煙氣脫硝系統和設備介紹11概述SCR系統組成SCR系統主要設備催化劑的選型CONTENTS

2概述CONTENTS2一.概述

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

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

Others4GeneralNOX對人類健康和環境的影響低空臭氧的產生General環境中NOX來源5General環境中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

N2+O→NO+NN+O2→NO+ON+OH→NO+H相關因素

高溫環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因素與燃料和空氣的混合程度密切相關與燃燒區域的溫度關系不大煙煤燃燒中，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General10NOX的控制技術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計參數（風速、風溫、旋流強度等）優化煤粉濃縮技術OFA分級送風技術注意事項鍋爐的燃燒效率煤粉的著火和穩燃燃燒中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)主要反應氨4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O尿素2NO+(NH2)2CO+1/2O2→2N2+2H2O+CO2反應溫度: 760~1090C 最佳反應溫度：870~1050C脫硝效率 對于城市固體垃圾爐轉化效率在30~50%之間，大型電站鍋爐的轉化效率控制在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－ＳＮＣＲ13GeneralNOx脫除技術－ＳＮＣＲ13SNCR的優點：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－ＳＮＣＲ14GeneralNOx脫除技術－ＳＮＣＲ14B.選擇性催化還原法(SCR)主要反應

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

6NO2+8NH3→7N2+12H2O反應溫度

230～450℃一般應用溫度：320～400℃轉化效率在70~90%之間。NOx脫除技術－－SCRGeneral15NOx脫除技術－－SCRGeneral15NOx脫除技術－ＳＣＲa)高塵ＳＣＲ系統－－首選

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

SCR布置圖

SCR布置圖

TypicalSCRSystem反應器/催化劑系統煙氣/氨的混合系統氨的儲備與供應系統煙道系統ＳＣＲ的控制系統二.SCR系統組成18TypicalSCRSystem二.SCR系統組成18TypicalSCRSystemＳＣＲ的系統構成無水氨儲罐氨蒸發器煙氣出口稀釋空氣氨噴射柵格SCR反應器空預器鍋爐煙氣省煤器NOX信號鍋爐負荷信號FIC氨的流量分配19TypicalSCRSystemＳＣＲ的系統構成無水氨儲TypicalSCRSystem

三.SCR系統主要設備反應器/催化劑系統主要設備：反應器催化劑吹灰器20TypicalSCRSystem

三.SCR系統主要設備TypicalSCRSystem

三.SCR系統主要設備煙氣/氨的混合系統主要設備：稀釋風機靜態混合器、氨噴射格柵（AIG）空氣/氨混合器21TypicalSCRSystem

三.SCR系統主要設備氨的噴射柵格和靜態混合器NH3噴射柵格ＡＩＧ靜態混合器PhotocourtesyofSiemens’FlowModelTestsbrochure,1998.TypicalSCRSystem22氨的噴射柵格和靜態混合器NH3噴射柵格ＡＩＧ靜態混合器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系統主要設備氨的儲備與供應系統卸料壓縮機氨蒸發器（電/蒸汽）氨罐緩沖罐稀釋槽24TypicalSCRSystem

三.SCR系統主要設備TypicalSCRSystem氨的儲備與供應系統氨的原料優點缺點無水氨反應劑純度最高原料成本最低設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備以及更頻繁的運輸需要更大的儲存罐蒸發成本尿素安全的原料(化肥)干態或濕態容易運輸工藝復雜成本昂貴存儲的問題

反應劑原料25TypicalSCRSystem氨的儲備與供應系統氨的原氨的存儲系統TypicalSCRSystem氨的儲備與供應系統26氨的存儲系統TypicalSCRSystem氨的儲備與供氨的蒸發器TypicalSCRSystem氨的儲備與供應系統27氨的蒸發器TypicalSCRSystem氨的儲備與供應TypicalSCRSystem

三.SCR系統主要設備煙道系統擋板（有旁路）膨脹節導流板煙道28TypicalSCRSystem

三.SCR系統主要設備EconomizerAirHeaterExistingStructuralSteelFromAmmoniaStorageSystemEconomizerBypassDamperDamperSCRBypassAmmoniaInjectionSystemSealAirPipingSCRReactorCatalystLayerSootblowerFutureSootblowerFutureCatalystToPrecipitatorNewStructuralSteelDamperTypicalSCRSystem煙道系統要點省煤器旁路反應器旁路29EconomizerAirHeaterExistingFrTypicalSCRSystem煙道系統30TypicalSCRSystem煙道系統30TypicalSCRSystem

三.SCR系統主要設備ＳＣＲ的控制系統DCS、PLC儀表、盤柜等31TypicalSCRSystem

三.SCR系統主要設備TypicalSCRSystemSCR的控制系統一.控制系統方案控制系統納入機組ＤＣＳ獨立的控制系統二.主要受控系統吹灰系統氨的卸載、儲存和供應系統煙氣擋板調節系統脫硝主體控制系統32TypicalSCRSystemSCR的控制系統32脫硝的主要反應4NO+4NH3+O2

