脫硝技術介紹PPT課件

1、一、公司簡介一、公司簡介二、二、NOxNOx排放政策的情況排放政策的情況三、脫硝技術的基本原理及分類三、脫硝技術的基本原理及分類四、四、SCRSCR技術及其工程技術及其工程五、五、SNCRSNCR技術及其工程技術及其工程六、六、SCR/SNCRSCR/SNCR技術及其工程技術及其工程七、脫硝還原劑的選擇七、脫硝還原劑的選擇八、如何選擇脫硝技術路線八、如何選擇脫硝技術路線主要內容主要內容第1頁/共64頁一、公司簡介一、公司簡介二、二、NOxNOx排放政策的情況排放政策的情況三、脫硝技術的基本原理及分類三、脫硝技術的基本原理及分類四、四、SCRSCR技術及其工程技術及其工程五、五、SNCRSNCR

2、技術及其工程技術及其工程六、六、SCR/SNCRSCR/SNCR技術及其工程技術及其工程七、脫硝還原劑的選擇七、脫硝還原劑的選擇八、如何選擇脫硝技術路線八、如何選擇脫硝技術路線主要內容主要內容第2頁/共64頁第3頁/共64頁第4頁/共64頁：第5頁/共64頁：第6頁/共64頁一、公司簡介一、公司簡介二、二、NOxNOx排放政策的情況排放政策的情況三、脫硝技術的基本原理及分類三、脫硝技術的基本原理及分類四、四、SCRSCR技術及其工程技術及其工程五、五、SNCRSNCR技術及其工程技術及其工程六、六、SCR/SNCRSCR/SNCR技術及其工程技術及其工程七、脫硝還原劑的選擇七、脫硝還原劑的選擇

3、八、如何選擇脫硝技術路線八、如何選擇脫硝技術路線主要內容主要內容第7頁/共64頁第8頁/共64頁一、公司簡介一、公司簡介二、二、NOxNOx排放政策的情況排放政策的情況三、脫硝技術的基本原理及分類三、脫硝技術的基本原理及分類四、四、SCRSCR技術及其工程技術及其工程五、五、SNCRSNCR技術及其工程技術及其工程六、六、SCR/SNCRSCR/SNCR技術及其工程技術及其工程七、脫硝還原劑的選擇七、脫硝還原劑的選擇八、如何選擇脫硝技術路線八、如何選擇脫硝技術路線主要內容主要內容第9頁/共64頁q 控制生成 采用先進的燃燒技術，減 少NOx的生成 q 生成后的轉化 選擇性催化脫硝或選擇性 非催

4、化脫硝3 3、煙氣脫硝的基本原理及技術、煙氣脫硝的基本原理及技術第10頁/共64頁3、煙氣脫硝的基本原理及技術、煙氣脫硝的基本原理及技術第11頁/共64頁3、煙氣脫硝的基本原理及技術、煙氣脫硝的基本原理及技術第12頁/共64頁一、公司簡介一、公司簡介二、二、NOxNOx排放政策的情況排放政策的情況三、脫硝技術的基本原理及分類三、脫硝技術的基本原理及分類四、四、SCRSCR技術及其工程技術及其工程五、五、SNCRSNCR技術及其工程技術及其工程六、六、SCR/SNCRSCR/SNCR技術及其工程技術及其工程七、脫硝還原劑的選擇七、脫硝還原劑的選擇八、如何選擇脫硝技術路線八、如何選擇脫硝技術路線主

5、要內容主要內容第13頁/共64頁SCRSCR的技術原理的技術原理第14頁/共64頁SCRSCR裝置流程鍋爐省煤器煙囪脫硫系統電除塵器SCR空預器液氨儲藏罐氨-空氣混合器氨蒸發(fā)器稀釋空氣風機省煤器旁路靜態(tài)氣體混合器氨-煙氣混合器噴氨格柵SCR旁路第15頁/共64頁第16頁/共64頁第17頁/共64頁混合均流技術流場模擬SCRSCR關鍵技術關鍵技術催化劑性能/選型還原劑選擇/制備控制策略第18頁/共64頁 按工作溫度： 高溫型催化劑和低溫型催化劑按用途： 燃煤型和燃油、燃氣型按載體材料： 金屬載體催化劑和陶瓷載體催 化劑、均質和非均質按催化劑金屬： 鉑系列、鈦系列、釩系列及混合 型系列 第19頁/

