[原创]超超临界燃煤机组烟气脱硝技术的比较与选择

电点 · 发表于 2007-11-18 14:15:22

超超临界燃煤机组烟气脱硝技术的比较与选择目录 【摘  要】1.引言2．国内外电站脱硝技术应用现状3．电站典型烟气脱硝技术及比较4. 我国超超临界燃煤发电机组烟气脱硝技术的选择方向超超临界燃煤机组烟气脱硝技术的比较与选择（上海电力学院   能源与环境工程学院，上海200090）【摘  要】为了高效和清洁地利用煤炭资源，我国近几年正在大力发展超超临界燃煤发电机组。由于国家和地方政府颁发了更为严格的NOx的排放标准，因此对于超临界以上的燃煤发电机组，在采用低NOx燃烧技术的同时必须采用烟气脱硝技术，以确保NOx的脱除率。本文重点介绍典型的烟气脱硝技术，并进行比较与分析，并根据我国燃煤电站可持续发展要求和目前国内脱硝技术发展情况，提出了超超临界燃煤电站烟气脱硝装置的选择方向。 【关键词】超超临界燃煤发电机组；燃煤锅炉；烟气脱硝技术；SCR法     Comparison And Selection of The De-NOx TechnologyOn Fuel Gas In Ultra-Supercritical Thermal Power PlantsAbstract:     In these years, the ultra-supercritical thermal power plants have been actively developed in our country in order to make use of fossil fuel cleanly and efficiently. Due to more strict NOx emission control criterion issued by state and regional administration, the De-NOx technology must be carried out as well as LNBs technology for ultra-supercritical thermal power plants to ensure NOx emission can be reduced greatly. In this paper, the representative De-NOx technology on fuel gas is analyzed emphatically, and the technology direction of removing NOx is put forward according to the continual developing request of the thermal power plants and the development status of the De-NOx technology in our country.Keywords: ultra-supercritical thermal power plants，coal-combustion boiler，De-NOx technology on fuel gas，SCR1.引言从世界各国能源利用发展趋势看，工业化国家均采用了以石油和天然气燃料为主的能源政策。为了提高能源效率，降低能源系统成本和提供优质能源服务，这些国家选择已经着手减少固体燃料的比例。而我国由于历史的原因，一直维持着以煤为主要能源的结构，目前我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，原煤占能源消费总量的比例高达70%左右，其弊端日益明显。而且根据我国现实及未来可能的资源条件和各种能源技术发展水平来看，改变以煤为主的能源结构需要相当长的时间。预计到2020年，煤消耗总量将从现在的12亿t增加到31亿t。我国煤燃烧所释放的SO2占全国总排放量的87 %，NOx占67 %，粉尘占60%，CO2占<chmetcnv tcsc="0" numbertype="1" negative="False" hasspace="False" sourcevalue="7" unitname="l" wst="on"></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv>7l<chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv> %，造成了严重的环境污染和生态破坏，所以常规煤燃烧设备的污染问题一直是我国环境污染治理的重点。尤其是燃煤发电仍然在电力结构中占据不可替代的地位。用于发电的煤炭约占煤炭总产量的40%；而且我国现有火电机组设备总体技术水平落后，性能与世界先进水平相比有较大差距，发电煤耗高；能源利用率低。这些都进一步加剧了煤炭燃烧造成的污染性气体排放所造成的环境污染。因此以煤为主要能源的清洁煤发电技术在我国的推广具有重大的现实意义。<shapetype id="_x0000_t202" path="m,l,21600r21600,l21600,xe" coordsize="21600,21600" ospt="202"></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><stroke joinstyle="miter"></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><stroke></stroke><path gradientshapeok="t" oconnecttype="rect"></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><path></path><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shapetype></shapetype><shape id="_x0000_s1026" stroked="f" filled="f" type="#_x0000_t202" style="MARGIN-TOP: 105.65pt; 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BORDER-TOP: #ece9d8; BORDER-LEFT: #ece9d8; BORDER-BOTTOM: #ece9d8; BACKGROUND-COLOR: transparent;"><div class="shape" vshape="_x0000_s1026" style="

ADDING-RIGHT: 7.2pt; PADDING-LEFT: 7.2pt; PADDING-BOTTOM: 3.6pt; PADDING-TOP: 3.6pt;">   </div></td></tr></tbody></table>从国际上燃煤发电技术的发展趋势上看，今后将采用两种技术方法来提高发电效率和降低污染物排放。其一是采用IGCC技术，该技术结合煤化工中已经成熟的煤气化技术，集成蒸汽燃气联合循环技术实现高效清洁发电，IGCC技术提高能效的前景很好，但因系统相对复杂而造成投资偏高的问题需要解决。其二是通过提高常规发电机组的蒸汽参数来提高效率，即超临界机组和超超临界机组。亚临界机组的典型参数为16.7MPa/538℃/538℃，其发电效率约为38％。超临界机组的主蒸汽压力通常为24MPa左右，主蒸汽和再热蒸汽温度为538～560℃；例如上海石洞口二厂600MW超临界机组的参数为25.4MPa/541℃/569℃，对应的发电效率约为42％。发电煤耗率约为275g/kWh；超超临界机组的主蒸汽压力为27～31MPa，主蒸汽和再热蒸汽温度为580～610℃。国际上超超临界机组的参数已经达到27～32MPa左右，蒸汽温度为566～600℃，热效率可以达到42～45%，发电煤耗率约为270g/kWh。国外机组的可靠性数据，表明了超超临界机组可以同样实现比较高的可靠性。我国石洞口二厂两台60万千瓦超临界机组的可用率就高达90%以上，高于其它一些同容量亚临界机组。随着超临界火电机组的国产化，我国在今后新增的火电装机结构中必将大力发展超临界和超超临界机组。根据现已完成的研究结果表明：今后电网新增超临界与超超临界机组的需求和数量都将大幅度增加。其中超超临界机组由于与超临界机组相比效率将有较大幅度的提高，从而具有更高的竞争优势。预计2020年超超临界机组在燃煤机组装机总量中达到25%以上。从环保措施看，国外的超超临界机组都加装了锅炉尾部烟气脱硫、脱硝和高效除尘装置，可以实现较低的排放，满足严格的排放标准。例如日本的超超临界机组的排放指标可以达到SO2约为70mg/NM 3；NOx约为30mg/     NM 3；粉尘约为5mg/     NM 3的水平。可见，超超临界燃煤机组可以与燃用天然气、石油等机组一样实现清洁的发电。因此，加快建设和发展超超临界火电机组是解决电力短缺、能源利用率低和环境污染严重的最现实、最有效的途径。我国近几年安装的超临界机组一般配备烟气脱硫装置（FGD）来降低SO2的排放，对于NOx则主要以低NOx燃烧技术为主。采用改进燃烧技术降低NOx排放的方法只能将NOx减排40～50％，如果燃用低挥发分的无烟煤和劣质烟煤时减排效果更差。可能达不到今后更为严格的NOx排放法规，所以要求国产超临界燃煤机组安装烟气脱硫装置的趋势日趋明显，国家已经要求目前已建和新建火电机组要逐渐把烟气脱硝系统列入建设规划，到2010年，至少有2亿千瓦的机组容量需要建设脱硝系统，在脱硝项目上会形成可观的市场规模。

