环境保护概论烟气的污染与防治学习教案.pptx

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1、会计学1环境保护环境保护(hunjng boh)概论烟气的污概论烟气的污染与防治染与防治第一页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n、湿法烟气脱硫技术n n1、海水法n n海水脱硫工艺(gngy)及系统第1页/共76页第二页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.6、其他烟气脱硫技术n n、半干法烟气脱硫技术n n采用湿态吸收剂，在吸收装置中吸收剂被烟气的热量所干燥(gnzo)，并在干燥(gnzo)过程中与二氧化硫反应生成干粉状脱硫产物。第2页/共76页第三页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防

2、治治n n3.6、其他烟气脱硫技术n n、半干法烟气脱硫技术n n1.特点：n n1）工艺简单，占地少，设备投资小，运行费用低。n n2）对煤种适应性强，适用于不同硫分的燃煤电厂，以及现有电厂增设脱硫设备的改造。n n3）设备基本无腐蚀，无结垢，无磨损，无废水排放(pi fn)，脱硫副产品为干态。脱硫固体产物（CaSO3,CaSO4,Ca(OH)2等）堆放处理。n n4）无需烟气冷却和再加热。n n5）钙的利用率高，脱硫效率一般在90%-95%左右 第3页/共76页第四页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.6、其他烟气脱硫技术n n、半干法烟气脱硫技术n

3、 n2、问题n n1）需要高纯度和活性的石灰作为脱硫剂。n n2）脱硫产物(chnw)的综合利用受到限制。第4页/共76页第五页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.6、其他烟气脱硫技术n n、半干法烟气脱硫技术n n3、脱硫工艺的主要(zhyo)化学反应过程n n吸收和氧化：n n石灰浆液滴与干态的固体颗粒（基粒）碰撞并附着其表面，颗粒强烈湍动，在气固流化床内发生局部微观的气液两项反应，同时干燥第5页/共76页第六页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.6、其他烟气脱硫技术(jsh)n n、半干法烟气脱硫技术(jsh

4、)n n3、脱硫工艺的主要化学反应过程n n伴随脱硫反应同时进行。如果采用脱氮功能的吸收剂，还可脱硝第6页/共76页第七页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.6、其他烟气脱硫技术n n、半干法烟气脱硫技术n n4、脱硫工艺及系统设备n n石灰(shhu)制粉或石灰(shhu)浆制浆系统+循环流化床吸收反应器+旋转分离器+除尘器+运行控制系统第7页/共76页第八页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.6、其他烟气脱硫技术n n、半干法烟气脱硫技术n n5、重要参数n n床料循环倍率n n流化床床料浓度(nngd)n n

5、烟气在反应器及旋风分离器中停留时间n n钙硫比n n反应器内操作温度n n脱硫效率第8页/共76页第九页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.6、其他烟气脱硫技术n n、半干法烟气脱硫技术n n6、脱硫率的影响(yngxing)因素n n床层温度n n颗粒物浓度n n钙硫摩尔比(Ca/S)n n烟气停留时间n n脱硫剂的粒度和性能等第9页/共76页第十页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.6、其他烟气脱硫技术n n、半干法烟气脱硫技术n n7、工艺特点n n没有喷浆系统，只喷入水和蒸气(zhn q)（防堵）；n n

6、新鲜石灰进入反应器，悬浮，喷水降温反应；n n石灰在反应器内停留时间30min，利用率高；n n烟气流速1.8-6.1，范围大，符合适应性强；n n基建费用低。第10页/共76页第十一页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.6、其他烟气脱硫技术n n、干法(n f)烟气脱硫技术n n氨法n n1、工艺原理 n n工艺过程包括：脱硫吸收、中间产品处理、副产品制造。第11页/共76页第十二页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治(1)吸收(xshu)过程。SO2+xNH3+H2O(NH4)xH2-xSO3 x=1.2-1.4(2

7、)中间产品处理：主要方法包括直接氧化和酸解。直接氧化氨-硫铵法(NH4)xH2-xSO3+1/2O2+(2-x)NH3(NH4)2SO4 酸解氨酸法(NH4)xH2-xSO3+x/2H2SO4x/2(NH4)2SO4+SO2+H2O(NH4)xH2-xSO3+xH3PO4x(NH4)H2PO4+SO2+H2O(3)副产品制造 铵盐氮肥或复合肥；气体SO2液体二氧化硫或硫酸。第12页/共76页第十三页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.6、其他烟气脱硫技术n n、干法烟气脱硫技术n n氨法n n2.优点n n 1）脱硫效率高，可达95%以上，吸收剂利用率高

8、。n n 2）氨吸收烟气中的SO2是气-液及气-气反应，反应速度快、完全。n n 3）副产品-化肥。n n 4）不产生废水和废渣(fizh)，能耗低。n n 5）系统简单，设备体积小。第13页/共76页第十四页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.6、其他烟气脱硫技术n n、干法烟气脱硫技术n n氨法n n3.缺点n n 1）化肥对土质影响大，易板结。n n 2）对氨逃逸（泄露）控制要求高，易对周边造成(zo chn)二次污染。n n 3）工艺大规模应用还有待关注，尤其是在系统防腐、烟尘对系统的堵塞。第14页/共76页第十五页，共77页。第三章烟气第三章

