第二章煙氣的污染與防治3.6、其他煙氣脫硫技術3.6.1、濕法煙氣脫硫技術1、海水法利用天然海水固有的堿度來吸收SO2。PH值：7.8-8.3不產生廢物，技術成熟，工藝簡單，運行可靠，脫硫率高，經濟。要靠近海岸。第二章煙氣的污染與防治3.6.1、濕法煙氣脫硫技術1、海水法海水脫硫工藝及系統第二章煙氣的污染與防治3.6、其他煙氣脫硫技術3.6.2、半干法煙氣脫硫技術采用濕態吸收劑，在吸收裝置中吸收劑被煙氣的熱量所干燥，并在干燥過程中與二氧化硫反應生成干粉狀脫硫產物。第二章煙氣的污染與防治3.6、其他煙氣脫硫技術3.6.2、半干法煙氣脫硫技術1.特點：1）工藝簡單，占地少，設備投資小，運行費用低。2）對煤種適應性強，適用于不同硫分的燃煤電廠，以及現有電廠增設脫硫設備的改造。3）設備基本無腐蝕，無結垢，無磨損，無廢水排放，脫硫副產品為干態。脫硫固體產物（CaSO3,CaSO4,Ca(OH)2等）堆放處理。4）無需煙氣冷卻和再加熱。5）鈣的利用率高，脫硫效率一般在90%-95%左右第二章煙氣的污染與防治3.6、其他煙氣脫硫技術3.6.2、半干法煙氣脫硫技術2、問題1）需要高純度和活性的石灰作為脫硫劑。2）脫硫產物的綜合利用受到限制。第二章煙氣的污染與防治3.6、其他煙氣脫硫技術3.6.2、半干法煙氣脫硫技術3、脫硫工藝的主要化學反應過程吸收和氧化：石灰漿液滴與干態的固體顆粒（基粒）碰撞并附著其表面，顆粒強烈湍動，在氣固流化床內發生局部微觀的氣液兩項反應，同時干燥第二章煙氣的污染與防治3.6、其他煙氣脫硫技術3.6.2、半干法煙氣脫硫技術3、脫硫工藝的主要化學反應過程伴隨脫硫反應同時進行。如果采用脫氮功能的吸收劑，還可脫硝第二章煙氣的污染與防治3.6、其他煙氣脫硫技術3.6.2、半干法煙氣脫硫技術4、脫硫工藝及系統設備石灰制粉或石灰漿制漿系統+循環流化床吸收反應器+旋轉分離器+除塵器+運行控制系統第二章煙氣的污染與防治3.6、其他煙氣脫硫技術3.6.2、半干法煙氣脫硫技術5、重要參數床料循環倍率流化床床料濃度煙氣在反應器及旋風分離器中停留時間鈣硫比反應器內操作溫度脫硫效率第二章煙氣的污染與防治3.6、其他煙氣脫硫技術3.6.2、半干法煙氣脫硫技術6、脫硫率的影響因素床層溫度顆粒物濃度鈣硫摩爾比(Ca/S)煙氣停留時間脫硫劑的粒度和性能等第二章煙氣的污染與防治3.6、其他煙氣脫硫技術3.6.2、半干法煙氣脫硫技術7、工藝特點沒有噴漿系統，只噴入水和蒸氣（防堵）；新鮮石灰進入反應器，懸浮，噴水降溫反應；石灰在反應器內停留時間30min，利用率高；煙氣流速1.8-6.1，范圍大，符合適應性強；基建費用低。第二章煙氣的污染與防治3.6、其他煙氣脫硫技術3.6.3、干法煙氣脫硫技術氨法1、工藝原理工藝過程包括：脫硫吸收、中間產品處理、副產品制造。

第二章煙氣的污染與防治(1)吸收過程。SO2+xNH3+H2O→(NH4)xH2-xSO3x=1.2-1.4(2)中間產品處理：主要方法包括直接氧化和酸解。①直接氧化－氨-硫銨法(NH4)xH2-xSO3+1/2O2+(2-x)NH3→(NH4)2SO4