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电点 · 发表于 2007-11-18 14:58:31

<table cellspacing="0" cellpadding="0" width="100%"><tbody><tr><td style="BORDER-RIGHT: #ece9d8; BORDER-TOP: #ece9d8; BORDER-LEFT: #ece9d8; BORDER-BOTTOM: #ece9d8; BACKGROUND-COLOR: transparent;"><div class="shape" vshape="_x0000_s1026" style="

ADDING-RIGHT: 7.2pt; PADDING-LEFT: 7.2pt; PADDING-BOTTOM: 3.6pt; PADDING-TOP: 3.6pt;"></div></td></tr></tbody></table>从国际上燃煤发电技术的发展趋势上看，今后将采用两种技术方法来提高发电效率和降低污染物排放。其一是采用IGCC技术，该技术结合煤化工中已经成熟的煤气化技术，集成蒸汽燃气联合循环技术实现高效清洁发电，IGCC技术提高能效的前景很好，但因系统相对复杂而造成投资偏高的问题需要解决。其二是通过提高常规发电机组的蒸汽参数来提高效率，即超临界机组和超超临界机组。亚临界机组的典型参数为16.7MPa/538℃/538℃，其发电效率约为38％。超临界机组的主蒸汽压力通常为24MPa左右，主蒸汽和再热蒸汽温度为538～560℃；例如上海石洞口二厂600MW超临界机组的参数为25.4MPa/541℃/569℃，对应的发电效率约为42％。发电煤耗率约为275g/kWh；超超临界机组的主蒸汽压力为27～31MPa，主蒸汽和再热蒸汽温度为580～610℃。国际上超超临界机组的参数已经达到27～32MPa左右，蒸汽温度为566～600℃，热效率可以达到42～45%，发电煤耗率约为270g/kWh。国外机组的可靠性数据，表明了超超临界机组可以同样实现比较高的可靠性。我国石洞口二厂两台60万千瓦超临界机组的可用率就高达90%以上，高于其它一些同容量亚临界机组。随着超临界火电机组的国产化，我国在今后新增的火电装机结构中必将大力发展超临界和超超临界机组。根据现已完成的研究结果表明：今后电网新增超临界与超超临界机组的需求和数量都将大幅度增加。其中超超临界机组由于与超临界机组相比效率将有较大幅度的提高，从而具有更高的竞争优势。预计2020年超超临界机组在燃煤机组装机总量中达到25%以上。从环保措施看，国外的超超临界机组都加装了锅炉尾部烟气脱硫、脱硝和高效除尘装置，可以实现较低的排放，满足严格的排放标准。例如日本的超超临界机组的排放指标可以达到SO2约为70mg/NM 3；NOx约为30mg/     NM 3；粉尘约为5mg/     NM 3的水平。可见，超超临界燃煤机组可以与燃用天然气、石油等机组一样实现清洁的发电。因此，加快建设和发展超超临界火电机组是解决电力短缺、能源利用率低和环境污染严重的最现实、最有效的途径。我国近几年安装的超临界机组一般配备烟气脱硫装置（FGD）来降低SO2的排放，对于NOx则主要以低NOx燃烧技术为主。采用改进燃烧技术降低NOx排放的方法只能将NOx减排40～50％，如果燃用低挥发分的无烟煤和劣质烟煤时减排效果更差。可能达不到今后更为严格的NOx排放法规，所以要求国产超临界燃煤机组安装烟气脱硫装置的趋势日趋明显，国家已经要求目前已建和新建火电机组要逐渐把烟气脱硝系统列入建设规划，到2010年，至少有2亿千瓦的机组容量需要建设脱硝系统，在脱硝项目上会形成可观的市场规模。   2．国内外电站脱硝技术应用现状电站燃煤锅炉燃烧过程中排放的NOx气体是一种危害大，且较难处理的大气污染物，它不仅刺激人的呼吸系统，损害动植物，破坏臭氧层，而且也是引起温室效应、酸雨和光化学反应的主要物质之一，对人类乃至整个生态系统的危害很大。NOx排放量的控制已引起全球范围内的普遍重视，绝大多数国家和地区都制定了较严格的限制NOx排放的法规和标准，我国2003年颁布的《火电厂大气污染物排放标准》规定了现有火力发电锅炉达到更加严格的排放限值的年限，并且对第3时段燃煤锅炉氮氧化物最高允许排放浓度做出如下规定：当煤Vdaf (干燥无灰基挥发分)<10％时，ρ(NOx )≤1100 mg／m。；当10 ≤煤Vdaf ≤20％时，ρ(NOx )≤ 650 mg／m。；当煤Vdaf > 20 时，ρ(NOx )≤450 mg／m。同时明确规定第3时段火力发电锅炉须预留烟气脱除氮氧化物装置空间。另外中国某些城市的环保标准对NOx排放标准提高，例如从<chsdate wst="on" isrocdate="False" islunardate="False" day="1" month="11" year="2005"></chsdate><chsdate></chsdate>2005年11月1日<chsdate></chsdate><chsdate></chsdate>开始，北京市实行地方标准《锅炉污染物综合排放标准》(DB11／139－2002)排放限值。 煤燃烧过程中形成的NOx有燃料型NOx（fuel NOx）、热力型NOx（Thermal  NOx）和快速型NOx（

