二0一四年五月浙江浙大海元環境科技有限公司燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝技術李斌目錄

一、海亮集團公司簡介二、海元環境公司簡介2.1海元環境簡況2.2海元發展歷程2.3海元技術研發能力2.4資質與榮譽2.5海元脫硝典型業績三、SCR煙氣脫硝技術介紹

一、海亮集團概況

主營產業：節能環保、基礎教育、銅加工業、房地產、有機農業員工：12000名資產：431億元營業收入：1005億元地位：全國企業500強第157位中國民營企業500強第13位浙江省百強企業第9位

二、海元環境簡況

公司主營：煙氣脫硫脫硝、污水凈化。公司性質：海亮集團控股95%，有限公司，高新技術企業。技術力量：員工本科以上學歷者高達80%以上，具有較強的技術研發能力及工程總承包能力。經營理念：“以人為本、開拓創新、誠信服務、合作共贏”。核心價值觀：“誠信、責任、合作、共贏、發展”。二、海元環境簡況

海元使命：以保護環境為己任，為改善生態環境做出貢獻！海元愿景：成為環保行業領先的產品和服務提供商。2.1海元發展歷程

◆2004年由浙大科技園組織成立。◆

2007年海亮集團注資控股。◆2008年改名為“浙江浙大海元環境科技有限公司”。公司依托浙江大學的綜合技術優勢和科研資源，以及海亮集團資金、管理、市場優勢。◆2013年已發展成為大氣凈化為主營業務的中型環保工程公司。氣流分布試驗裝置催化劑性能試驗裝置Lab&TestEquipment脫硝實驗室及物模試驗2.1海元發展歷程三、SCR煙氣脫硝技術技術合作方簡介SCR系統流程及總體布置還原劑CFD數模和物模性能參數我國NOX分布及政策SCR脫硝技術三、SCR煙氣脫硝技術我國NOX污染形勢及政策NO3-/SO42-我國NOX污染形勢及政策煉焦工序廢氣NOX污染化工廠高濃度NOX污染三、SCR煙氣脫硝技術三、SCR煙氣脫硝技術我國NOX污染形勢及政策GB13223-2011強制要求對火電機組裝設脫硝設施遼寧中部京津冀山東半島長三角珠三角海峽西岸武漢周邊長株潭成渝三、SCR煙氣脫硝技術1、NOx的來源通常以NOx表示NO（90%）和NO2（10%）天然源：閃電、火災、大氣中NH3、N2O的氧化人為源：燃煤電廠、硝酸廠、汽車排放等三、SCR煙氣脫硝技術2、NOx的危害性（酸雨的定義）降水pH<5.6稱為酸雨三、SCR煙氣脫硝技術2、NOx的危害性（受酸雨破壞的紅杉樹）三、SCR煙氣脫硝技術2、NOx的危害性（臭氧層受破壞）三、SCR煙氣脫硝技術2、NOx的危害性（光化學煙霧事件）NOx與HC等污染物，在合適的氣象、地理條件下，受強烈的光照后形成光化學煙霧。1940年首次出現于美國洛杉磯。現象：強烈刺激性的淺藍色煙霧使能見度降低；行人眼睛紅腫流淚，刺激呼吸系統，損害肺功能；橡膠開裂，植物葉片受毒變黃以致枯死。三、SCR煙氣脫硝技術2、NOx的危害性（溫室效應）技術合作方簡介三、SCR煙氣脫硝技術丹麥FLOW-VISION公司,是一家具有20多年專業從事水泥、垃圾焚燒、火電煙氣脫硝的技術公司。在歐洲有近120臺套脫硝業績。FLOW-VISION公司于1996年進入中國市場，有眾多運行良好的SNCR+SCR脫硝業績。公司與FLOW-VISION公司在垃圾焚燒、水泥、熱電和火電行業的SNCR/SCR全面合作，有業績近30臺套。美國福泰克燃料公司是一家具有50多年專業從事火電廠煙氣脫硝技術公司。浙大海元與之在國內有多臺套的SCR項目合作。在歐洲與丹麥flow-vision、德國fisia-babock、德國balcke-durr等公司進行煙氣脫硝技術交流及培訓。三、SCR煙氣脫硝技術SCR技術合作方-浙江天地環保工程有限公司三、SCR煙氣脫硝技術SCR技術合作方-浙江天地環保工程有限公司三、SCR煙氣脫硝技術天地環保是浙江能源下屬公司，2002年引進美國B＆W公司的脫硝、脫硫技術，建設的大型脫硝業績眾多，技術力量強大，市場占有率居全國同行第六位。SCR系統流程及總體布置LNB+SNCR(SCR)+ESP+WFGD+WESP三、SCR煙氣脫硝技術左圖為：寧波北侖2×1000MW新建機組，配置SCR脫硝裝置。SCR系統流程及總體布置對于新建機組，SCR脫硝反應器支撐框架與鍋爐整體考慮。反應器與空預器的連接順暢，不易堵灰。三、SCR煙氣脫硝技術SCR系統流程及總體布置改造增設SCR脫硝裝置，反應器支撐框架宜獨立設置，與鍋爐整體考慮時，應校核補強。反應器出口與空預器的連接不在同一軸線上。樂清二期2×660MW機組改造增設SCR脫硝反應器。三、SCR煙氣脫硝技術SCR煙氣脫硝系統流程示意圖300℃~420℃三、SCR煙氣脫硝技術