②酸解－氨酸法(NH4)xH2-xSO3+x/2H2SO4→x/2(NH4)2SO4+SO2↑+H2O(NH4)xH2-xSO3+xH3PO4→x(NH4)H2PO4+SO2↑+H2O(3)副產品制造銨鹽→氮肥或復合肥；氣體SO2→液體二氧化硫或硫酸。第二章煙氣的污染與防治3.6、其他煙氣脫硫技術3.6.3、干法煙氣脫硫技術氨法2.優點

1）脫硫效率高，可達95%以上，吸收劑利用率高。

2）氨吸收煙氣中的SO2是氣-液及氣-氣反應，反應速度快、完全。

3）副產品-化肥。

4）不產生廢水和廢渣，能耗低。

5）系統簡單，設備體積小。第二章煙氣的污染與防治3.6、其他煙氣脫硫技術3.6.3、干法煙氣脫硫技術氨法3.缺點

1）化肥對土質影響大，易板結。

2）對氨逃逸（泄露）控制要求高，易對周邊造成二次污染。

3）工藝大規模應用還有待關注，尤其是在系統防腐、煙塵對系統的堵塞。第二章煙氣的污染與防治3.7、氮氧化物控制技術概述3.7.1、燃燒過程中氮氧化物的生成3.7.2、氮氧化物的控制技術第二章煙氣的污染與防治3.7、氮氧化物控制技術概述3.7.1、燃燒過程中氮氧化物的生成1.氮氧化物的性質及來源NOx包括：N2O，NO，N2O3，NO2，N2O4，N2O5大氣中NOx主要以NO和NO2的形式存在NOx的來源

1）固氮菌、雷電等自然過程2）人類活動，其中燃料燃燒占90%氮氧化物氮氧化物指的是只由氮、氧兩種元素組成的化合物。常見的氮氧化物有一氧化氮（NO，無色）、二氧化氮（NO2，紅棕色）、一氧化二氮（N2O）、五氧化二氮（N2O5）等，其中除五氧化二氮常態下呈固體外，其他氮氧化物常態下都呈氣態。作為空氣污染物的氮氧化物（NOx）常指NO和NO2。除五氧化二氮為固體外,其余均為氣體。分子式NOx。其中四氧化二氮是二氧化氮二聚體,常與二氧化氮混合存在構成一種平衡態混合物。一氧化氮和二氧化氮的混合物,又稱硝氣(硝煙)。相對密度:一氧化氮接近空氣,一氧化二氮、二氧化氮比空氣略重。熔點:五氧化二氮為30℃，其余均為零下。均微溶于水,水溶液呈不同程度酸性。一氧化氮、二氧化氮水中分解生成硝酸和氧化氮。一氧化二氮300℃以上才有強氧化作用,其余有不同程度氧化性,特別是五氧化二氮，在-10℃以上分解放出氧氣和硝氣。氮氧化物系非可燃性物質,但均能助燃，如一氧化二氮(N2O)、二氧化氮和五氧化二氮遇高溫或可燃性物質能引起爆炸。氮氧化物N2O3和N2O5都是酸性氧化物，N2O3的對應酸是亞硝酸（HNO2），N2O3亞硝酸的酸酐；N2O5的對應酸是硝酸，N2O5是硝酸的酸酐。NO、N2O、N2O4和NO2都不是酸性氧化物。