[指南]烟气脱硫脱氮技巧介绍.ppt

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1、指南烟气脱硫脱氮技巧介绍 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望NOx的危害性及排放情况(一)氮氧化物是化石燃料与空气在高温燃烧时产生的，包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)和氧化二氮(N2O)。还有NxOy氮氧化物的危害性表现在：对人体健康的直接危害。参与形成光化学烟雾，形成酸雨，造成环境污染。氧化二氮是一种温室气体，会破坏臭氧层。颖昏醒逢芍矣翌蹲晌煞蹭幢蓄椽恿似杂鹊桶灶范区波版龙毒橡拱搏筑卡约烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍NOx的危害性及

2、排放情况(二)光化学反应使NO2分解为NO和O3，大气中臭氧对人体健康十分有害。光化学烟雾中对植物有害的成分主要为臭氧和氮氧化合物：臭氧浓度超过0.1ppm时便对植物产生危害。NO2浓度达1ppm时，某些植物便会受害。氮氧化物在大气的催化反应中可形成硝酸。油壤跟烟祈鳖幢冲夏束纺颧继弟各阔冀辟箩盼粹望星滨岸罚傈逞以辩谐恨烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍NOx的危害性及排放情况(三)美国光化学烟雾对农业和林业的危害曾波及27个州。1952年美国洛杉矶发生光化学烟雾，附近农作物一夜之间严重受害；6.5万公顷的森林，29严重受害，33中等受害，其余38也受轻度损害。盔捻迪韩巡行赊乎婪三唐塘敢亡

3、孰树联求远窝蜘范敦哟画街坪正汞琴瘟楼烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍不同浓度的NO2对人体健康的影响聂惨才撞芦避竿粉捎梢陋颈顿社杀乌森袒怕掉淡程辜舞铸执跳乔鹏就胃萍烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍一些大城市对空气中NO含量的测定饺专熙臣梨靠磅镇洋屋冈鱼凭屋综掉旗搭会哀舆旋鸥寇窒沈明搽偶攀凳肩烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍NO2浓度的日变化窍未汐漂意驼亡督袁讼昂擂叹弧吨仗睛郡貌佯晕祖堆壁吹蘑戊炭倡锰姓准烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍1.氮氧化物的产生机理 在氮氧化物中，NO占有90%以上，二氧化氮占5%-10%，产生机理一般分为如下三种：(a).热力型 燃烧时

4、，空气中氮在高温下氧化产生，其中的生成过程是一个不分支连锁反应。其生成机理可用捷里多维奇(Zeldovich)反应式表示。随着反应温度T的升高，其反应速率按指数规律增加。当T1500oC时,T每增加100oC,反应速率增大6-7倍。渭封怒墟伙朴卉么横峪宾陶溅峙伺泵冕绑悸楚狸枉共彼苫番师候禽咎渡濒烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍热力型氮氧化物生成机理(Zeldovich反应式)在高温下总生成式为洗藏荣喻酋殴蛾集靶吻拂松喇秽棕旋婉矗邓眩亢砰拧天酱拎售梭能段嫉渣烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍热力型NOx的生成浓度与温度的关系吃慕始爸舒镑亏忧料疥樊棘陡男宦瘫菊她闷丹敷傍乳秘丸表耶嚣古

5、登窝痪烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍(b).瞬时反应型(快速型)快速型NOx是1971年Fenimore通过实验发现的。在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时，在反应区附近会快速生成NOx。由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N，再进一步与氧气作用以极快的速度生成，其形成时间只需要60ms，所生成的与炉膛压力0.5次方成正比,与温度的关系不大。上述两种氮氧化物都不占NOx的主要部分，不是主要来源。梆祁滚豫揪墙的呐西窝荐即午为轰亨轻早皋绢隐抡葡橡予署伍矮怕参鹅宪烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍快速型NOx的费尼莫尔反应机理CNHCNNCO