rompt NOx）3种，其中快速型NOx所占比例很小，燃料型NOx约占75～80％，热力型NOX约占20％左右。对于燃烧粉煤的锅炉，NOx的排放主要取决于燃料型NOx的生成量，目前控制NOx排放的方法大致分为两类，一类方法是低NOx燃烧技术，即通过各种技术手段，抑制或还原燃烧过程中生成的NOx，来降低NOx排放。还有一类方法是烟气净化技术，即通过各种技术手段来脱除烟气中的NOx；根据我国国情，目前控制火电机组的NOx排放主要采用低NOx燃烧技术。低NOx燃烧技术主要是低过量空气系数、空气分级燃烧技术和浓淡燃烧技术。这些技术设法建立空气过量系数小于１的富燃区，控制燃烧温度，抑制NOx的生成，在燃用烟煤、褐煤时可以达到国家的排放标准，但是在燃用低挥发分的无烟煤、贫煤和劣质烟煤时还远远不能达到国家的排放标准。这是因为燃用低挥发分的劣质煤时，要考虑其着火的稳定及燃尽，在组织燃烧时通常需要保证炉内的燃烧温度、在高温区提供足够的氧、增加煤粉在高温区的停留时间等措施强化燃烧，这些措施和现有的浓淡燃烧技术和空气分级燃烧技术等低NOx燃烧技术所要求的条件相矛盾，从煤种本身特性看，无烟煤和劣质烟煤挥发分低，在着火初期要求温度较高，氧量富裕，易于NOx生成；其次低挥发分煤种挥发分含量低，燃烧过程中产生的HCN、CHi和NH3等基团量少，即使在还原气氛中分解NOx效果有限；再有低挥发分煤种煤焦的比表面积小，也不利于NOx还原；这些原因将使NOx排放增加，限制了这些低NOx燃烧技术的效果。燃煤挥发份低于10%的煤粉锅炉NOx排放浓度仍高达1000 mg/     NM 3左右，这不仅比国外同类机组的排放水平高出很多，而且也不能满足燃煤电厂新的排放标准要求。因此，还需要积极推进烟气脱硝技术的应用。 采用烟气脱硝技术能大幅度降低NOx排放。烟气净化技术包括湿法脱氮技术和干法脱氮技术。湿法脱氮技术有选择性催化还原（SCR）法、选择性非催化还原（SNCR）法、吸收法。干法脱氮技术有吸附法、等离子活化法、生化法。此外，一些新型脱硝工艺亦在兴起，如电子束法、脉冲电晕放电等离子体法、CuO法、SNAP法等。在目前应用的脱硝技术中，综合考虑技术可靠性、初投资、运行费用、脱氮效率等因素，被大规模工业应用的是SCR法和SNCR法。SCR法和SNCR法以成熟的技术和良好的脱硝效果得到了世界各国的普遍重视，是目前发达国家普遍采用的减少NOx排放的方法，除了能够有效降低氮氧化物排放量外（SCR法可使NOx排放降至200mg/Nm3以下），它还被证明是性价比比较高的解决方案。选择性催化还原脱硝技术是上世纪七十年代末八十年代初首先由日本发展起来的，在几年时间里，迅速在日本、德国和美国等国家的电站中得到了应用。到2004年为止，全世界应用SCR烟气处理技术的电站燃煤锅炉容量超过178.1GW。其中，日本安装有SCR装置的机组容量约有23.1GW；欧洲安装有SCR装置的机组容量约有55GW；美国安装有SCR装置的机组容量超过100GW。3．电站典型烟气脱硝技术及比较3.1选择性催化还原(SCR)脱硝技术<chsdate wst="on" isrocdate="False" islunardate="False" day="30" month="12" year="1899"></chsdate><chsdate></chsdate>3.1.1<chsdate></chsdate><chsdate></chsdate>选择性催化还原(SCR)脱硝技术的原理及工作过程SCR法是在催化剂的作用下，以NH3作为还原剂，“有选择性”地与烟气中的NO 反应并生成无毒、无污染的N2和H2O。其原理首先由Engelhard公司发现并于1957年申请专利，后来日本在该国环保政策的驱动下，成功研制出了现今被广泛使用的V2O5／TiO2催化剂，并分别于1977年和1979年在燃油和燃煤锅炉上成功投入商业运用。SCR法目前已成为世界上应用最多、最为成熟且最有成效的一种烟气脱硝技术，其主要反应为：4NH3+4NO+O2—4N2+6H2O        (1)8NH3+6NO2一N2+12H2O          (2)4NH3+2NO2+O2—3N2+6H2O       (3)选择适当的催化剂可以使反应(1)、(2)在200～400℃  范围内进行，并能有效抑制副反应。在NH3与NO化学计量比为1的情况下，可以得到高达80％～90％的NO脱除率。目前，世界上采用SCR的装置有数百套之多，技术成熟且运行可靠。它与锅炉低NOx燃烧技术相结合，可以获得良好的脱硝效果。福建后石电厂引进的600 MW 机组配套烟气脱硝系统，采用的就是低NOx燃烧器加分级燃烧技术再结合SCR工艺。其SCR部分的工艺流程如图1所示，主要由氨气及空气供应系统、氨气／空气喷雾系统、催化反应器等组成。液氨由槽车运送到液氨贮槽，输出的液氨经氨气蒸发器蒸发成氨气，并将之加热到常温后送到氨气缓冲槽备用。缓冲槽的氨气经减压后送入氨气／空气混合器，与来自送风机的空气混合后，通过喷氨隔栅之喷嘴喷人烟气，继而进入催化反应器。当烟气流经催化反应器的催化层时，氨气和NO 在催化剂的作用下将NO及NO2还原成N2和H2O。NO 的脱除效率主要取决于反应温度、NH3与NOx的化学计量比、烟气中的氧浓度、催化剂的性质和数量等。选择适当的催化剂可以使反应(1)、(2)在200～400℃  范围内进行，并能有效抑制副反应。在NH3与NO化学计量比为1的情况下，可以得到高达80％～90％的NO脱除率。目前，世界上采用SCR的装置有数百套之多，技术成熟且运行可靠。它与锅炉低NOx燃烧技术相结合，可以获得良好的脱硝效果。福建后石电厂引进的600 MW 机组配套烟气脱硝系统，采用的就是低NOx燃烧器加分级燃烧技术再结合SCR工艺。其SCR部分的工艺流程如图1所示，主要由氨气及空气供应系统、氨气／空气喷雾系统、催化反应器等组成。液氨由槽车运送到液氨贮槽，输出的液氨经氨气蒸发器蒸发成氨气，并将之加热到常温后送到氨气缓冲槽备用。缓冲槽的氨气经减压后送入氨气／空气混合器，与来自送风机的空气混合后，通过喷氨隔栅之喷嘴喷人烟气，继而进入催化反应器。当烟气流经催化反应器的催化层时，氨气和NO 在催化剂的作用下将NO及NO2还原成N2和H2O。NO 的脱除效率主要取决于反应温度、NH3与NOx的化学计量比、烟气中的氧浓度、催化剂的性质和数量等。3．电站典型烟气脱硝技术及比较3.1选择性催化还原(SCR)脱硝技术<chsdate wst="on" isrocdate="False" islunardate="False" day="30" month="12" year="1899"></chsdate><chsdate></chsdate>3.1.1<chsdate></chsdate><chsdate></chsdate>选择性催化还原(SCR)脱硝技术的原理及工作过程SCR法是在催化剂的作用下，以NH3作为还原剂，“有选择性”地与烟气中的NO 反应并生成无毒、无污染的N2和H2O。其原理首先由Engelhard公司发现并于1957年申请专利，后来日本在该国环保政策的驱动下，成功研制出了现今被广泛使用的V2O5／TiO2催化剂，并分别于1977年和1979年在燃油和燃煤锅炉上成功投入商业运用。SCR法目前已成为世界上应用最多、最为成熟且最有成效的一种烟气脱硝技术，其主要反应为：4NH3+4NO+O2—4N2+6H2O        (1)8NH3+6NO2一N2+12H2O          (2)4NH3+2NO2+O2—3N2+6H2O       (3)选择适当的催化剂可以使反应(1)、(2)在200～400℃  范围内进行，并能有效抑制副反应。在NH3与NO化学计量比为1的情况下，可以得到高达80％～90％的NO脱除率。目前，世界上采用SCR的装置有数百套之多，技术成熟且运行可靠。它与锅炉低NOx燃烧技术相结合，可以获得良好的脱硝效果。福建后石电厂引进的600 MW 机组配套烟气脱硝系统，采用的就是低NOx燃烧器加分级燃烧技术再结合SCR工艺。其SCR部分的工艺流程如图1所示，主要由氨气及空气供应系统、氨气／空气喷雾系统、催化反应器等组成。液氨由槽车运送到液氨贮槽，输出的液氨经氨气蒸发器蒸发成氨气，并将之加热到常温后送到氨气缓冲槽备用。缓冲槽的氨气经减压后送入氨气／空气混合器，与来自送风机的空气混合后，通过喷氨隔栅之喷嘴喷人烟气，继而进入催化反应器。当烟气流经催化反应器的催化层时，氨气和NO 在催化剂的作用下将NO及NO2还原成N2和H2O。NO 的脱除效率主要取决于反应温度、NH3与NOx的化学计量比、烟气中的氧浓度、催化剂的性质和数量等。选择适当的催化剂可以使反应(1)、(2)在200～400℃  范围内进行，并能有效抑制副反应。在NH3与NO化学计量比为1的情况下，可以得到高达80％～90％的NO脱除率。目前，世界上采用SCR的装置有数百套之多，技术成熟且运行可靠。它与锅炉低NOx燃烧技术相结合，可以获得良好的脱硝效果。福建后石电厂引进的600 MW 机组配套烟气脱硝系统，采用的就是低NOx燃烧器加分级燃烧技术再结合SCR工艺。其SCR部分的工艺流程如图1所示，主要由氨气及空气供应系统、氨气／空气喷雾系统、催化反应器等组成。液氨由槽车运送到液氨贮槽，输出的液氨经氨气蒸发器蒸发成氨气，并将之加热到常温后送到氨气缓冲槽备用。缓冲槽的氨气经减压后送入氨气／空气混合器，与来自送风机的空气混合后，通过喷氨隔栅之喷嘴喷人烟气，继而进入催化反应器。当烟气流经催化反应器的催化层时，氨气和NO 在催化剂的作用下将NO及NO2还原成N2和H2O。NO 的脱除效率主要取决于反应温度、NH3与NOx的化学计量比、烟气中的氧浓度、催化剂的性质和数量等。