SCR脫硝技術已經成功應用于大量工業裝置，其原理是將還原劑（液氨、氨水、尿素）注入溫度約為300℃～420℃的煙氣中，還原劑與NOx在催化劑的作用下進行選擇性反應,NOx被還原成氮氣和水。主要反應式為：4NO+4NH3+O24N2+6H2O2NO2+4NH3+O23N2+6H2O（有利）主要副反應:4NH3+3O22N2+6H2O

NH3+H2O+SO3NH4HSO4（有害）NH3+O2NOX+H20300℃～420℃是“效率、安全、經濟”平衡的選擇。SCR脫硝機理催化劑催化劑三、SCR煙氣脫硝技術三、SCR煙氣脫硝技術

氨首先被催化劑活化成氨基，再與煙氣中的NO偶合，形成了極易降解為N2和H2O的亞硝基中間產物。隨著還原態的催化劑被煙氣中的氧氣所氧化，催化劑得到復原，實現了催化循環。

原煙氣NH3

催化劑NOxNOxNOxNH3NH3NH3NOxNOxN2N2H2OH2OH2O凈煙氣NOX(mg/Nm3)=NO(ppm)×2.05×(21-6)÷(21-O2)÷0.95原煙氣NH3

催化劑NONONONH3NH3NH3NOxNOxN2N2H2OH2OH2O凈煙氣SCR脫硝機理三、SCR煙氣脫硝技術SCR脫硝機理入口NOX的換算：NOX(mg/Nm3)=NO(ppm)×2.05×(21-6)÷(21-O2)÷0.95理論氨氮比（NSR）的計算：NSR=η+（NH3逃逸濃度ppm）/（NOX入口濃度ppm）三、SCR煙氣脫硝技術凈煙氣原煙氣催化劑整流器噴氨系統組成及關鍵技術—反應器煙道導流板通過CFD數模計算和1：10物模測試優化煙道設計、增設導流板、反應器前加整流器，優化流場，使進入第一層催化劑表面煙氣達到：煙氣入射角偏差＜10°防沖刷、磨蝕煙氣速度偏差＜15%防沖刷、防NH3逃逸NSR偏差＜5%防NH3逃逸溫度偏差＜±15℃三、SCR煙氣脫硝技術系統組成及關鍵技術—反應器反應器內防止原煙氣短路設計三、SCR煙氣脫硝技術系統組成及關鍵技術—反應器在我國絕大多數大型燃煤電站省煤器出口溫度在50%負荷下也大于320℃，一般情況下不設該旁路。在脫硝裝置沒有投運時保護催化劑，延長催化劑壽命，但政策層面鼓勵取消旁路。飛灰濃度≥50g/Nm3時，反應器前煙道下宜設集灰斗。省煤器旁路三、SCR煙氣脫硝技術系統組成及關鍵技術—反應器避免催化劑燒結的風險。提資正確性評估；防止450℃以上持續；避免啟動和低負荷運行時煙氣結露。冷啟動時，催化劑預熱；在溫度低于設定限值時停止噴氨。避免啟動時油沾污及已污染時的處置。分段升溫；等離子；蒸汽霧化；適時吹灰；后期裝催化劑。取消反應器旁路時運行中的對策三、SCR煙氣脫硝技術系統組成及關鍵技術—反應器鍋爐爆管時的對策。切斷熱側燃料；排水；溫降達快時預熱。防止水氣在催化劑區凝結。避免灰負荷過大的對策。