6、共64頁第20頁/共64頁還原劑類型優(yōu)點缺點建議無水氨投資較低，蒸發(fā)成本低，體積小。安全問題；為了安全問題，帶來隱形的投資和營運成本。如果符合國家政策許可，可以使用。氨水如果溢出，蒸汽濃度較低。23倍的還原劑成本；大約10倍高的蒸發(fā)能量；較高的儲存設備成本；較大的注入管道?？紤]到無水氨危險性而不使用時，使用氨水。尿素安全。初投資較高；蒸發(fā)/轉化費用較大；當法規(guī)不允許使用氨的情況下，推薦使用。第21頁/共64頁流場模擬技術流場模擬技術 CFDCFD模擬計算模擬計算 使用計算機進行模型構建，設計整流裝置進行流場模擬，對煙氣分布進行優(yōu)化并滿足設計指標要求，保證AIG及混合系統的性能、催化劑的效率及使

7、用壽命： 模擬和優(yōu)化煙道內，噴氨系統上游以及催化劑上游的煙氣流場分布； 對噴氨裝置（AIG）和煙道進行確認和優(yōu)化，使氨的分布符合設計要求； 溫度分布均勻，符合設計要求； 系統壓力損失最小化。第22頁/共64頁物理模型實驗物理模型實驗 按照圖紙構建與實際系統比例為1:101:15的模型，利用相似定律在模型內進行與實際工況相匹配的模型實驗，驗證CFD 模擬計算中導流片設計位置能否在實際系統中滿足設計要求： 系統布置 整流裝置如導流板的設計 消除積灰區(qū) 確定混合器、AIG的位置 測量系統壓降第23頁/共64頁n 工程投資較大； 運行費用較高； 脫硝效率高； 對運行煙氣溫度要求較高； 燃用高灰分、高鈣

8、份煤種時容易發(fā)生積灰堵塞，嚴重時會造成被迫停機； 脫硝系統不運行時，引風機電耗增加值依然存在，而且同時也會消耗催化劑的壽命； 燃用高硫煤時，會產生硫酸氫銨等粘著物，嚴重時會堵塞空預器；第24頁/共64頁SCRSCR可可能能引起引起的的運行問題運行問題煤灰影響灰量大，煤種變化，質量變化，混燒煤，對氨逃逸(NH3 Slip)及SCR催化劑的適用及風險。催化劑對砷、硫及堿性物(如鈣含物)等元素的中毒減效。催化劑選擇選擇具有較大空隙或層間尺寸的催化劑。催化劑結構可以適應不同壓降、燃料和煙氣成分要求,滿足工程選擇 。SO2/SO3轉化而導致空預器的堵塞/腐蝕流場問題流場對脫硝效率/氨逃逸率的影響流場對催

9、化劑壽命的影響第25頁/共64頁相關的工程問題： 設備布置 工程造價 工期安排第26頁/共64頁一、公司簡介一、公司簡介二、二、NOxNOx排放政策的情況排放政策的情況三、脫硝技術的基本原理及分類三、脫硝技術的基本原理及分類四、四、SCRSCR技術及其工程技術及其工程五、五、SNCRSNCR技術及其工程技術及其工程六、六、SCR/SNCRSCR/SNCR技術及其工程技術及其工程七、脫硝還原劑的選擇七、脫硝還原劑的選擇八、如何選擇脫硝技術路線八、如何選擇脫硝技術路線主要內容主要內容第27頁/共64頁q反應原理：NOx + NOx + 還原劑 氮氣 + + 水q反應溫度：8508501200120

10、0q還原劑：氨、尿素q催化劑：不用催化劑，鍋爐爐膛作為反應器，不需要另外的反應器SNCR的技術原理第28頁/共64頁還原劑噴射位置流場模擬SNCRSNCR關鍵技術關鍵技術NH3/NOx = NSR還原劑選擇控制策略第29頁/共64頁SNCR 應用的工藝分析n 計算流體動力學 Computational Fluid Dynamics (CFD) 用于確定關鍵工藝參數的有效邊界條件 試驗還原劑分步策略的有效性 確定鍋爐內各點溫度場、煙氣成份的濃度n 化學動力學模型 Chemical Kinetic Model (CKM)用于計算每個化學反應的時間和溫度第30頁/共64頁第31頁/共64頁第32頁/

