型式波紋板式蜂窩式板式TypicalSCRSystem催化劑型式波紋板式蜂窩式板式TypicalSCRSyst催化劑主要的供應(yīng)商TypicalSCRSystem板式ArgillonBabcockHitachi(BHK)波紋板式HaldorTopsoeHitachiZosen(Hitz)蜂窩式CormetechArgillonCeramCCIC東方凱瑞特催化劑主要的供應(yīng)商TypicalSCRSystem板式蜂TypicalSCRSystem板式和蜂窩式催化劑的比較形式優(yōu)點缺點蜂窩式比表面積大抗熱沖積能力強抗灰阻塞能力一