活性氨煙氣脫硝技術(shù)

1、活性氨煙氣脫硝技術(shù)活性氨煙氣脫硝技術(shù)山東大學(xué)山東大學(xué)201220122火電廠鍋爐煙氣特點(diǎn)火電廠鍋爐煙氣特點(diǎn)SO25004000 ppm，NOx1001000 ppm,SO31050 ppm，HCl120 ppm，HF120 ppm，Hg 等。等。煙氣量煙氣量200MW80萬萬Nm3/h300MW120萬萬Nm3/h。SO2NOx一、概述一、概述目前煙氣脫硝的主要方法：目前煙氣脫硝的主要方法：選擇性催化還原法（選擇性催化還原法（SCR）；）；選擇性非催化還原法（選擇性非催化還原法（SNCR）；）；SCR脫硝技術(shù)的核心是利用脫硝技術(shù)的核心是利用NH3在催化條件下在催化條件下與與NOx發(fā)發(fā)生氧化還原

2、反應(yīng)；生氧化還原反應(yīng)；SNCR脫硝技術(shù)是脫硝技術(shù)是NH3在在高溫（高溫（800-1000）下與下與NOx發(fā)生氧化還原反應(yīng)。發(fā)生氧化還原反應(yīng)。NH3的制備包括氨水、液氨、尿素及其含氨原料的制備包括氨水、液氨、尿素及其含氨原料。1、SCR脫硝技術(shù)脫硝技術(shù)SCR脫硝技術(shù)的核心是利用NH3在催化條件下與NOx發(fā)生氧化還原反應(yīng)； SCR技術(shù)具有反應(yīng)溫度低、脫硝效率高的優(yōu)點(diǎn)，成為技術(shù)具有反應(yīng)溫度低、脫硝效率高的優(yōu)點(diǎn)，成為控制控制NOx的主要方法。的主要方法。 在在SCR 技術(shù)中催化劑是核心，催化劑的性能直接影響技術(shù)中催化劑是核心，催化劑的性能直接影響NOx的脫除效果。的脫除效果。 但是，催化劑容易中毒，增

3、加了系統(tǒng)的不穩(wěn)定性；但是，催化劑容易中毒，增加了系統(tǒng)的不穩(wěn)定性； 催化劑的建設(shè)成本占整個(gè)催化劑的建設(shè)成本占整個(gè)SCR脫硝系統(tǒng)的脫硝系統(tǒng)的20%40%，其運(yùn)行也占到總運(yùn)行成本的，其運(yùn)行也占到總運(yùn)行成本的40-50%。 SNCR脫硝技術(shù)是脫硝技術(shù)是NH3在高溫（在高溫（800-1000）下與）下與NOx直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)。直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 SNCR脫硝是在爐膛或煙道中合適溫度(8501000)位置噴入氨基還原劑，無需催化劑，利用還原劑釋放出的NH3選擇性地將煙氣中的NOx還原為無害的N2和水。 2、SNCR脫硝技術(shù)脫硝技術(shù) SNCR技術(shù)脫硝率中等，不需要催化劑，運(yùn)行費(fèi)技術(shù)脫硝率中等，不需要

4、催化劑，運(yùn)行費(fèi)用較低，建設(shè)周期短，適合中小型鍋爐的改造。用較低，建設(shè)周期短，適合中小型鍋爐的改造。 在在SNCR 工藝中存在如下問題：含量工藝中存在如下問題：含量10-20%氨或氨或尿素水溶液噴入反應(yīng)區(qū)內(nèi)會(huì)造成高溫反應(yīng)區(qū)內(nèi)驟然大尿素水溶液噴入反應(yīng)區(qū)內(nèi)會(huì)造成高溫反應(yīng)區(qū)內(nèi)驟然大幅降溫，而且反應(yīng)區(qū)內(nèi)各區(qū)域的溫度不均勻，從而導(dǎo)幅降溫，而且反應(yīng)區(qū)內(nèi)各區(qū)域的溫度不均勻，從而導(dǎo)致脫硝效率低下，目前一般的脫硝效率僅為致脫硝效率低下，目前一般的脫硝效率僅為30-50%，并且影響爐內(nèi)燃燒效率。并且影響爐內(nèi)燃燒效率。二、活性氨基還原劑煙氣脫硝技術(shù)二、活性氨基還原劑煙氣脫硝技術(shù) 針對(duì)SCR和SNCR技術(shù)的缺點(diǎn)，我們研