11、共64頁nSNCR技術特點 占地面積小 不使用催化劑 投資省，運行費用較低 對煤種變化不敏感 建設周期短，施工簡單（模塊化結構） 不需要更換引風機、空預器 使用安全的尿素還原劑 脫硝效率較低第33頁/共64頁SNCRSNCR技術特點技術特點第34頁/共64頁還原劑儲罐循環(huán)模塊還原劑循環(huán)母管計量/分配模塊/噴槍等相關的工程問題： 設備布置 工程造價 工期安排第35頁/共64頁一、公司簡介一、公司簡介二、二、NOxNOx排放政策的情況排放政策的情況三、脫硝技術的基本原理及分類三、脫硝技術的基本原理及分類四、四、SCRSCR技術及其工程技術及其工程五、五、SNCRSNCR技術及其工程技術及其工程六、

12、六、SCR/SNCRSCR/SNCR技術及其工程技術及其工程七、脫硝還原劑的選擇七、脫硝還原劑的選擇八、如何選擇脫硝技術路線八、如何選擇脫硝技術路線主要內容主要內容第36頁/共64頁5 5、SNCR/SCRSNCR/SCR混合脫硝技術混合脫硝技術nSNCR技術的特點 占地面積小 不使用催化劑 投資省，運行費用較低 對煤種變化不敏感 建設周期短，施工簡單 不需要更換引風機、空預器 使用安全的尿素還原劑 脫硝效率較低nSCR技術的特點 占地面積大 存在廢棄催化劑的處置問題 投資大，運行費用較高 對煤種變化較為敏感 建設周期長，施工復雜 需要更換引風機、空預器 也可使用安全的尿素還原劑 脫硝效率較高

13、第37頁/共64頁5 5、SNCR/SCRSNCR/SCR混合脫硝技術混合脫硝技術n全尺寸全尺寸SCRSCR的混合法的混合法的特點 造價高于SCR 脫硝效率超過SCR 氨逃逸可控性強第38頁/共64頁5 5、SNCR/SCRSNCR/SCR混合脫硝技術混合脫硝技術n煙道式煙道式SCRSCR的混合法的混合法的特點 造價高于SNCR，低于SCR 脫硝效率有一定的限制 氨逃逸控制性較差第39頁/共64頁5 5、SNCR/SCRSNCR/SCR混合脫硝技術混合脫硝技術n小尺寸小尺寸SCRSCR的混合法的混合法的特點 造價高于煙道式混合法，低于SCR 脫硝效率有一定的限制 氨逃逸控制性較煙道式好第40頁

14、/共64頁5 5、SNCR/SCRSNCR/SCR混合脫硝技術混合脫硝技術1、 相對于SCR工程造價有所降低；2、 脫硝效率高；3、 催化劑用量少，回收量少； 4、 較SCR反應器小，具有更好的空間適用性；5、 脫硝系統阻力小，引風機出力??；6、 SO2/SO3轉化所引起的腐蝕和ABS阻塞問題??；7、 減少SCR催化劑對煤的敏感度；8、 可以安全地使用尿素作為還原劑，無需熱解系統；9、 分步實施，分期到位。SNCR/SCRSNCR/SCR混合工藝技術特點混合工藝技術特點第41頁/共64頁5 5、SNCR/SCRSNCR/SCR混合脫硝技術混合脫硝技術氨逃逸量控制困難氨逃逸量的限制導致總脫硝效率

15、的限制還原劑消耗量過大逃逸氨在離開省煤器之前的混合比較困難，會導致采用煙道式反應器時，影響脫硝效率和SCR的氨逃逸率投資和運行費用相對于SCR的不確定性。 傳統混合工藝存在的問題及其改進傳統混合工藝存在的問題及其改進第42頁/共64頁5 5、SNCR/SCRSNCR/SCR混合脫硝技術混合脫硝技術第43頁/共64頁5 5、SNCR/SCRSNCR/SCR混合脫硝技術混合脫硝技術改進型混合法的特點：（1）SNCR的氨逃逸率可以要求較小，這樣可以使SNCR的NSR下降到幾乎正常的SNCR范圍，從而降低整個混合工藝的還原劑消耗量。（2）SCR的脫硝效率可以隨意設計而不受氨逃逸量的限制，真正實現超過S