氮氧化物中氧化亞氮(笑氣)作為吸入麻醉劑,不以工業毒物論;余者除二氧化氮外,遇光、濕或熱可產生二氧化氮,主要為二氧化氮的毒作用,主要損害深部呼吸道。一氧化氮尚可與血紅蛋白結合引起高鐵血紅蛋白血癥。人吸入二氧化氮1分鐘的MLC為200ppm。固氮菌共生固氮菌在與植物共生的情況下才能固氮或才能有效地固氮，固氮產物氨可直接為共生體提供氮源。主要有根瘤菌屬（Rhizobium）的細菌與豆科植物共生形成的根瘤共生體，弗氏菌屬（Frankia,一種放線菌）與非豆科植物共生形成的根瘤共生體；某些藍細菌與植物共生形成的共生體，如念珠藻或魚腥藻與裸子植物蘇鐵共生形成蘇鐵共生體，紅萍與魚腥藻形成的紅萍共生體等。根瘤菌生活在土壤中，以動植物殘體為養料，過著“腐生生活”。當土壤中有相應的豆科植物生長時，根瘤菌迅速向它根部靠攏，從根毛彎曲處進入根部。豆科植物根部在根瘤菌的刺激下迅速分裂膨大，形成“瘤子”，為根瘤菌提供了理想的活動場所，還供應了豐富的養料，讓根瘤菌生長繁殖。根瘤菌又會賣力的從空氣中吸收氮氣，為豆科植物制作“氮餐”，使其枝繁葉茂。這樣，根瘤菌與豆科植物形成共生關系，因此根瘤菌也被稱為共生固氮菌。根瘤菌生產出來的氮肥不僅滿足豆科植物的需要，還可以分出一些幫助“遠親近鄰”，儲存一部分給“晚輩”，所以我國歷來有種豆肥田的習慣。自生固氮菌還有一些固氮菌，如圓褐固氮菌，它們不住在植物體內，能自己從空氣中吸收氮氣，繁殖后代，死后將遺體“捐贈”給植物，讓植物得到大量氮肥。這類固氮菌叫自生固氮菌。第二章煙氣的污染與防治3.7、氮氧化物控制技術概述3.7.2、氮氧化物的控制技術1、燃燒過程中NOx的生成機理燃燒過程中NOx的生成可分成三類：熱力型NOx：空氣中氮氣N2在高溫下氧化而生成的。燃料型NOx：燃料中氮化合物熱分解后氧化生成。快速型NOx：空氣中N與燃料燃燒生成的CH原子團反應生成CN化合物，氧化生成NOx。第二章煙氣的污染與防治3.7、氮氧化物控制技術概述3.7.2、氮氧化物的控制技術1、燃燒過程中NOx的生成機理煤粉燃燒所生成的NOx中，燃料型NOx最多，占60-80%，熱力型NOx生成和燃燒溫度有關，溫度足夠高時，可占到總量的20%，快速型NOx生成量很小。第二章煙氣的污染與防治3.7.2、氮氧化物的控制技術1、燃燒過程中NOx的生成機理熱力型NOx：燃燒時，N2和O2在高溫下生成NO和NO2的總和。生成機理：反應條件：溫度，濃度（空氣量）煙氣停留時間……。措施：降低燃燒溫度，避免局部高溫；縮短停留時間；降低煙氣中氧的濃度。第二章煙氣的污染與防治3.7.2、氮氧化物的控制技術1、燃燒過程中NOx的生成機理燃料型NOx：煤中N含量0.5-2.5%之間，以C-N化合物存在，易分解氧化產生NOx。機理：N燃燒中HCN轉化