图1 SCR工艺流程图[Post=100]SCR系统的布置方式有3种，后石电厂为高温、高尘布置方式，此外还有高温、低尘及低温、低尘布置形式。高温、高尘布置方式是目前应用最为广泛的一种，其优点是催化反应器处于300～<chmetcnv tcsc="0" numbertype="1" negative="False" hasspace="False" sourcevalue="400" unitname="℃" wst="on"></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv>400℃<chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv>      的温度范围，有利于反应的进行。然而，由于催化剂处于高尘烟气中，条件恶劣，磨刷严重，寿命将会受到影响。高温、低尘布置(或称尾部布置)方式是指SCR反应器布置在省煤器后的电除尘器和空气预热器之间，该布置方式可防止烟气中飞灰对催化剂的污染和对反应器的磨损与堵塞，其缺点是电除尘器在300～<chmetcnv tcsc="0" numbertype="1" negative="False" hasspace="False" sourcevalue="400" unitname="℃" wst="on"></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv>400℃<chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv>      的高温下运行。低温、低尘布置方式是指SCR反应器布置在除尘器和烟气脱硫系统之后，催化剂不受飞灰和SO2的影响，但由于烟气温度较低，一般需要GGH或加设燃油或天然气的燃烧器将烟温提高到催化剂的活化温度，势必增加能源消耗和运行费用。<chsdate wst="on" isrocdate="False" islunardate="False" day="30" month="12" year="1899"></chsdate><chsdate></chsdate>3.1.2<chsdate></chsdate><chsdate></chsdate>       SCR法可能产生的问题：(1) 选择性催化还原脱除NOx的运行成本比较高，主要受催化剂的价格和寿命的影响，(2) 燃用高硫煤时，烟气中的部分SO2被氧化生成SO3，SO3与NH3进一步反应生成的氨盐会造成催化剂中毒或堵塞。(3) 飞灰中的重金属(主要是As )或碱性氧化物(主要有Mg、CaO、Na2O、K2O等)的存在会使催化剂中毒或活性显著降低。(4) 过量的NH3可能会和O2反应生成N2O，尽管N2O对人体无害，但近来的研究表明，N2O是导致温室效应的气体之一。(5) 未反应的氨排出系统造成二次污染。然而，所有这些问题都可以通过选择合适的催化剂、控制合理的反应温度、调节理想的化学计量比等使之危害降到最低。SCR技术对锅炉烟气NOx的控制效果十分显著，具有占地面积小、技术成熟可靠、易于操作等优点，是目前唯一大规模投入商业应用并能满足任何苛刻环保要求的控制措施，可作为我国燃煤电厂控制NOx污染的主要手段之一。然而，由于SCR需要消耗大量的催化剂，存在运行费用高(催化剂费用通常占到系统初始投资的50～60％)，设备投资大的缺点，同时对改造机组亦有场地限制，对设计水平提出了更高的要求。3.2选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术<chsdate wst="on" isrocdate="False" islunardate="False" day="30" month="12" year="1899"></chsdate><chsdate></chsdate>3.2.1<chsdate></chsdate><chsdate></chsdate>选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术的原理及工作过程SNCR工艺也被称为热力De－NOx工艺，最初由美国Exxon公司发明并于1974年在日本成功投入工业应用。其基本原理是在没有催化剂的情况下，上述反应(1)在800～<chmetcnv tcsc="0" numbertype="1" negative="False" hasspace="True" sourcevalue="1100" unitname="℃" wst="on"></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv tcsc="0" numbertype="1" negative="False" hasspace="False" sourcevalue="1100" unitname="℃" wst="on"></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv>1100 <chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv>℃<chmetcnv></chmetcnv><chmetcnv></chmetcnv>范围内进行，且基本上不与O2作用。SNCR法的还原剂除了NH3以外还可以采用尿素或其他氨基。当用尿素作还原剂时其反应为：H2NCONH2+2NO+ 1/2O2=2N2+CO2+H2O (4)同SCR工艺类似，SNCR法的NOx脱除效率主要取决于反应温度、NH3与NOx的化学计量比、混合程度，反应时间等。研究表明，SNCR工艺的温度控制至关重要，若温度过低，N 的反应不完全，容易造成NH 泄漏；而温度过高，NTH3则容易被氧化为NO，抵消了NH3的脱硝效果。温度过高或过低都会导致还原剂损失和NOx脱除率下降。通常，设计合理的SNCR工艺能达到30～70％，甚至高达80％的脱硝率。与SCR相比，SNCR运行费用低，旧设备改造少，仅需要氨水贮槽和喷射装置，投资较SCR法小，尤其适合于改造机组。图2为SNCR法的工艺流程图。<chsdate wst="on" isrocdate="False" islunardate="False" day="30" month="12" year="1899"></chsdate><chsdate></chsdate>3.2.2<chsdate></chsdate><chsdate></chsdate>  SNCR法可能产生的问题：(1) NOx脱除效率较SCR法低要相对低一些。(2) 锅炉型式和负荷状态不同时，温度窗口的选择和控制比较困难，(3) 还原剂耗量大，因为反应温度较高时，氨会发生分解。(4) 氨的逃逸量较SCR法低要相对大一些，NH3是高挥发性的有毒物质，氨的逃逸会造成新的环境污染。为了提高NOx脱除效率，SNCR技术目前有用尿素代替氨作为还原剂的趋势。值得注意的是，近年的研究表明，用尿素作为还原剂时，NOx会转化为N2O，而N2O会破坏大气平流层中的臭氧，除此之外，N2O还被认为会产生温室效应，因此产生N2O问题已引起人们的重视。 [/Post]