5、究開發(fā)了活性氨基還原劑煙氣脫硝技術(shù)。1.活性氨基還原劑煙氣脫硝原理活性氨基還原劑煙氣脫硝原理 一類氨基還原劑(NR3)（氨基取代產(chǎn)物）能夠在反應(yīng)溫度450800，無催化劑條件與NOx發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而達(dá)到脫硝的目的。我們稱之為活性氨煙氣脫硝(HSR)技術(shù)。 它能夠克服SCR和SNCR技術(shù)的缺點(diǎn)，既不需要催化劑，也不需要太高的反應(yīng)溫度，能夠與NOx發(fā)生氧化還原反應(yīng)而達(dá)到脫硝的目的。其主要特點(diǎn)是：NR3比NH3具有高的反應(yīng)活性。它的技術(shù)特點(diǎn)與SCR、SNCR對(duì)比如下：內(nèi)容 SCR SNCR HSR還原劑 NH3或尿素尿素或NH3 NR3反應(yīng)溫度320400 8501250 450800，催化劑

6、成份主要為TiO2,V2O5,WO3不使用催化劑不使用催化劑脫硝效率70%90%大型機(jī)組 25%40%，小型機(jī)組配合LNB、OFA 技術(shù)可達(dá)80%70%90%劑噴射位置多選擇于省煤器與SCR 反應(yīng)器間煙道內(nèi)通常爐膛內(nèi)噴射適合溫度窗口SO2氧化導(dǎo)致SO2氧化不導(dǎo)致SO2氧化不導(dǎo)致SO2氧化NH3 逃逸3ppm 510ppm450，即可達(dá)到預(yù)期的處理效果。在鍋爐不同負(fù)荷條件下，氣氣混合的適應(yīng)性、穩(wěn)定性、脫硝效率和有效溫度區(qū)間內(nèi)比液氣混合更好，對(duì)爐內(nèi)工況影響小。（3）活性氨煙氣脫硝只在煙道內(nèi)進(jìn)行，不會(huì)對(duì)鍋爐本體造成損壞。三、 結(jié)論結(jié)論 活性氨煙氣脫硝(HSR)技術(shù)具有重大的理論突破和應(yīng)用技術(shù)突破，它

7、具有以下優(yōu)勢(shì)：（1）現(xiàn)有脫硝技術(shù)是利用NH3(包括氨水、液氨、尿素及其含氨原料制取的氨)在高溫下（SNCR技術(shù)）或催化條件下（SCR技術(shù)）與NOx發(fā)生反應(yīng)而達(dá)到脫硝的目的，活性氨脫硝技術(shù)是利用活性氨基還原劑(NR3)在中等反應(yīng)溫度、無需催化劑條件下與NOx發(fā)生反應(yīng)而達(dá)到脫硝目的，具有重大的理論突破。（2）活性氨煙氣脫硝HSR技術(shù)具有設(shè)備投資少、脫硝效率高、運(yùn)行成本低和適用范圍廣的特點(diǎn)，是一項(xiàng)具有廣泛應(yīng)用前景的脫硝技術(shù)，對(duì)于解決我國(guó)目前的脫硝難題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。（3）活性氨煙氣脫硝HSR技術(shù)克服了現(xiàn)有SCR技術(shù)的催化劑投資大、煙氣成分影響大、運(yùn)行成本高等諸多缺點(diǎn)； 克服了SNCR技術(shù)的反應(yīng)溫度高、還原劑與煙氣混合程度差、脫硝效率低、氨氣逸出量大等一系列缺點(diǎn)。（4） 活性氨煙氣脫硝HSR工藝不用催化劑，解決了目前我國(guó)脫硝催化劑質(zhì)量不高、生產(chǎn)成本高、煙氣成分影響大、運(yùn)行費(fèi)用高等一系列重要問題；活性氨煙氣脫硝反應(yīng)溫度不高，反應(yīng)選擇性好，避免了SNCR脫硝工藝所存在的多種問題。（5）活性氨煙氣脫硝技術(shù)只需建