合適的煙氣流速；合適的吹灰方式及頻率。取消反應器旁路時運行中的對策三、SCR煙氣脫硝技術4.4吹灰系統

系統組成及關鍵技術—吹灰器灰濃度≤40g/Nm3時，即使選用用蜂窩式催化劑，僅用聲波清灰就夠了。氣源壓力過濾，材質。三、SCR煙氣脫硝技術4.4吹灰系統

系統組成及關鍵技術—吹灰器大于灰濃度≥40g/Nm3或飛灰具有較大粘性時，宜采用聲波清灰+蒸汽吹灰組合。三、SCR煙氣脫硝技術

項

目聲波清灰器蒸汽吹灰器主要原因和決定因素功能效果優越較差作用機制不同：聲波是急劇、交變、反復振動作用力，產生的懸浮、剝離、疲勞機制，而且能量是可傳播、可繞射的作用到邊角落，蒸汽是沖擊機制，作用限制于直射位置范圍。投資較少較多由于蒸汽吹灰器的附屬外圍設備復雜且要求高于聲波清灰，增大了設備總投資。運行費用很少很大由于聲波清灰器選用了免維修大功率高品質類型產品。安全可靠性很好較差聲波清灰器結構簡單且介質中不含水份，沒有化學反應，對催化劑及附件不會有任何不良影響。外圍附屬設備簡單復雜蒸汽吹灰系統的管線、閥門、降溫減壓、控制等要求較高，需要經常維護。壽命較長較短蒸汽吹灰系統設備多，故障也多。系統組成及關鍵技術—吹灰器三、SCR煙氣脫硝技術系統組成及關鍵技術—催化劑的種類蜂窩式，活性高、表面積大，催化劑用量小，性能穩定板式，不銹鋼骨架，適宜于高塵環境，易磨損及中毒后活性下降快，催化劑用量稍大波紋式，纖維基材,適宜于低塵環境銳鈦型TiO2為載體,V2O5為活性組分，WO3和MoO3為助劑。三、SCR煙氣脫硝技術催化劑催化劑模塊間的密封

催化劑箱體系統組成及關鍵技術—催化劑的制備三、SCR煙氣脫硝技術項目蜂窩式催化劑波紋式催化劑板式催化劑加工工藝均勻擠壓成型后煅燒覆涂式雙側擠壓成型比表面積大小中等同等條件所需體積量100153～176130抗中毒能力強中等強安全性發生過燒毀助燃發生過燒毀持久性好較差較強抗磨損性較好較差較好防堵灰能力一般較差較好可靠性較好一般較好綜合成本低一般較低系統組成及關鍵技術—催化劑性能比較三、SCR煙氣脫硝技術系統組成及關鍵技術—催化劑用量的選型24000h壽命保證的催化劑用量比16000h時多15%的用量三、SCR煙氣脫硝技術設計基本體積量(m3)+運行工況波動余量+堵塞余量+燃料與設計偏差余量系統組成及關鍵技術—催化劑的選型Dust≥50g/Nm3選用板式催化劑，節距≥7.0mm,反應器前應設置煙道集灰斗Dust≤40g/Nm3選蜂窩式40g/Nm3＜Dust＞50g/Nm3采用板式或蜂窩式Dust＞40g/Nm3或飛灰粘性很大時，應采用聲波+蒸汽聯合吹灰模式三、SCR煙氣脫硝技術系統組成及關鍵技術—催化劑的失活粗顆粒飛灰，對催化劑迎風面的磨蝕，機械強度下降造成的粉碎或解體屬失活。物理失活無法再生。一、磨蝕、粉碎或解體三、SCR煙氣脫硝技術二、堵塞、遮蔽系統組成及關鍵技術—催化劑的失活飛灰堆積堵塞微孔通道。NH4HSO4等銨鹽遮蔽催化劑活性表面。CaSO4·2H2O等爆米花狀堵塞催化劑微孔通道。三、SCR煙氣脫硝技術堵塞、遮蔽，可再生三、燒結、碳結焦、堿金屬和砷中毒系統組成及關鍵技術—催化劑的失活溫度大于450℃的燒結，晶體變粗，活性下降，加WO3As與催化劑表面的活性位結合，造面永久性失活。低溫表面積炭結焦導致的失活K+、Na+造成酸性位被中和，活性下降。堿金屬K+、Na+中和了催化劑表面的酸性活性位，可再生永久性失活，不可再生三、SCR煙氣脫硝技術系統組成及關鍵技術—催化劑的安裝催化劑單元之間及單元與反應器內側間應有防止煙氣短路的措施。三、SCR煙氣脫硝技術系統組成及關鍵技術—催化劑的安裝催化劑安裝系統組成及關鍵技術—催化劑的安裝三、SCR煙氣脫硝技術吊裝中的催化劑箱體