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电点 · 发表于 2007-11-18 15:18:47

<img src="attachments/dvbbs/2007-11/200711181581491533.jpg" border="0" onclick="zoom(this)" onload="if(this.width>document.body.clientWidth*0.5) {this.resized=true;this.width=document.body.clientWidth*0.5;this.style.cursor='pointer';} else {this.onclick=null}" alt="" /> 图2  SNCR法的工艺流程图3.2.3    SCR法和SNCR法的工艺比较    经过上述两种典型方法的综合判定，SCR法和SNCR法的工艺上的一些主要指标比较见表1表1  SCR法和SNCR法工艺比较<div align="center"><table class="MsoTableGrid" cellspacing="0" cellpadding="0" border="1" style="BORDER-RIGHT: medium none; BORDER-TOP: medium none; MARGIN: auto auto auto 50.4pt; BORDER-LEFT: medium none; BORDER-BOTTOM: medium none; BORDER-COLLAPSE: collapse; mso-padding-alt: 0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-insideh: .5pt solid windowtext; mso-border-insidev: .5pt solid windowtext; mso-yfti-tbllook: 480;"><tbody><tr style="mso-yfti-irow: 0; mso-yfti-firstrow: yes;"><td valign="top" width="143" style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: windowtext 1pt solid; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: windowtext 1pt solid; WIDTH: 107.2pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-alt: solid windowtext .5pt;">工艺名称</td><td valign="top" width="145" style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: windowtext 1pt solid; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #ece9d8; WIDTH: 108.8pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-left-alt: solid windowtext .5pt;">SCR法</td><td valign="top" width="156" style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: windowtext 1pt solid; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #ece9d8; WIDTH: 117pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-left-alt: solid windowtext .5pt;">SNCR法</td></tr><tr style="mso-yfti-irow: 1;"><td valign="top" width="143" style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #ece9d8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: windowtext 1pt solid; WIDTH: 107.2pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-top-alt: solid windowtext .5pt;">NOx脱除效率  ％</td><td valign="top" width="145" style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #ece9d8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #ece9d8; WIDTH: 108.8pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-left-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-top-alt: solid windowtext .5pt;">70～90</td><td valign="top" width="156" style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #ece9d8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #ece9d8; WIDTH: 117pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-left-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-top-alt: solid windowtext .5pt;">30～80</td></tr><tr style="mso-yfti-irow: 2;"><td valign="top" width="143" style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #ece9d8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: windowtext 1pt solid; WIDTH: 107.2pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-top-alt: solid windowtext .5pt;">操作温度 ℃</td><td valign="top" width="145" style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #ece9d8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #ece9d8; WIDTH: 108.8pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-left-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-top-alt: solid windowtext .5pt;">200～500</td><td valign="top" width="156" style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #ece9d8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #ece9d8; WIDTH: 117pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-left-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-top-alt: solid windowtext .5pt;">800～1100</td></tr><tr style="mso-yfti-irow: 3;"><td valign="top" width="143" style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #ece9d8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: windowtext 1pt solid; WIDTH: 107.2pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-top-alt: solid windowtext .5pt;">NH3/NOx  摩尔比</td><td