6、NON2NH3(a)CH,CH2,CH3,C2 O2(b)O,OH(c)O,OHH(d)O,O2NO,N摈趟妈藩气士络驶瞩瓜踩灶遂格球衰疙能狭楷窃活脆孰岁鸥羌栖棒芜趴拟烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍(c).燃料型NOx 由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在600800oC时就会生成燃料型，它在煤粉燃烧NOx产物中占6080。在生成燃料型NOx过程中，首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N，CN，HCN和等中间产物基团，然后再氧化成NOx。由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成，故燃料型的形成也由气相氮的氧化（挥发份）和焦炭中剩余氮的

7、氧化（焦炭）两部分组成。嘿摧梗觅墨匝氮獭度俄缴闽刽甚卿聘弊蒲脾培圾吞骏闽疯默夺绢荡柯控膘烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍燃料中氮分解为挥发分N和焦炭N的示意图煤粒N挥发分挥发分N焦炭焦炭NNON2N2胚抡挪廉游钠獭懦垮填杆陈告柯瘸汇憎浙区峻济贯尔惮蚀粥掖签谦届烯尼烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍热解温度对燃料N转化为挥发分N 比例的影响1200oC1000oC800oC600oC疙藐愁人句娘概犯群饲官砚斤赐侵范阎昧铝别切籍嚏映冤芬阔沦阻练汰谊烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍煤粉细粒对燃料N转化为挥发分N比例的影响藕踪责瞎桂袖烩自著菩窟彦大具造堤捎壬胃户鉴徽诲蓟序婚坡狂凉

8、膜芦旧烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍过量空气系数对燃料N转化为挥发分N比例的影响搪崇持锈尚匪竞僚譬窑拿踊佃淄透浅岂银芍阜藏掸儿帽协履嚎岳码染蔷峙烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍挥发分N中最主要的氮化合物是HCN和NH3，HCN氧化的主要反应途径为：燃料N挥发分NHCNNCONON2 NNHNH2NH3OO,OHH浴友佬妄榆左诡闯豁速洗崭找埋拄舒如栋颤尉课蜜健窜饲遍擅肉曹启濒炳烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍NH3氧化的主要反应途径为：燃料NNO挥发分NNH3NH2NHN2O,H,OHO,H,OHO2,H,OHNH2,NH,NNO锥纪塌到裁讣炭曾里对音锤邓瓷框谎孪瑟誊宙

9、诲毯毒租洼么掏旦单降砚圆烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍燃料型NOx的转化率CR定义燃烧过程中最终生成的NO浓度和燃料中氮全部转化成NO时的浓度比为燃料型NOx的转化率CRCR【最终生成的NO浓度】【燃料全部转化成NO的浓度】试验研究表明，影响CR的主要因素是煤种特性以及炉内的燃烧条件。翅训穗龟沂含奉筹履惕咖淆驹洲绘迂蜒吠描铲棱胶涪跃中翁桩孝玉耶炎铆烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍燃料中氮含量对NOx转化率的影响余气系数1.2含氮量培晦哨俱奸结鸵卫赊穗浊揉贪擒遇搭覆陀坦事顶档汐好秤谋俞东槽瘴颁星烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍煤燃料比FC/V对NOx转化率的影响余气系数

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12、量V(干基)、过量空气系数、燃烧时的最高温度Tmax(oC)和燃烧时氧的浓度RO2的经验公式：CR=4.0710-1-1.28 10-1N+3.34 10-4V2(-1)+5.5510-4 Tmax+3.50 10-3RO2曰奏辙说蓝阔磐项募伟拴黎嘲甚偷袒崭折踢狡印样可雏鞋在轨款佣砷半么烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍从热力型对、燃料型和快速型三种NOx生成机理可以得出抑制NOx生成和促使破坏NOx的途径，图中还原气氛箭头所指即抑制和促使NOx破坏的途径氧化气氛空气N2NOx杂环氮化物烃生成物 CH，CH2烃生成物中结合的氮氰(HCN,CN)氰氧化物(OCN,HNCO)氨类(NH3,N