NH或NH2

氧化

NO+H2O

與NO反應N2+H2O轉化比例與NO/O2之比有關；平衡偏移第三章煙氣的污染與防治3.7.2、氮氧化物的控制技術1、燃燒過程中NOx的生成機理快速型NOx：燃料燃燒時產生的烴（CH）與空氣中N2分子反應生成CN，HCN，然后氧化成Nox。生成過程：C,H化合物燃燒產生大量CH，CH2，CH3，C2離子團，與空氣中N2反應生成HCN，CN。氧化：N2+CH-NOx第三章煙氣的污染與防治3.7.2、氮氧化物的控制技術1、燃燒過程中NOx的生成機理快速型NOx：N來源為空氣中N2，與熱力型相同，生成量小，對溫度依賴性弱。在燃燒產生N數量時一般不考慮，只有在不含N燃料低溫燃燒時才考慮。燃燒溫度超過1500攝氏度時，熱力型NOx起主導作用。第三章煙氣的污染與防治3.7.2、氮氧化物的控制技術2、NOx控制技術措施：分兩類一：源頭控制（一級）二：尾部控制（二級）第三章煙氣的污染與防治3.7.2、氮氧化物的控制技術2、NOx控制源頭控制通過各種技術手段，控制燃燒過程中的NOx生成。生成受燃燒溫度，煙氣在高溫區停留時間，煙氣中組分濃度及混合程度影響。控制因素：空氣-燃料比，燃燒區溫度分布，后燃燒區冷卻程度，燃燒器設計。第三章煙氣的污染與防治3.7.2、氮氧化物的控制技術2、NOx控制源頭控制源頭控制的方法主要是對燃燒器的改進，簡便易行，所以廣泛應用。缺點：降低燃燒效率；NOx降低率有限。第三章煙氣的污染與防治3.7.2、氮氧化物的控制技術2、NOx控制尾部控制把已經生成的NOx還原為N2.對燃燒后產生的含NOx煙氣進行脫氮處理，又稱煙氣脫硝或廢氣脫硝。第三章煙氣的污染與防治3.8、低氮氧化物燃燒技術用改善燃燒條件的方法降低NOx的排放，統稱為低氮氧化物燃燒技術第三章煙氣的污染與防治3.8、低氮氧化物燃燒技術3.8.1、空氣分級燃燒3.8.2、濃淡煤粉燃燒3.8.3、燃料分級燃燒3.8.4、煙氣再循環3.8.5、低氮燃燒器3.8.6、循環流化床燃燒技術第三章煙氣的污染與防治3.8、低氮氧化物燃燒技術3.8.1、空氣分級燃燒1、原理原理：非化學當量比燃燒使NOX降低30%-40%左右，存在著引起結渣或引起受熱面腐蝕的問題。抑制了燃料NOX降低了熱力型NOX第三章煙氣的污染與防治3.8、低氮氧化物燃燒技術3.8.1、空氣分級燃燒1、將燃燒用的空氣分兩級送入。第一級區；（空氣量，作用）第二級區；（空氣量，作用）2、優缺點：3、分級燃燒分類：第三章煙氣的污染與防治3.8、低氮氧化物燃燒技術3.8.2、濃淡煤粉燃燒1、將通常均勻的一次風煤粉氣流刻意分離成兩股煤粉濃度不同的氣流(水平方向分離或垂直方向分離)，使部分燃料在空氣不足下燃燒，即燃料過濃燃燒；另一部分燃料在空氣過剩下燃燒，即燃料過淡燃燒。兩者燃燒時，均不為1，稱為非化學當量比燃燒或偏差燃燒。第三章煙氣的污染與防治3.8、低氮氧化物燃燒技術3.8.2、濃淡煤粉燃燒2、形式：也是一種分級燃燒，一般在大型燃燒設備中，多個燃燒器交替濃淡。供給燃料量的65％～80％供給燃料量的20％～35％第三章煙氣的污染與防治3.8、低氮氧化物燃燒技術3.8.2、濃淡煤粉燃燒3、優缺點：燃料過濃部分：氧氣不足，燃燒溫度不高，燃料型和熱力型氮氧化物均減少，同時生成還原性CH原子團。燃料過淡部分：空氣量大，燃燒溫度降低，熱力型氮氧化物減少。第三章煙氣的污染與防治