→

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

→7N2+12H2OTypicalSCRSystem四.催化劑33脫硝的主要反應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商TypicalSCRSystem板式蜂TypicalSCRSystem板式和蜂窩式催化劑的比較形式優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構強度高多層結構，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煙氣中飛灰的含量煙氣中飛灰顆粒尺寸反應器布置空間ＳＣＲ煙氣阻力要求TypicalSCRSystem37催化劑選型主要因素TypicalSCRSystem37SCR催化劑設計中要考慮其它因素催化劑的壽命SO2到SO3的轉化率使用NH3的煙氣最低溫度高溫下催化劑的燒結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裝置的影響空預器45五.SCR裝置的影響空預器45對空預器的影響煙氣中部分SO2轉化成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，加劇對空氣預熱器換熱元件的堵塞和腐蝕空氣預熱器熱端壓差增加，空氣預熱器漏風略有增加46對空預器的影響煙氣中部分SO2轉化成SO346采取的措施采用多介質吹灰器空氣預熱器由高中低溫段改為高低溫兩段，取消中溫段，避免空預器在NH4HSO4沉積溫度區域分段。換熱元件選用合適的板型在空預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的轉化率47采取的措施采用多介質吹灰器47484849495050515152525353結束語

謝謝！54結束語54煙氣脫硝系統和設備介紹551概述SCR系統組成SCR系統主要設備催化劑的選型CONTENTS

56概述CONTENTS2一.概述

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

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

Others58GeneralNOX對人類健康和環境的影響低空臭氧的產生General環境中NOX來源59General環境中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

N2+O→NO+NN+O2→NO+ON+OH→NO+H相關因素

高溫環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因素與燃料和空氣的混合程度密切相關與燃燒區域的溫度關系不大煙煤燃燒中，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General64NOX的控制技術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計參數（風速、風溫、旋流強度等）優化煤粉濃縮技術OFA分級送風技術注意事項鍋爐的燃燒效率煤粉的著火和穩燃燃燒中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)主要反應氨4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O尿素2NO+(NH2)2CO+1/2O2→2N2+2H2O+CO2反應溫度: 760~1090C 最佳反應溫度：870~1050C脫硝效率 對于城市固體垃圾爐轉化效率在30~50%之間，大型電站鍋爐的轉化效率控制在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－ＳＮＣＲ67GeneralNOx脫除技術－ＳＮＣＲ13SNCR的優點：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－ＳＮＣＲ68GeneralNOx脫除技術－ＳＮＣＲ14B.選擇性催化還原法(SCR)主要反應

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

6NO2+8NH3→7N2+12H2O反應溫度

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

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

SCR布置圖

SCR布置圖

TypicalSCRSystem反應器/催化劑系統煙氣/氨的混合系統氨的儲備與供應系統煙道系統ＳＣＲ的控制系統二.SCR系統組成72TypicalSCRSystem二.SCR系統組成18TypicalSCRSystemＳＣＲ的系統構成無水氨儲罐氨蒸發器煙氣出口稀釋空氣氨噴射柵格SCR反應器空預器鍋爐煙氣省煤器NOX信號鍋爐負荷信號FIC氨的流量分配73TypicalSCRSystemＳＣＲ的系統構成無水氨儲TypicalSCRSystem

三.SCR系統主要設備反應器/催化劑系統主要設備：反應器催化劑吹灰器74TypicalSCRSystem

三.SCR系統主要設備TypicalSCRSystem

三.SCR系統主要設備煙氣/氨的混合系統主要設備：稀釋風機靜態混合器、氨噴射格柵（AIG）空氣/氨混合器75TypicalSCRSystem

三.SCR系統主要設備氨的噴射柵格和靜態混合器NH3噴射柵格ＡＩＧ靜態混合器PhotocourtesyofSiemens’FlowModelTestsbrochure,1998.TypicalSCRSystem76氨的噴射柵格和靜態混合器NH3噴射柵格ＡＩＧ靜態混合器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系統主要設備氨的儲備與供應系統卸料壓縮機氨蒸發器（電/蒸汽）氨罐緩沖罐稀釋槽78TypicalSCRSystem

三.SCR系統主要設備TypicalSCRSystem氨的儲備與供應系統氨的原料優點缺點無水氨反應劑純度最高原料成本最低設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備以及更頻繁的運輸需要更大的儲存罐蒸發成本尿素安全的原料(化肥)干態或濕態容易運輸工藝復雜成本昂貴存儲的問題

反應劑原料79TypicalSCRSystem氨的儲備與供應系統氨的原氨的存儲系統TypicalSCRSystem氨的儲備與供應系統80氨的存儲系統TypicalSCRSystem氨的儲備與供氨的蒸發器TypicalSCRSystem氨的儲備與供應系統81氨的蒸發器TypicalSCRSystem氨的儲備與供應TypicalSCRSystem

三.SCR系統主要設備煙道系統擋板（有旁路）膨脹節導流板煙道82TypicalSCRSystem

三.SCR系統主要設備EconomizerAirHeaterExistingStructuralSteelFromAmmoniaStorageSystemEconomizerBypassDamperDamperSCRBypassAmmoniaInjectionSystemSealAirPipingSCRReactorCatalystLayerSootblowerFutureSootblowerFutureCatalystToPrecipitatorNewStructuralSteelDamperTypicalSCRSystem煙道系統要點省煤器旁路反應器旁路83EconomizerAirHeaterExistingFrTypicalSCRSystem煙道系統84TypicalSCRSystem煙道系統30TypicalSCRSystem

三.SCR系統主要設備ＳＣＲ的控制系統DCS、PLC儀表、盤柜等85TypicalSCRSystem

三.SCR系統主要設備TypicalSCRSystemSCR的控制系統一.控制系統方案控制系統納入機組ＤＣＳ獨立的控制系統二.主要受控系統吹灰系統氨的卸載、儲存和供應系統煙氣擋板調節系統脫硝主體控制系統86TypicalSCRSystemSCR的控制系統32脫硝的主要反應4NO+4NH3+O2

→

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

→7N2+12H2OTypicalSCRSystem四.催化劑87脫硝的主要反應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商TypicalSCRSystem板式蜂TypicalSCRSystem板式和蜂窩式催化劑的比較形式優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