16、CR的設計極限值，可以使用在諸如W型火焰的鍋爐上。（3）通過對尿素補充噴射器組尿素流量的控制，可以很容易的對NOx終端排放值進行自動控制。第44頁/共64頁5 5、SNCR/SCRSNCR/SCR混合脫硝技術混合脫硝技術某某600MW600MW機組混合工藝方案機組混合工藝方案第45頁/共64頁5 5、SNCR/SCRSNCR/SCR混合脫硝技術混合脫硝技術脫硝前煙氣NOx基準濃度 260mg/Nm3脫硝后煙氣NOx基準濃度 91mg/Nm3綜合脫硝效率 65%SNCR部分脫硝效率 30%SCR部分脫硝效率 50%氨逃逸濃度 5mg/Nm3對鍋爐效率的影響 小于0.5%SCR系統壓降 500/7

17、00Pa尿素最大消耗量 456kg/h某某600MW600MW機組混合工藝方案性能參數機組混合工藝方案性能參數第46頁/共64頁5 5、SNCR/SCRSNCR/SCR混合脫硝技術混合脫硝技術工程公司LKSCR（尿素）投標商A48306120投標商D51736653某某600MW600MW機組混合工藝方案工程造價機組混合工藝方案工程造價第47頁/共64頁5 5、SNCR/SCRSNCR/SCR混合脫硝技術混合脫硝技術消耗項目單位混合法SCR（尿素）法備注尿素消耗量kg/h456221尿素年消耗量T/年27361326年運行6000小時計尿素年耗價格萬元465.12225.42尿素價格1700元

18、/噸催化劑用量立方302654采用板式催化劑催化劑價格萬元966.42092.83.2萬元/立方年催化劑更換金額萬元242523按24000小時壽命計電耗量kW35850年電耗價格萬元10.5255按0.5元/kW.h計水耗量kg/h7700221年水耗價格萬元18.480.5304按4元/噸計蒸汽耗量kg/h770770年蒸汽消耗價格萬元69.369.3按150元/噸計合計萬元805.4805.41073.25041073.2504某某600MW600MW機組混合工藝方案運行費用比對分析機組混合工藝方案運行費用比對分析以上未計采用混合法時，引風機節(jié)省的電耗。第48頁/共64頁一、公司簡介一、

19、公司簡介二、二、NOxNOx排放政策的情況排放政策的情況三、脫硝技術的基本原理及分類三、脫硝技術的基本原理及分類四、四、SCRSCR技術及其工程技術及其工程五、五、SNCRSNCR技術及其工程技術及其工程六、六、SCR/SNCRSCR/SNCR技術及其工程技術及其工程七、脫硝還原劑的選擇七、脫硝還原劑的選擇八、如何選擇脫硝技術路線八、如何選擇脫硝技術路線主要內容主要內容第49頁/共64頁7 7、脫硝還原劑的選擇、脫硝還原劑的選擇液氨的特性液氨的特性. . 理化特性理化特性： 液氨，為GB12268-90規(guī)定之危險品危險品，危險物編號23003 無色氣體,有刺激性惡臭味。分子式NH3。分子量17

20、.03。相對密度0.7714g/l。熔點-77.7。沸點-33.35。自燃點651.11。蒸氣密度0.6。蒸氣壓1013.08kPa(25.7) ,水溶液呈強堿性。 氨逸散后之特性：無水氨通常儲存的方式為加壓液化加壓液化，液態(tài)氨變氣態(tài)氨時會膨脹850倍，并形成氨云，另外液氨泄入空氣時，會形成液體氨滴，放出氨氣，其比重比空氣重，雖然它的分子量比空氣小，但它會和空氣中的水形成水滴的氨氣，而形成云狀物，所以當氨氣泄漏時，氨氣并不自然的往空中擴散，而會在地面滯留，帶給附近民眾及現場工作人員傷害。2. 2. 燃燒爆炸性及腐蝕性燃燒爆炸性及腐蝕性： 蒸氣與空氣混合物爆炸極限爆炸極限16-25%(16-25

21、%(最易引燃濃度最易引燃濃度17%)17%)，氨和空氣混合物達到上述濃度范圍遇明火遇明火會燃燒和爆炸會燃燒和爆炸,如有油類或其它可燃性物質存在,則危險性更高。與硫酸或其它強無機酸反應放熱,混合物可達到沸騰。泄漏時，會對在現場工作的工人及住在附近社區(qū)的居民造成相當程度的危害。 液態(tài)氨將侵蝕某些塑料制品,橡膠和涂層。不能與下列物質共存:乙醛、丙烯醛、硼、鹵素、環(huán)氧乙烷、次氯酸、硝酸、汞、氯化銀、硫、銻、雙氧水等。 3. 3. 對人體的危害性對人體的危害性： 若與氨直接接觸，會刺激皮膚，灼傷眼睛，使眼睛暫時或永久失明刺激皮膚，灼傷眼睛，使眼睛暫時或永久失明，并導致頭痛，惡心，嘔吐等。嚴重時，會導致據