安裝中的催化劑箱體

系統組成及關鍵技術—催化劑的安裝三、SCR煙氣脫硝技術吊裝中的催化劑箱體

安裝中的催化劑箱體

系統組成及關鍵技術—還原劑噴射技術三、SCR煙氣脫硝技術系統組成及關鍵技術—還原劑噴射技術三角翼混合器特點：特點：兩個反方向的旋渦，混合效果好內件少，故障少較短的混合段，NH3三、SCR煙氣脫硝技術混合器工作原理系統組成及關鍵技術—還原劑噴射技術省煤器出口煙道的渦流混合器物理模型三、SCR煙氣脫硝技術鍋爐出口與第一層催化劑截面煙氣溫度的分布系統組成及關鍵技術—還原劑噴射技術整流器三、SCR煙氣脫硝技術噴氨格柵系統組成及關鍵技術—還原劑噴射技術兩種帶不同靜態混合器噴氨的格柵三、SCR煙氣脫硝技術系統組成及關鍵技術—還原劑噴射技術氨噴射格柵氨分布均勻；無需較長混合段；部分噴嘴堵塞，對系統影響小。三、SCR煙氣脫硝技術

系統組成及關鍵技術—還原劑儲存、制備系統（液氨）液氨屬危險品，環境余氨監測，與消防聯鎖；高溫（40℃）和高壓（15.5bar）報警；連鎖氨罐冷卻水噴淋；釋放的氨氣通過水洗滌系統處理。三、SCR煙氣脫硝技術

系統組成—還原劑儲存、制備系統（液氨）三、SCR煙氣脫硝技術

液氨儲罐冷卻噴淋系統啟動實景系統組成及關鍵技術—還原劑儲存、制備系統（液氨）三、SCR煙氣脫硝技術

4.3.3尿素作為還原劑系統圖系統組成及關鍵技術

—尿素水解制氨40%5%NH35Bar,157℃1mol尿素=2molNH3；產NH3量大,與負荷變動的適應性好,可同時供多個反應器；能耗較熱解法低。三、SCR煙氣脫硝技術

a、尿素熱解塔

b、尿素溶液噴灑精控閥門架

c、尿素溶液噴槍效果實景

acb系統組成及關鍵技術

—尿素熱解制氨三、SCR煙氣脫硝技術

系統組成及關鍵技術

—尿素熱解制氨熱解法特點分析安全性高。能耗高；（350℃~650℃，確保熱解爐出口溫度≥350℃）NH3得率低于水解法，副反應產生三聚氰酸、三聚氰酸一酰胺等聚合物，1mol尿素＜2molNH3，噴槍的維護。爐氣中帶塵、雜質多，對催化劑壽命有影響（可能）。產氣量受限制，負荷波動或濃度波動的響應稍慢，單臺熱解爐不可能同時供應多條反應器。三、SCR煙氣脫硝技術

SCR還原劑液氨尿素熱解尿素水解脫硝劑成本便宜（1.0）最貴（約1.8）貴（1.5）生成1kg氨氣所需要的原料量1.01kg（99%氨）1.78kg尿素1.76kg尿素運輸方式、距離不宜遠距離可遠距離可遠距離安全性有毒無害無害儲存條件高壓常壓常壓儲存方式儲罐（液態）料倉（微粒狀）料倉（微粒狀）初始投資費用便宜貴貴運行費用便宜，需要熱量蒸發液氨貴，需要高溫熱量蒸發貴，需要高熱量水解尿素和蒸發氨設備安全要求有相關法律規定基本不需要基本不需要系統組成及關鍵技術—還原劑經濟的比較三、SCR煙氣脫硝技術系統組成及關鍵技術—催化劑壽命管理計劃三、SCR煙氣脫硝技術