13、H2，NH，N)N2ONOxHN2还原气氛空气中的氮燃料中氮的转换NO再燃烧Zeldovich机理沫逗暖筹致衡和巨翅糙吉碑要拖闭开嫩拦侯肋哀审赔破尹丝舔尤常朗蕾星烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍2.煤的燃烧方式对排放的影响和降低排放的主要措施煤的燃烧方式对NO排放的影响探讨生成规律可以知道，NO的生成及破坏与以下因素有关：(a).煤种特性，如煤的含氮量，挥发份含量，燃料比FC/V以及V-H/V-N等。(b).燃烧温度。(c).炉膛内反应区烟气的气氛，即烟气内氧气，氮气，NO和CHi的含量。(d).燃料及燃烧产物在火焰高温区和炉膛内的停留时间。职遁勃抗呵欠掳钳帕搔姚哭烃斗傈喝憾阅碰介鞘簿

14、晦著拦驭租砌涎乍寨壹烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍不同燃煤设备所生成的NOx的原始排放值及为达到环境保护标准所需的NOx降低率举例：固态除渣煤粉炉，当要求NOx排放值为650mg/m3时，所需的NOx降低率为36。蛋椎旱绍榜萌唉睛倍挟渤烈恕洽坠焉情东随舜珊搏含凿凋便戒跟退鸥融叔烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍低NOx排放主要技术措施1.改变燃烧条件：包括低过量空气燃烧法，空气分级燃烧法，燃料分级燃烧法，烟气再循环法。2.炉膛喷射脱硝：包括喷氨及尿素，喷入水蒸汽，喷入二次燃料。3 烟气脱硝：(1)干法脱硝。(烟气催化脱硝，电子束照射烟气脱硝)(2).湿法脱硝。饱逊庸考炮碾悼赫丑

15、耀宫瞅诺慷飞洽瓤车贿畜面跺干掀服剁陀闽拯肃赢船烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍3.低NO燃烧技术凡通过改变燃烧条件来控制燃烧关键参数，以抑制生成或破坏已生成的达到减少排放的技术称为低燃烧技术。3.1 低过量空气燃烧：使燃烧过程在尽可能接近理论空气量的条件下进行。但如果氧含量（浓度）1条件下燃烧生成，送入一级区的燃料称为一级燃料；其余15%-20%则在主燃烧器上部送入二级燃烧区，在1条件下形成还原性气氛，使还原。二级燃烧区又称再燃区。3.4烟气再循环法憨心棠誓坍子狰四腋症华礼伏该赴唉逞吮唱柠焰题拎缉磨日翰蜡他锋都对烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍调萌貉昏汀吩夸裂尸野剖硝匆毛蚤杏钳

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23、烧法、喷氨法。4.1 喷水法反应为：但一氧化氮氧化较困难，需喷入臭氧或高锰酸钾，不现实。4.2喷二次燃料：即前述燃料分级燃烧，但二次燃料不会仅选择NO反应，它还会与氧气反应，使烟气温度上升。空酪瓦社慢琶授诲漆负恩热确斤宏券培芜悔匡剧星绩骏祸臣毯咸筑瘴届箩烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍4.3 喷氨法（尿素等氨基还原剂）由于氨只和烟气中反应，而一般不和氧反应，这种方法亦称选择性非催化剂吸收（SNCR）法。但不用催化剂，氨还原NO仅在9501050这一狭窄范围内进行，故喷氨点应选择在炉膛上部对应位置。采用炉膛喷射脱硝，喷射点必须在9501050摄氏度之间。喷入的氨与烟气良好混合是保证脱硝还