22、悉系統積水（肺或喉部水腫），可能導致死亡可能導致死亡。長期暴露在氨氣中，會傷肺，導致產生咳嗽或呼吸急促的支氣管炎。第50頁/共64頁氨水的特性氨水的特性1. 理化特性： 有水氨（Ammonia Water)，氨溶液（15%含氨50% ），為GB12268-90規(guī)定之危險品，危險物編號為22025。分子式：NH3OH，分子量35，相對溶解度0.91，無色透明液體，有強烈的刺激性氣味。用于脫硝的還原劑通常采用20% 29%濃度的氨水，較液氨相對安全2. 燃燒爆炸性及腐蝕性： 其水溶液呈強堿性，強腐蝕性，當空氣中氨氣在15 28%爆炸界限范圍內，會有爆炸的危險性，所以氨水與液氨皆具有燃燒、爆炸及腐蝕

23、的危害性。禁忌物：酸類、鋁、銅3. 對人體的危害性： 氨水對生理組織具有強烈腐蝕作用，進入人體之途徑有四種：（1）吸入方式；（2）皮膚接觸：（3）眼睛接觸：（4）吞食。其暴露途徑與液氨非常相似，而對人體的危害可能造成嚴重刺激或灼傷、角膜傷害、反胃、嘔吐、腹瀉等現象，也可能造成皮膚病、呼吸系統疾病加劇等。7 7、脫硝還原劑的選擇、脫硝還原劑的選擇第51頁/共64頁7 7、脫硝還原劑的選擇、脫硝還原劑的選擇尿素的特性尿素的特性理化特性： 尿素分子式是NH2CONH2，分子量：60.06，含氮(N)通常大于46%，顯白色或淺黃色的結晶體。它易溶于水，水溶液呈中性反應，吸濕性較強，因在尿素生產中加入石

24、蠟等疏水物質，其吸濕性大大下降。危險性： 與無水氨及有水氨相比，尿素是無毒、無害的化學品，無爆炸可能性，完全沒有危險性。 尿素在運輸、儲存中無需安全及危險性的考量，更不須任何的緊急程序來確保安全。 使用尿素取代液氨運用于脫硝裝置中可獲得較佳的安全環(huán)境，因為尿素是在噴進混合燃燒室之后轉化成氨，實現氧化還原反應的，因此，可以避免氨在電廠儲存及管路、閥門泄露而造成的人體傷害。第52頁/共64頁有關氨溶液儲存、運輸注意事項有關氨溶液儲存、運輸注意事項 根據中華人民共和國國家標準建筑設計防火規(guī)范（GBJ16-87），液氨屬于乙類液體。儲存時儲存時: : a. 防火間距要求：宜布置在地勢較低的地帶，間距按

25、本表計算：名稱乙類液體罐區(qū)總儲量50 200 噸耐火等級一、二級三級四級防火間距15m20m25mb. 乙類液體的地上、半地下儲罐或儲罐組，應設置非燃燒、耐腐蝕的材料防火堤。 c. 乙類液體儲罐區(qū)，應設消防車道或可供消防車通行的且寬度不小于6m的平坦空地。7 7、脫硝還原劑的選擇、脫硝還原劑的選擇第53頁/共64頁d. d. 儲存罐區(qū)須安裝相應的氣體濃度報警儀，防雷防靜電裝置，相應的消防設施等，儲罐安全附件，急救設施設備和泄漏應急處理設備 。 根據危險化學品安全管理條例第五十條，危險化學品單位應當制定本單位事故應急救援預案，配備應急救援人員和必要應急救援器材、設備，并定期組織演練。 運輸時運輸時: :A、鐵路運輸時，限使用耐壓液化氣企業(yè)自備罐車裝運，裝運前需報有部門批準。B、夏季應早晚運輸，防止日光曝曬。C、公路運輸時要按規(guī)定路線行駛，禁止在居民區(qū)和人口稠密區(qū)停留。 7 7、脫硝還原劑的選擇、脫硝還原劑的選擇第54頁/共64頁重大危險源(液氨罐區(qū))距居民區(qū)的衛(wèi)生防護距離平均風速4衛(wèi)生防護距離2.51200m800m600m