valign="top" width="145" style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #ece9d8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #ece9d8; WIDTH: 108.8pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-left-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-top-alt: solid windowtext .5pt;">0.4～1.0</td><td valign="top" width="156" style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #ece9d8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #ece9d8; WIDTH: 117pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-left-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-top-alt: solid windowtext .5pt;">0.8～2.5</td></tr><tr style="mso-yfti-irow: 4;"><td valign="top" width="143" style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #ece9d8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: windowtext 1pt solid; WIDTH: 107.2pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-top-alt: solid windowtext .5pt;">氨泄漏  10━ 6</td><td valign="top" width="145" style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #ece9d8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #ece9d8; WIDTH: 108.8pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-left-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-top-alt: solid windowtext .5pt;">≤5</td><td valign="top" width="156" style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #ece9d8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #ece9d8; WIDTH: 117pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-left-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-top-alt: solid windowtext .5pt;">5～20</td></tr><tr style="mso-yfti-irow: 5;"><td valign="top" width="143" style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #ece9d8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: windowtext 1pt solid; WIDTH: 107.2pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-top-alt: solid windowtext .5pt;">总投资</td><td valign="top" width="145" style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #ece9d8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #ece9d8; WIDTH: 108.8pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-left-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-top-alt: solid windowtext .5pt;">高</td><td valign="top" width="156" style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #ece9d8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #ece9d8; WIDTH: 117pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-left-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-top-alt: solid windowtext .5pt;">低</td></tr><tr style="mso-yfti-lastrow: yes; mso-yfti-irow: 6;"><td valign="top" width="143" style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #ece9d8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: windowtext 1pt solid; WIDTH: 107.2pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-top-alt: solid windowtext .5pt;">运行成本</td><td valign="top" width="145" style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #ece9d8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #ece9d8; WIDTH: 108.8pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-left-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-top-alt: solid windowtext .5pt;">中等</td><td valign="top" width="156" style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: #ece9d8; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: #ece9d8; WIDTH: 117pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid; BACKGROUND-COLOR: transparent; mso-border-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-left-alt: solid windowtext .5pt; mso-border-top-alt: solid windowtext .5pt;">中等</td></tr></tbody></table></div>   3.3 SNCR／SCR联合脱硝工艺SNCR／SCR联合烟气脱硝技术结合了两者优势，将SNCR工艺的还原剂喷入炉膛，用SCR工艺使逸出的NH3和未脱除的NOx进行催化还原反应。典型的联合装置能脱除84％的NOx，逸出NH3低于0.001％。它是把SNCR工艺的低费用特点同SCR工艺的高效率及低的氨逃逸率进行有效结合。该联合工艺于20世纪70年代首次在日本的一座燃油装置上进行试验，试验表明了该技术的可行性。理论上，SNCR工艺在脱除部分NOx的同时也为后面的催化法脱硝提供所需要的氨。SNCR系统可向SCR催化剂提供充足的氨，但是控制好氨的分布以适应NOx的分布的改变却是非常困难的。为了克服这一难点，混合工艺需要在SCR反应器中安装一个辅助氨喷射系统，通过试验和调节辅助氨喷射可以改善氨气在反应器中的分布效果。SNCR与SCR混合工艺可以达到40～80％的脱硝效率，氨的逃逸量较高。图3为SNCR与SCR混合工艺系统图。