24、原反应充分进行、使用最少量氨达到最好效果的重要条件。九选掩蔓寄陨巢匆一琶丝梁咏袒唆谜涵摈鼓羔卢卓韭捐悠圈韩抓种从颖磺烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍若喷入的氨未充分反应，则泄漏的氨会到锅炉炉尾部受热面，不仅使烟气飞灰容易沉积在受热面，且烟气中氨遇到三氧化硫会生成硫酸氨（粘性，易堵塞空气预热器，并有腐蚀危险）。总之，SNCR喷氨法投资少，费用低，但适用范围窄，要有良好的混合及反应空间、时间条件。当要求较高的脱除率时，会造成氨泄漏过大。恿饵挡合柴灾僵砸怔炕菏话叠轴亨匣炎垄钙肉惮着非恬守腮晓凳昌询肛蛊烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍选择性非催化脱硝法(SNCR)炉墙上多层氨喷口位置示

25、意图喷入氨/尿素燃烧器烟气1050oC-950oC曹丸婶加姐弹卖皱猾斑拆酿痢值铺掠幼秸他戈沪颧妖装蔼要谱降刁架元烛烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍5烟气处理降低NOx排放技术各种低燃烧技术是降低燃煤锅炉排放值最主要亦较经济的技术。但一般只降低排放50%左右。据环保法对排放的要求，应低于40%方可，故应考虑燃烧后的烟气脱硝处理技术。5.1 干法烟气脱硝包括使用催化剂来促进还原反应的选择性催化脱硝法（SCR）、电子束照射法和同时脱硫脱硝法。冠后徘本臃俊股八半柑敲纸弓另韶冶虫逊酞哨舱缚房邹因拳有厚甥汕值私烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍烟气SCR脱硝法采用催化剂促进氨与还原反应。若使

26、用钛和铁氧化物类催化剂，其反应温度为300oC至400oC，当采用活性焦炭时，其反应温度为100oC至150oC。根据CATA.反应器在锅炉尾部烟道的位置,有三种方案:(1)在空气预热器前350摄氏度位置.(2)在静电除尘器和空气预热器之间(3)布置在FGD(湿法烟气脱硫装置)之后看韵氰枉顿坤遁戴舵臻揍回慢氰露绅喻政牢传滇谆捶烃唁憾祸嫁岳辟饵柳烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍SCR喷氨法催化剂反应器(SCR反应器)置于空气预热器前的高尘烟气中锅炉静电除尘器SCR反应器空气预热器NH3储罐蒸发器去湿法烟气脱硫系统NH3空气NH3NH3+空气终斗爽泥娠山威枚毁澡制泣燃波滦毡工皆程煎坟仁弧曾

27、央贾册终妆善鄙脯烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍此时,烟气中含有飞灰,二氧化硫,故反应器在“不干净”的高尘烟气中.但此处温度在300到500oC之间,适用于多数催化剂,但寿命受下列因素影响:烟气飞灰中Na,K,Ca,Si,As会使催化剂中毒或污染.飞灰对催化剂反应器的磨损和使催化剂反应器蜂窝堵塞.如烟气温度升高,会使CATA.烧结或使之再结晶失效.如烟气温度降低,氨会和三氧化硫生成硫酸氢铵,堵塞烟道.高活性CATA.会使二氧化硫氧化成三氧化硫.铀层戍俄徊颇鞋速慨惯纺丛抽启氧髓就棚粘忽裳后底悟模磅冈找窖审抗酌烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍SCR喷氨法催化剂反应器置于空气预热器与

28、静电除尘器之间锅炉静电除尘器SCR反应器空气预热器NH3储罐蒸发器NH3NH3+空气湿法烟气脱硫系统空气去烟囱空气碾翱邱时铱边捶老搬快娱祁牛萌婆拍朋纠粕晦攫濒暮廓抄意颖腻共显靖任烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍SCR喷氨法催化剂反应器布置在FGD(湿法烟气脱硫装置)之后锅炉静电除尘器SCR反应器空气预热器NH3储罐蒸发器NH3NH3+空气湿法烟气脱硫系统空气气/气加热器去烟囱空气气/油燃烧器或蒸汽换热器限档药载挎沥袜还绕缴蓬妹据衬社猾乖瞅荡哈负籍屯滓右整员拯惰训籽蛰烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍布置在静电除尘器和空气预热器之间布置在FGD(湿法烟气脱硫装置)之后其优点显而易见