NOX排放濃度和/或脫硝效率達到設計要求；（單層催化劑50%，兩層75%以上）氨逃逸率控制在3ppm以下；

SO2/SO3轉化率小于1%；系統組成及關鍵技術—性能保證催化劑壽命管理計劃催化劑壽命在同時達到上述三指標時，不低于16000~24000小時。三、SCR煙氣脫硝技術3層運行+1層備用安裝第4層催化劑移去活性最差的一層移第1層再生再生后置于備用層安裝至第1層移第2層再生安裝至第二層移催化劑再生再生催化劑安裝新催化劑增加法再生法系統組成及關鍵技術--催化劑壽命管理計劃三、SCR煙氣脫硝技術系統組成及關鍵技術—催化劑的再生蜂蜜式或波紋催化劑再生

—原使用環境塵較低，水洗后熱還原法。

—堿金屬中毒嚴重的，采用酸液浸泡、清水沖洗、熱風干燥。

—As2O5、P2O5中毒,采用堿液浸泡、酸浸泡、干燥；活性元素水溶液浸漬。板式催化劑再生壓縮空氣沖刷、去離子水沖洗、熱空氣吹干。三、SCR煙氣脫硝技術蜂窩式催化劑清洗前后外觀對比圖

系統組成及關鍵技術—催化劑再生三、SCR煙氣脫硝技術催化劑藥劑再生（修補）催化劑再生后干燥系統組成及關鍵技術—催化劑再生三、SCR煙氣脫硝技術系統組成及關鍵技術—廢棄催化劑的處置催化劑本身毒性并不大，TiO2無毒性，但超細，防吸入，V2O5

、P2O5都是微毒；關鍵是煙氣中的As、

Hg等重金屬在催化劑上的富集，所以報廢催化劑屬危險固體廢物。壓碎填埋處理，防滲處理。板式催化劑中的金屬可回收利用。

三、SCR煙氣脫硝技術四、部分脫硝業績序號工程名稱規模參數脫硫、脫硝工藝承包方式1浙江嘉興發電廠煙氣脫硝工程2×300MWSCREPC2浙江蕭山發電廠煙氣脫硫工程2×135MWWFGDEPC3浙江長興發電有限責任公司煙氣脫硫工程4×300MWWFGDEPC4浙江長興發電有限責任公司煙氣脫硝工程4×300MWSCREPC5浙江浙能蘭溪發電廠煙氣脫硫工程2×600MWWFGDEPC6浙江浙能蘭溪發電廠煙氣脫硝工程2×600MWSCREPC7浙江溫州發電有限公司煙氣脫硝工程2×300MWSCREPC8浙江浙能樂清發電廠煙氣脫硝工程2×660MWSCREPC9浙江嘉化能源化工自備電廠煙氣脫硝工程3×450t/hSCR/SNCREPC10河北保定熱電2×450t/hSNCRPC11山東濟礦陽城電廠2×480t/hSNCREPC12浙江榮晟環保紙業股份有限公司脫硫、脫硝工程1×330t/hSNCR+WFGDE四、部分脫硝業績13奎屯錦疆熱電有限公司煙氣脫硝工程2×450t/hSCREPC14紹興美佳熱電有限公司煙氣脫硫工程1×480t/hWFGDEPC15河南三門峽開曼鋁業8#爐煙氣脫硫、脫硝工程1×260t/hSCR+WFGDEPC16浙江中嘉華宸熱電煙氣脫硝工程2×75t/hSNCR+DFGDEPC17浙江古越龍山玻璃瓶廠煙氣除塵、脫硝、脫硫環保工程2×5萬噸/年ESP+SCR+WFGDEPC18浙江春暉環保能源有限公司生活垃圾、污泥焚燒煙氣脫硝工程2×75t/hSNCREPC19山東金鑼熱電煙氣脫硝工程1×260t/hSNCREPC20海南金海紙業動力廠2×450t/hSNCREPC21浙江建德建業熱電有限公司2×75t/hDFGD+SNCREPC22山東高密垃圾焚燒尾氣凈化項目2×75t/hDFGF+FFEPC23河北玉晶玻璃瓶有限公司600t/dEP+SCREPC24浙江上峰水泥集團脫硝工程1×2500t/dSNCREPC四、部分脫硝業績25浙江建德紅獅水泥有限公司脫硝工程2×5000t/dSNCREPC26浙江桐廬紅獅水泥有限公司煙氣脫硝工程1×5000t/dSNCREPC27湖南衡陽紅獅水泥有限公司煙氣脫硝工程1×5000t/dSNCREPC28新疆庫車紅獅水泥有限公