脱硝工艺论文.docx

燃煤电厂脱硝工艺的研究
题目能信电厂工业上工艺的研究
姓名朱晓磊
岗位能信电厂环保与工程部项目主管
完成时间 2014 年9月
目录
摘要 I
1 绪论 2
2
2
2 烟气脱硝技术介绍 3
SCR烟气脱硝技术原理 3
SNCR烟气脱硝技术 5
SNCR/SCR混合烟气脱硝技术 8
3  烟气脱硝技术的选择 9
4 烟气脱硝技术催化剂的选择 10
11
12
防止催化剂中毒的有效措施 14
5 脱硝还原剂的选择 15
脱硝还原剂的分类 15
17
6 最新技术的应用 18
燃煤电厂脱硝工艺的研究
摘要
烟气脱硝装置是电厂四大环保设备之一(四大环保设备一般指为烟气除尘、烟气脱硫、烟气脱硝、水处理)。由于电厂排出的烟气量很大,所以除尘、脱硫、脱硝均为大型设备。文章介绍了燃煤锅炉各种脱硝技术,分析了其优缺点和适用范围,给出了选用的指导意见。
关键词:锅炉脱硝催化剂
1 绪论

到2000年和2010年,我国的NOx排放量将分别达到1561万吨和2194万吨,其中近70%来自于煤炭的直接燃烧,以燃煤为主的电力生产是NOx排放的主要来源,%。
NOx的危害,NOx对人体的致毒作用;NOx对植物的损害作用;NOx在大气中积累,造成环境酸化,是形成酸雨、酸雾的重要原因;NOx与碳氢化合物形成光化学烟雾,造成二次污染;N2O造成高层大气污染,参与臭氧层的破坏。
目前国内外应用的最为成熟和广泛的烟气脱硝技术主要有两种:一是选择性催化还原技术(简称SCR);二是选择性非催化还原技术(简称SNCR)。

关于NOx的控制方法有几十种之多,归纳起来,这些方法不外乎从燃料的生命周期的三个阶段入手,即燃烧前、燃烧中和燃烧后。当前,燃烧前脱硝的研究很少,几乎所有的研究都集中在燃烧中和燃烧后的NOx控制。所以在把燃烧中NOx的所有控制措施统称为一次措施,把燃烧后的NOx控制措施称为二次措施,又称为烟气脱硝技术。
目前普遍采用的燃烧中NOx控制技术即为低 NOx燃烧技术,主要有低 NOx燃烧器、空气分级燃烧和燃料分级燃烧。
应用在燃煤电站锅炉上的成熟烟气脱硝技术主要有选择性催化还原技术(Selective Catalytic Reduction,简称SCR)、选择性非催化还原技术(Selective Non-Catalytic Reduction,简称SNCR)以及SNCR/SCR混合烟气脱硝技术。
2 烟气脱硝技术介绍
SCR烟气脱硝技术原理
选择性催化还原(SCR)技术是目前应用最多而且最有成效的烟气脱硝技术。SCR技术是在金属催化剂作用下,以NH3作为还原剂,将NOx还原成N2和H2O。NH3不和烟气中的残余的O2反应,而如果采用H2、CO、CH4等还原剂,它们在还原NOx的同时会与O2作用,因此称这种方法为“选择性”。工作原理如图3-6所示,主要反应方程式为:
4NH3+4NO+O2─>4N2+6H2O    (1)
8NH3+6NO2 ─>7N2+12H2O     (2)
当烟气中有氧气时,反应第一式优先进行,因此,氨消耗量与NO还原量有一对一的关系。
在锅炉的烟气中,NO2一般约占总的NOX浓度的5%,NO2参与的反应如下:
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O    (3)
6NO2+8NH3→7N2+12H2O      (4)
上面两个反应表明还原NO2比还原NO需要更多的氨。
在绝大多数锅炉的烟气中,NO2仅占NOX总量的一小部分,因此NO2的影响并不显著。
SCR工作原理图
选择适当的催化剂上述反应可以在300℃~400℃的温度范围内有效进行。在NH3/NO=1的条件下,可以得到80%~90%的NOx脱除率。SCR系统NOX脱除效率通常很高,喷入到烟气中的氨几乎完全和NOX反应。有一小部分氨不反应而是作为氨逃逸离开了反应器。一般来说,对于新的催化剂,氨逃逸量很低。但是,随着催化剂失活或者表面被飞灰覆盖或堵塞,氨逃逸量就会增加,为了维持需要的NOX脱除率,就必须增加反应器中NH3/NOX摩尔比。当不能保证预先设定的脱硝效率和(或)氨逃逸量的性能标准时,就必须在反应器内添加或更换新的催化剂以恢复催化剂的活性和反应器性能。从新催化剂开始使用到被更换这段时间称为催化剂寿命。
目前,世界各国采用的SCR系统有数百套之多,技术成熟运行可靠,NOx脱除率高。我国已有多个电厂配套脱硝系统采用的就是SCR烟气脱硝技术。