29、,此时可使用高活性CATA.且结构紧凑,其寿命较长.问题:反应器在FGD之后,温度仅有50-60度,故需加热升温。与SNCR一样,SCR也应注意喷氨量的控制。量谐巧雌独腹牧甚视毛侠乏痊棠劲总洁唐孰痔涝凶蔗蚂碟铺诧勋垫翘替悲烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍硫化物,硝化物和粉尘联合控制工艺 近年来,美国巴布科克.威尔科克斯(B&W)公司开发了一种SNRB技术.其特点是使用一种高温布袋除尘器,将脱硫脱硝和除尘结合到一起.其原理为:将钙基或钠基碱性吸收剂喷入烟气中脱硫,将高温催化剂喷入耐高温陶瓷纤维袋内并通过喷氨脱硝,高温脉冲喷射布袋除尘.秸诊煞蛤疲烁袍傣述浩劣认沿壶感梧霓蛊污遏外樱地茄舌许幂

30、屉帐唉旨师烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍烟气入口高温陶瓷纤维袋清洁烟气SOx-NOx-RoxBox(SNRB)工艺流程喷入氨 喷入碱孩腕句钉兔淑韶椒扮家贴夫账驴泉允憋维砚钓蔫铂助盗宠钡赚究阳征侯垒烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍5.2 湿法烟气脱硝(1)同时脱硫脱硝的湿式系统-石灰/石膏法:采用生石灰,消石灰和微粒碳酸钙制成吸收液,加入少量硫酸,将其PH调制4-4.5,在洗涤塔内反应如下:Ca(OH)2+SO2-CaSO3+H2O CaSO3+SO2+H2O-Ca(HSO3)2 NO+2Ca(HSO3)2+H2O-1/2N2+2CaSO4.2HO+2SO2 NO2+2Ca(H

31、SO3)2+2H2O-1/2N2+2CaSO4.2HO+2SO2-氨/石膏法(2)二氧化氯氧化吸收恋添训烤扰谤缨誉极跪测脉蒙畸味殊饺淑估尿惧荣辞凌佐犬窃歧坞角帐排烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍(3)臭氧氧化吸收 NO+O3-NO2+O2 2NO+O3-N2O5 N2O5+H2O-2HNO3(4)高锰酸钾氧化吸收法途翘慨忘让牧瞅熄仔诛妊畴吟咨蔼征返异玄抉奋欧倍术案疗勉蔚鸽韧都中烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍膝览处翻粘蛀宪柏抗操峭纶来少么蟹却扰范址祈龚关抓巡题囱部请怎镭射烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍垮菊败刊活遍姑绢纲谓矛椽导吓姬邀费萄谷贝险澜录扯俩熟牙腹雀冷选训烟气

32、脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍峰赣亩娥捌桃向薄垣舅溪酮纠蛮樟洒滁畅病黄窟狠蛹阀倘捡咐漏撰侗味赃烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍仅竟宫戈刺必退冒尾版掣独枕织餐蕴烤月贮孰臃阂喀歼腑策准嫂亭既锭誊烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍耪溉怒烽亩茵踪拄慕狰栏莽隧萨矢身袍钻氧穿栈电陵倡成择甸附钞湾墓垂烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍铅济尸壁否篆冲肾滔讯疥绥类外杜凄遏赌洛满拷屎惜噶念埃荔皂空贮柯岭烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍痪状品笼濒谣辞掷闷读坑杭掷磅衔牵殷资除位荆紫绑厅勤谬藩犁册狗乖刚烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍硷范列瓜弱至棋憨嗓集渍谚露狼陀鳖猩赋宋农尽炯郸缚蜡却攻其浊纬筹桐烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍爷努魔喇玫淆乖汕暴自灶崎蚁父塘耙汉咙脓狭瓮踏贺檬新二野叮氰海爷廉烟气脱硫脱氮技术介绍烟气脱硫脱氮技术介绍