<img src="attachments/dvbbs/2007-11/20071118150225151.jpg" border="0" onclick="zoom(this)" onload="if(this.width>document.body.clientWidth*0.5) {this.resized=true;this.width=document.body.clientWidth*0.5;this.style.cursor='pointer';} else {this.onclick=null}" alt="" />3.4燃煤电站典型烟气脱硝装置技术特点综合比较 3.4.1    SCR法[Post=300] 还原剂以NH3为主，反应温度为320～400 C，催化剂成分主要为TiO2、V2O5 和WO2等，脱硝效率为70～90％。还原剂喷射位置多选择于省煤器与SCR反应器间烟道内，会导致SO2氧化，NH3逃逸体积分数为3×10━ 6～5×10━ 6；NH3与SO2易形成铵盐，造成空气预热器堵塞或腐蚀；催化剂会造成系统压力损失；燃料的高灰分会磨耗催化剂，碱金属氧化物会使催化剂钝化；此外，还受省煤器出口烟气温度的影响。 3.4.2  SNCR法 还原剂可用NH3或尿素，反应温度为900～1100℃ ，不使用催化剂，脱硝效率为25～50％，还原剂通常在炉膛内喷射，但需与锅炉厂家配合；不会导致SO2氧化，NH3逃逸体积分数为10×10━ 6～15 ×10━ 6；对空气预热器造成堵塞或腐蚀的机会为比较低，没有系统压力损失；燃料对其无影响，此外，它受炉膛内烟气流速及温度分布的影响。 3.4.2    SNCR与SCR联合法 还原剂可使用NH3或尿素，反应温度前段为900～1100℃，后段为320~400℃ ，后段加装少量催化剂(成分主要为TiO2、V2O5 和WO2)；脱硝效率为40～70％；锅炉负荷不同还原剂喷射位置也不同，通常位于一次过热器或二次过热器后端；SO2氧化较SCR法低，NH3逃逸体积分数为5×10━ 6～10×10━ 6；对空气预热器造成堵塞或腐蚀的机会较SCR法低；催化剂用量较SCR法小，产生的压力损失相对较低，燃料的影响与SCR相同；受锅炉的影响与SNCR法影响相同。通过对以上3种方法的综合比较，可以看出SCR法脱硝效果比较好，但是工程造价高，SNCR工程造价低，但是效率不高，所以目前看来采用效率和造价均中等的SNCR与SCR联合法比较合适。   4. 我国超超临界燃煤发电机组烟气脱硝技术的选择方向 从日本、美国和德国等NOx控制法规及相应的污染控制技术的发展过程不难看出，NOx控制技术的发展和工业装置的应用状况，在很大程度上取决于环保立法的健全程度。随着SO2污染治理的深入发展，我国已逐步开始加强对NOx的减排，并针对工业锅炉和燃煤电厂NOx排放提出了新的限制，NOx与SO2实行相同的排污费征收标准。今后我国超超临界燃煤发电机组采用烟气脱硝技术的趋势势在必行。 根据我国目前的国情，现阶段采取的烟气脱硝技术的要点是大力普及低NOx燃烧器（LNBs）技术，积极开发空气分段供给的燃烧（CCOFA和SOFA）技术和超细煤粉再燃（MCR）技术，然后再是逐步推进各种烟气脱硝技术（SCR法、SNCR法和SNCR/SCR联合法等）。随着我国环保法规标准和地方性环保指标的的提高，对于超临界以上的燃煤发电机组，除了采用低NOx燃烧技术外，还必须安装烟气脱硝装置。 至于我国超超临界燃煤发电机组烟气脱硝技术的选择，笔者认为应该朝以下几个方向努力： ⑴ 在长三角和珠三角等经济发达地区，超临界以上的大型燃煤机组（600MW）上，应首选SCR烟气脱硝装置。因为SCR系统的脱硝效率在90%以上，氨的逃逸量小。虽然初投资较高，但可一步达到新环保标准的要求。从长远上考虑，SCR应该是我国烟气脱硝的基本技术。在SCR 工艺中，开发适合我国国情的催化剂是关键。首先引进国外技术，建设示范工程，然后推广应用。这既解决了这些地区的已建电厂的NOx排放的污染问题，也为SCR的大型化和产业化奠定基础。正因为如此，SCR烟气脱硝技术得到了国家高技术研究发展计划和高新产业化技术项目的支持。该项研究已经取得初步成果。 ⑵ 对于西部和内省地区，超临界以上的大型燃煤机组可以采用SNCR/SCR联合脱硝装置，以降低烟气脱硝装置的初投资，因为SNCR/SCR联合脱硝装置的投资只需SCR装置的一半左右，其脱硝效率也比较高，氨逃逸的数量小于5 ppm（10━ 6）。 国内对烟气脱硝的研究还处于起步阶段，由于烟气脱硝系统复杂、技术含量高、投资大，短期内很难形成具有我国自主知识产权的烟气脱硝技术。因此国内基本上还是以引进技术为主。我们应该通过示范工程，引进和消化国外技术，可以培育出掌握先进烟气脱硝技术、具有市场竞争能力的工程公司。为启动国内脱硝市场创造条件。例如东方锅炉集团所属的东方凯特瑞环保公司2004年引进了德国鲁奇·毕晓夫公司的选择性催化还原法（SCR）脱硝技术，并取得一些燃煤电站600MW超临界机组烟气脱硝装置项目合同。同时该公司在脱硝催化剂生产流水线单体挤压和干燥运行技术方面有了突破，制造完成国产首批蜂窝式环保脱硝催化剂，尤其是我国钒资源丰富，居世界第4位，位于南非、独联体和美国之后，并且在磷肥和尼龙行业所用的V2O5催化剂的国产化开发方面具有一定的经验，我们应充分利用这些优势，突破技术壁垒，实现优势资源组合，开发适合中国国情的SCR催化剂，为实现我国烟气脱硝环保产业关键技术和设备国产化做有益的尝试。 [/Post][/Post] [/Post][/Post]参考文献[1] 毛健雄，毛健全，赵树民．煤的清洁燃烧[M]．北京：北京科学出版社，1998．[2] 孙克勤，火电厂烟气脱硝技术及其设备国产化建议[J]       冶金环境保护. 2005年（3）[3] 钟  秦．燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例[M]．北京：化学工业出版社．2002．[4] 张基伟．国外燃煤电厂烟气脱硫技术综述[J]．中国电力．1999(7)．[5] 李  勇．后石电厂600MW 机组烟气脱硝系统及工艺特点介绍[J]．山东电力技术．2001(4) [6] 董建勋．燃煤电站氮氧化物控制技术现状与发展[J].中国电机工程学会 2004 年学术年会论文集[7] 路  涛，关于烟气脱硝的SNCR工艺及其技术经济分析[J]．现代电力，2004（21) [8] 吴阿峰，烟气脱硝技术及其技术经济分析[J]．中国电力，2006（11) [9] 王  钟，火电厂烟气脱硝技术探讨 [J]．吉林电力，2005（12) [10]       Yutaka Ozawa．The advanced technologies for next-generation products of 3.4燃煤电站典型烟气脱硝装置技术特点综合比较 3.4.1    SCR法[Post=300] 还原剂以NH3为主，反应温度为320～400 C，催化剂成分主要为TiO2、V2O5 和WO2等，脱硝效率为70～90％。还原剂喷射位置多选择于省煤器与SCR反应器间烟道内，会导致SO2氧化，NH3逃逸体积分数为3×10━ 6～5×10━ 6；NH3与SO2易形成铵盐，造成空气预热器堵塞或腐蚀；催化剂会造成系统压力损失；燃料的高灰分会磨耗催化剂，碱金属氧化物会使催化剂钝化；此外，还受省煤器出口烟气温度的影响。 3.4.2  SNCR法 还原剂可用NH3或尿素，反应温度为900～1100℃ ，不使用催化剂，脱硝效率为25～50％，还原剂通常在炉膛内喷射，但需与锅炉厂家配合；不会导致SO2氧化，NH3逃逸体积分数为10×10━ 6～15 ×10━ 6；对空气预热器造成堵塞或腐蚀的机会为比较低，没有系统压力损失；燃料对其无影响，此外，它受炉膛内烟气流速及温度分布的影响。 3.4.2    SNCR与SCR联合法 还原剂可使用NH3或尿素，反应温度前段为900～1100℃，后段为320~400℃ ，后段加装少量催化剂(成分主要为TiO2、V2O5 和WO2)；脱硝效率为40～70％；锅炉负荷不同还原剂喷射位置也不同，通常位于一次过热器或二次过热器后端；SO2氧化较SCR法低，NH3逃逸体积分数为5×10━ 6～10×10━ 6；对空气预热器造成堵塞或腐蚀的机会较SCR法低；催化剂用量较SCR法小，产生的压力损失相对较低，燃料的影响与SCR相同；受锅炉的影响与SNCR法影响相同。通过对以上3种方法的综合比较，可以看出SCR法脱硝效果比较好，但是工程造价高，SNCR工程造价低，但是效率不高，所以目前看来采用效率和造价均中等的SNCR与SCR联合法比较合适。   4. 我国超超临界燃煤发电机组烟气脱硝技术的选择方向 从日本、美国和德国等NOx控制法规及相应的污染控制技术的发展过程不难看出，NOx控制技术的发展和工业装置的应用状况，在很大程度上取决于环保立法的健全程度。随着SO2污染治理的深入发展，我国已逐步开始加强对NOx的减排，并针对工业锅炉和燃煤电厂NOx排放提出了新的限制，NOx与SO2实行相同的排污费征收标准。今后我国超超临界燃煤发电机组采用烟气脱硝技术的趋势势在必行。 根据我国目前的国情，现阶段采取的烟气脱硝技术的要点是大力普及低NOx燃烧器（LNBs）技术，积极开发空气分段供给的燃烧（CCOFA和SOFA）技术和超细煤粉再燃（MCR）技术，然后再是逐步推进各种烟气脱硝技术（SCR法、SNCR法和SNCR/SCR联合法等）。随着我国环保法规标准和地方性环保指标的的提高，对于超临界以上的燃煤发电机组，除了采用低NOx燃烧技术外，还必须安装烟气脱硝装置。 至于我国超超临界燃煤发电机组烟气脱硝技术的选择，笔者认为应该朝以下几个方向努力： ⑴ 在长三角和珠三角等经济发达地区，超临界以上的大型燃煤机组（600MW）上，应首选SCR烟气脱硝装置。因为SCR系统的脱硝效率在90%以上，氨的逃逸量小。虽然初投资较高，但可一步达到新环保标准的要求。