第三章煙氣的污染與防治3.8、低氮氧化物燃燒技術3.8.3、燃料分級燃燒2、方式：被還原成氮分子(N2)較多的NOX生成產生少量NOx第三章煙氣的污染與防治3.8、低氮氧化物燃燒技術3.8.3、燃料分級燃燒3、過程：第一燃燒區：（燃料量，燃燒條件，結果，作用）；第二燃燒區：（燃料量，燃燒條件，結果，作用）；第三燃燒區：（燃燒條件，目的，作用）。第三章煙氣的污染與防治3.8、低氮氧化物燃燒技術3.8.3、燃料分級燃燒4、優缺點：優點：分級燃燒，還原已經生成的NOx，擴大爐膛內燃燒區域，降低火焰峰值溫度，使NOx的原始生成量減少。缺點：三級燃燒，燃料在爐膛停留時間短，對二級燃燒燃料要求高。第三章煙氣的污染與防治3.8、低氮氧化物燃燒技術3.8.4、煙氣再循環1、在鍋爐的空氣預熱器前，抽取一部分低溫煙氣送入爐內，循環燃燒。第三章煙氣的污染與防治3.8、低氮氧化物燃燒技術3.8.4、煙氣再循環2、第三章煙氣的污染與防治3.8、低氮氧化物燃燒技術3.8.4、煙氣再循環3、作用原理：將煙氣和空氣混合后作為一二次風送入爐內，加大風量，減少氧氣含量，降低燃燒溫度，燃料流化，促進燃燒，降低NOx排放濃度。第三章煙氣的污染與防治3.8、低氮氧化物燃燒技術3.8.4、煙氣再循環4、煙氣循環量再循環率增大，NOx排放減少，但有一個定值，當過大時，爐溫降低太多，燃燒不穩定。煙氣再循環量不超過30%，大型鍋爐限值在10-20%。第三章煙氣的污染與防治3.8、低氮氧化物燃燒技術3.8.5、低氮燃燒器1、低NOx燃燒器的原理通過特殊設計的燃燒器結構，以及通過改變燃燒器的燃料和空氣的比例，可以將前述的空氣分級、燃料分級和煙氣再循環降低NOx燃燒的原理用于燃燒器，通過盡可能地降低著火區氧的濃度，適當降低著火區的溫度，達到最大限度地抑制NOx生成的目的。第三章煙氣的污染與防治3.8、低氮氧化物燃燒技術3.8.5、低氮燃燒器2．低NOx燃燒器的類型階段燃燒型(包括分級燃燒型和濃淡燃燒型)混合促進型分割火焰型煙氣再循環型第三章煙氣的污染與防治3.9、選擇性催化還原脫硝技術3.9.1、選擇性催化還原脫硝技術（SelectiveCatalyticReduction）SCR第三章煙氣的污染與防治3.9、選擇性催化還原脫硝技術3.9.2、SCR基本原理1、利用氨對NOx的還原功能，在一定條件下將NOx還原為對大氣沒有很大影響的N2和水，選擇性指NH3只選擇NOx還原。脫出效率：80-90%第三章煙氣的污染與防治3.9、選擇性催化還原脫硝技術3.9.2、SCR基本原理2、反應：催化劑：貴金屬、堿性金屬氧化物

4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O主反應4NH3+6NO→5N2+6H2O

4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O

8NH3+6NO2→7N2+12H2O

4NH3+5O2→4NO+6H2O

副反應2NH3→N2+3H2

4NH3+3O2→4N2+6H2O第三章煙氣的污染與防治3.9、選擇性催化還原脫硝技術3.9.3、SCR工藝流程1、選擇性催化還原脫硝技術溫度窗口任何一個化學反應都存在適宜發生反應的溫度，通常把適宜發生反應的溫度區間稱為“溫度窗”。SCR溫度窗：250～420℃，有些甚至可以低到80～150℃第三章煙氣的污染與防治3.9、選擇性催化還原脫硝技術3.9.3、SCR工藝流程2、工藝流程選擇性催化還原系統安裝于鍋爐省煤器之后的煙道上，NH3通過固定于氨噴射格柵上的噴嘴噴入煙氣中，與煙氣混合均勻后一起進入填充有催化劑的脫氮反應器。第三章煙氣的污染與防治3.9、選擇性催化還原脫硝技術3.9.3、SCR工藝流程2、工藝流程第三章煙氣的污染與防治3.9、選擇性催化還原脫硝技術3.9.3、SCR工藝流程3、工藝布置(1)高含塵煙氣段布置第三章煙氣的污染與防治3.9、選擇性催化還原脫硝技術3.9.3、SCR工藝流程3、工藝布置(2)低含塵段布置第三章煙氣的污染與防治3.9、選擇性催化還原脫硝技術3.9.3、SCR工藝流程3、工藝布置(3)尾部煙氣段布置第三章煙氣的污染與防治3.9、選擇性催化還原脫硝技術3.9.3、SCR工藝流程3、各種工藝布置的優缺點(1)高含塵煙氣段布置缺點：①飛灰中K，Ca，Na，Si，As會使催化劑污染或中毒；②飛灰磨損反應器并使蜂窩狀催化劑堵塞；③煙氣中SO2及SO3的存在對催化劑會有毒化問題；④若煙氣溫度過高，會使催化劑燒結或失效。優點：不必加熱就能滿足適宜的反應溫度。第三章煙氣的污染與防治3.9、選擇性催化還原脫硝技術3.9.3、SCR工藝流程3、各種工藝布置的優缺點(2)低含塵段布置缺點：①煙氣中SO2及SO3的存在對催化劑會有毒化問題；②煙氣中未被除去的極細小粉塵易沉積在催化劑上，降低催化劑的活性；③H-ESP對除塵器的設計和材料有嚴格的要求。優點：催化劑受飛灰影響小，降低催化劑的消耗量，防堵塞，煙溫足夠。第三章煙氣的污染與防治3.9、選擇性催化還原脫硝技術3.9.3、SCR工藝流程3、各種工藝布置的優缺點(3)尾部煙氣段布置缺點：煙溫較低，一般需要用GGH或采用燃料氣燃燒的方法將煙氣溫度提高到催化還原反應所必需的溫度。優點：催化劑不受粉塵，SO2影響，延長催化劑壽命。第三章煙氣的污染與防治3.9、選擇性催化還原脫硝技術3.9.3、SCR工藝系統1、SCR工藝由催化反應器，還原劑供應系統，控制系統組成。（煙氣再熱系統）尾部煙氣段布置時第三章煙氣的污染與防治3.9、選擇性催化還原脫硝技術3.9.3、SCR工藝系統2、SCR安裝于鍋爐省煤器之后的煙道上，NH3通過固定于氨噴射格柵上的噴嘴噴入煙氣中，與煙氣混合均勻后一起進入填充有催化劑的脫氮反應器，NOx與NH3在催化劑作用下發生還原反應。催化劑一般多層，保證排除的煙氣達標。第三章煙氣的污染與防治3.9、選擇性催化還原脫硝技術3.9.3、SCR工藝系統2、第三章煙氣的污染與防治3.9、選擇性催化還原脫硝技術3.9.3、SCR工藝系統3、（1）催化反應器催化反應器是一個與尾部煙道相連的安裝催化劑和完成脫氮反應的容器。催化劑反應器有高灰段、低灰段和尾部煙氣段布置方式。一臺鍋爐通常配兩套催化反應器。第三章煙氣的污染與防治3.9、選擇性催化還原脫硝技術3.9.3、SCR工藝系統3、（1）催化反應器噴氨在反應器前足夠遠的地方；拐彎地方加裝導流板；反應器內加裝吹灰裝置。第三章煙氣的污染與防治3.9、選擇性催化還原脫硝技術3.9.3、SCR工藝系統（2）還原劑供應系統氨的噴入系統。氨的噴入系統由氨氣化裝置、噴射格柵和噴嘴組成。尿素－氨轉化系統用氨作還原劑一般有兩種選擇－液氨和氨溶液。第三章煙氣的污染與防治3.9、選擇性催化還原脫硝技術3.9.3、SCR工藝系統（2）還原劑供應系統氨加熱氣化，與空氣混合，進入煙氣加熱：蒸氣，熱水，電加熱；混合：空預器后熱風，比例：95-98%空氣，2-5%氨。第三章煙氣的污染與防治3.9、選擇性催化還原脫硝技術3.9.3、SCR工藝系統（2）還原劑供應系統氨噴射裝置：噴嘴裝在噴射格柵上，噴射格柵裝在反應器上游，氨與煙氣混合程度與脫硝效率有關，盡量混合均勻。根據NOx分布分別調整噴嘴噴出量，噴嘴量布置合適，噴嘴加裝在轉盤上，加裝導流板……第三章煙氣的污染與防治3.9、選擇性催化還原脫硝技術3.9.3、SCR工藝系統（3）控制系統根據在線采集的數據對催化反應器中煙氣的溫度、還原劑的注入量和注入時間、各種閥門的開關以及吹灰器的開停等進行自動控制。第三章煙氣的污染與防治3.9、選擇性催化還原脫硝技術3.9.4、SCR脫氮效率的影響因素1．反應溫度的影響SCR系統最佳的操作溫度決定于催化劑的組成和煙氣的組成。當溫度低于SCR系統所需溫度時，NOX的反應速率降低，氨逸出量增大；當溫度高于SCR系統所需要溫度時，生成的NOX量增大，同時造成催化劑的燒結和失活。催化劑[V2O5-WO3(MoO3)/TiO2]的最佳操作溫度為250～427℃。第三章煙氣的污染與防治3.9、選擇性催化還原脫硝技術3.9.4、S