从长远上考虑，SCR应该是我国烟气脱硝的基本技术。在SCR 工艺中，开发适合我国国情的催化剂是关键。首先引进国外技术，建设示范工程，然后推广应用。这既解决了这些地区的已建电厂的NOx排放的污染问题，也为SCR的大型化和产业化奠定基础。正因为如此，SCR烟气脱硝技术得到了国家高技术研究发展计划和高新产业化技术项目的支持。该项研究已经取得初步成果。 ⑵ 对于西部和内省地区，超临界以上的大型燃煤机组可以采用SNCR/SCR联合脱硝装置，以降低烟气脱硝装置的初投资，因为SNCR/SCR联合脱硝装置的投资只需SCR装置的一半左右，其脱硝效率也比较高，氨逃逸的数量小于5 ppm（10━ 6）。 国内对烟气脱硝的研究还处于起步阶段，由于烟气脱硝系统复杂、技术含量高、投资大，短期内很难形成具有我国自主知识产权的烟气脱硝技术。因此国内基本上还是以引进技术为主。我们应该通过示范工程，引进和消化国外技术，可以培育出掌握先进烟气脱硝技术、具有市场竞争能力的工程公司。为启动国内脱硝市场创造条件。例如东方锅炉集团所属的东方凯特瑞环保公司2004年引进了德国鲁奇·毕晓夫公司的选择性催化还原法（SCR）脱硝技术，并取得一些燃煤电站600MW超临界机组烟气脱硝装置项目合同。同时该公司在脱硝催化剂生产流水线单体挤压和干燥运行技术方面有了突破，制造完成国产首批蜂窝式环保脱硝催化剂，尤其是我国钒资源丰富，居世界第4位，位于南非、独联体和美国之后，并且在磷肥和尼龙行业所用的V2O5催化剂的国产化开发方面具有一定的经验，我们应充分利用这些优势，突破技术壁垒，实现优势资源组合，开发适合中国国情的SCR催化剂，为实现我国烟气脱硝环保产业关键技术和设备国产化做有益的尝试。 [/Post][/Post] [/Post][/Post]参考文献[1] 毛健雄，毛健全，赵树民．煤的清洁燃烧[M]．北京：北京科学出版社，1998．[2] 孙克勤，火电厂烟气脱硝技术及其设备国产化建议[J]       冶金环境保护. 2005年（3）[3] 钟  秦．燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例[M]．北京：化学工业出版社．2002．[4] 张基伟．国外燃煤电厂烟气脱硫技术综述[J]．中国电力．1999(7)．[5] 李  勇．后石电厂600MW 机组烟气脱硝系统及工艺特点介绍[J]．山东电力技术．2001(4) [6] 董建勋．燃煤电站氮氧化物控制技术现状与发展[J].中国电机工程学会 2004 年学术年会论文集[7] 路  涛，关于烟气脱硝的SNCR工艺及其技术经济分析[J]．现代电力，2004（21) [8] 吴阿峰，烟气脱硝技术及其技术经济分析[J]．中国电力，2006（11) [9] 王  钟，火电厂烟气脱硝技术探讨 [J]．吉林电力，2005（12) [10]       Yutaka Ozawa．The advanced technologies for next-generation products of 3.4燃煤电站典型烟气脱硝装置技术特点综合比较 3.4.1    SCR法[Post=300] 还原剂以NH3为主，反应温度为320～400 C，催化剂成分主要为TiO2、V2O5 和WO2等，脱硝效率为70～90％。还原剂喷射位置多选择于省煤器与SCR反应器间烟道内，会导致SO2氧化，NH3逃逸体积分数为3×10━ 6～5×10━ 6；NH3与SO2易形成铵盐，造成空气预热器堵塞或腐蚀；催化剂会造成系统压力损失；燃料的高灰分会磨耗催化剂，碱金属氧化物会使催化剂钝化；此外，还受省煤器出口烟气温度的影响。 3.4.2  SNCR法 还原剂可用NH3或尿素，反应温度为900～1100℃ ，不使用催化剂，脱硝效率为25～50％，还原剂通常在炉膛内喷射，但需与锅炉厂家配合；不会导致SO2氧化，NH3逃逸体积分数为10×10━ 6～15 ×10━ 6；对空气预热器造成堵塞或腐蚀的机会为比较低，没有系统压力损失；燃料对其无影响，此外，它受炉膛内烟气流速及温度分布的影响。 3.4.2    SNCR与SCR联合法 还原剂可使用NH3或尿素，反应温度前段为900～1100℃，后段为320~400℃ ，后段加装少量催化剂(成分主要为TiO2、V2O5 和WO2)；脱硝效率为40～70％；锅炉负荷不同还原剂喷射位置也不同，通常位于一次过热器或二次过热器后端；SO2氧化较SCR法低，NH3逃逸体积分数为5×10━ 6～10×10━ 6；对空气预热器造成堵塞或腐蚀的机会较SCR法低；催化剂用量较SCR法小，产生的压力损失相对较低，燃料的影响与SCR相同；受锅炉的影响与SNCR法影响相同。通过对以上3种方法的综合比较，可以看出SCR法脱硝效果比较好，但是工程造价高，SNCR工程造价低，但是效率不高，所以目前看来采用效率和造价均中等的SNCR与SCR联合法比较合适。   4. 我国超超临界燃煤发电机组烟气脱硝技术的选择方向 从日本、美国和德国等NOx控制法规及相应的污染控制技术的发展过程不难看出，NOx控制技术的发展和工业装置的应用状况，在很大程度上取决于环保立法的健全程度。随着SO2污染治理的深入发展，我国已逐步开始加强对NOx的减排，并针对工业锅炉和燃煤电厂NOx排放提出了新的限制，NOx与SO2实行相同的排污费征收标准。今后我国超超临界燃煤发电机组采用烟气脱硝技术的趋势势在必行。 根据我国目前的国情，现阶段采取的烟气脱硝技术的要点是大力普及低NOx燃烧器（LNBs）技术，积极开发空气分段供给的燃烧（CCOFA和SOFA）技术和超细煤粉再燃（MCR）技术，然后再是逐步推进各种烟气脱硝技术（SCR法、SNCR法和SNCR/SCR联合法等）。随着我国环保法规标准和地方性环保指标的的提高，对于超临界以上的燃煤发电机组，除了采用低NOx燃烧技术外，还必须安装烟气脱硝装置。 至于我国超超临界燃煤发电机组烟气脱硝技术的选择，笔者认为应该朝以下几个方向努力： ⑴ 在长三角和珠三角等经济发达地区，超临界以上的大型燃煤机组（600MW）上，应首选SCR烟气脱硝装置。因为SCR系统的脱硝效率在90%以上，氨的逃逸量小。虽然初投资较高，但可一步达到新环保标准的要求。从长远上考虑，SCR应该是我国烟气脱硝的基本技术。在SCR 工艺中，开发适合我国国情的催化剂是关键。首先引进国外技术，建设示范工程，然后推广应用。这既解决了这些地区的已建电厂的NOx排放的污染问题，也为SCR的大型化和产业化奠定基础。正因为如此，SCR烟气脱硝技术得到了国家高技术研究发展计划和高新产业化技术项目的支持。该项研究已经取得初步成果。 ⑵ 对于西部和内省地区，超临界以上的大型燃煤机组可以采用SNCR/SCR联合脱硝装置，以降低烟气脱硝装置的初投资，因为SNCR/SCR联合脱硝装置的投资只需SCR装置的一半左右，其脱硝效率也比较高，氨逃逸的数量小于5 ppm（10━ 6）。 国内对烟气脱硝的研究还处于起步阶段，由于烟气脱硝系统复杂、技术含量高、投资大，短期内很难形成具有我国自主知识产权的烟气脱硝技术。因此国内基本上还是以引进技术为主。我们应该通过示范工程，引进和消化国外技术，可以培育出掌握先进烟气脱硝技术、具有市场竞争能力的工程公司。为启动国内脱硝市场创造条件。例如东方锅炉集团所属的东方凯特瑞环保公司2004年引进了德国鲁奇·毕晓夫公司的选择性催化还原法（SCR）脱硝技术，并取得一些燃煤电站600MW超临界机组烟气脱硝装置项目合同。同时该公司在脱硝催化剂生产流水线单体挤压和干燥运行技术方面有了突破，制造完成国产首批蜂窝式环保脱硝催化剂，尤其是我国钒资源丰富，居世界第4位，位于南非、独联体和美国之后，并且在磷肥和尼龙行业所用的V2O5催化剂的国产化开发方面具有一定的经验，我们应充分利用这些优势，突破技术壁垒，实现优势资源组合，开发适合中国国情的SCR催化剂，为实现我国烟气脱硝环保产业关键技术和设备国产化做有益的尝试。 [/Post][/Post][/Post] [/Post][/Post][/Post] [/Post][/Post][/Post]参考文献[1] 毛健雄，毛健全，赵树民．煤的清洁燃烧[M]．北京：北京科学出版社，1998．[2] 孙克勤，火电厂烟气脱硝技术及其设备国产化建议[J]       冶金环境保护. 2005年（3）[3] 钟  秦．燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例[M]．北京：化学工业出版社．2002．[4] 张基伟．国外燃煤电厂烟气脱硫技术综述[J]．中国电力．1999(7)．[5] 李  勇．后石电厂600MW 机组烟气脱硝系统及工艺特点介绍[J]．山东电力技术．2001(4) [6] 董建勋．燃煤电站氮氧化物控制技术现状与发展[J].中国电机工程学会 2004 年学术年会论文集[7] 路  涛，关于烟气脱硝的SNCR工艺及其技术经济分析[J]．现代电力，2004（21) [8] 吴阿峰，烟气脱硝技术及其技术经济分析[J]．中国电力，2006（11) [9] 王  钟，火电厂烟气脱硝技术探讨 [J]．吉林电力，2005（12) [10]       Yutaka Ozawa．The advanced technologies for next-generation products of

gao99 · 发表于 2008-3-8 20:21:54

太长了，学习

zhuqiansheng · 发表于 2008-4-8 14:34:35

怎么回事，这么乱啊

lg · 发表于 2009-4-21 15:39:57

怎么全是乱码啊

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