9、烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.7、氮氧化物控制技术概述(i sh)n n、燃烧过程中氮氧化物的生成n n、氮氧化物的控制技术 第15页/共76页第十六页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.7、氮氧化物控制技术概述n n、燃烧过程中氮氧化物的生成(shn chn)n n1.氮氧化物的性质及来源n nNOx包括：N2O，NO，N2O3，NO2，N2O4，N2O5n n大气中NOx主要以NO和NO2的形式存在n nNOx的来源 n n 1）固氮菌、雷电等自然过程n n2）人类活动，其中燃料燃烧占90%第16页/共76页第十七页，共77页。

10、氮氧化物氮氧化物n n氮氧化物指的是只由氮、氧两种元素组成的化合物。常见氮氧化物指的是只由氮、氧两种元素组成的化合物。常见的氮氧化物有一氧化氮（的氮氧化物有一氧化氮（NONO，无色）、二氧化氮（，无色）、二氧化氮（NO2NO2，红，红棕色）、一氧化二氮（棕色）、一氧化二氮（N2ON2O）、五氧化二氮（）、五氧化二氮（N2O5N2O5）等，其）等，其中除五氧化二氮常态下呈固体外，其他氮氧化物常态下都呈中除五氧化二氮常态下呈固体外，其他氮氧化物常态下都呈气态。作为空气污染物的氮氧化物（气态。作为空气污染物的氮氧化物（NOxNOx）常指）常指NONO和和NO2NO2。n n除五氧化二氮为固体外除五氧

11、化二氮为固体外,其余均为气体。分子式其余均为气体。分子式NOxNOx。其。其中四氧化二氮是二氧化氮二聚体中四氧化二氮是二氧化氮二聚体,常与二氧化氮混合存在构成常与二氧化氮混合存在构成一种平衡态混合物。一氧化氮和二氧化氮的混合物一种平衡态混合物。一氧化氮和二氧化氮的混合物,又称硝气又称硝气(硝烟硝烟)。相对密度。相对密度:一氧化氮接近空气一氧化氮接近空气,一氧化二氮、二氧化一氧化二氮、二氧化氮比空气略重。熔点氮比空气略重。熔点:五氧化二氮为五氧化二氮为3030，其余均为零下。均，其余均为零下。均微溶于水微溶于水,水溶液呈不同程度酸性。一氧化氮、二氧化氮水中水溶液呈不同程度酸性。一氧化氮、二氧化氮

12、水中分解生成硝酸和氧化氮。一氧化二氮分解生成硝酸和氧化氮。一氧化二氮300300以上才有强氧化作以上才有强氧化作用用,其余有不同程度氧化性其余有不同程度氧化性,特别是五氧化二氮，在特别是五氧化二氮，在-10-10以上以上分解放出氧气和硝气。氮氧化物系非可燃性物质分解放出氧气和硝气。氮氧化物系非可燃性物质,但均能助燃但均能助燃(zhrn)(zhrn)，如一氧化二氮，如一氧化二氮(N2O)(N2O)、二氧化氮和五氧化二氮遇高、二氧化氮和五氧化二氮遇高温或可燃性物质能引起爆炸。温或可燃性物质能引起爆炸。第17页/共76页第十八页，共77页。氮氧化物氮氧化物n nN2O3和N2O5都是酸性氧化物，N2

13、O3的对应酸是亚硝酸（HNO2），N2O3亚硝酸的酸酐；N2O5的对应酸是硝酸，N2O5是硝酸的酸酐。NO、N2O、N2O4和NO2都不是酸性氧化物。n n氮氧化物中氧化亚氮(笑气)作为吸入麻醉剂,不以工业毒物论;余者除二氧化氮外,遇光、湿或热可产生二氧化氮,主要(zhyo)为二氧化氮的毒作用,主要(zhyo)损害深部呼吸道。一氧化氮尚可与血红蛋白结合引起高铁血红蛋白血症。人吸入二氧化氮1分钟的MLC为200ppm。第18页/共76页第十九页，共77页。固氮菌固氮菌n n共生固氮菌共生固氮菌n n在与植物共生的情况下才能固氮或才能有效地固氮，固氮产物氨可直接为共生体提在与植物共生的情况下才能固

14、氮或才能有效地固氮，固氮产物氨可直接为共生体提供氮源。主要有根瘤菌属（供氮源。主要有根瘤菌属（RhizobiumRhizobium）的细菌与豆科植物共生形成的根瘤共生体，）的细菌与豆科植物共生形成的根瘤共生体，弗氏菌属（弗氏菌属（Frankia,Frankia,一种放线菌）与非豆科植物共生形成的根瘤共生体；某些蓝细一种放线菌）与非豆科植物共生形成的根瘤共生体；某些蓝细菌与植物共生形成的共生体，如念珠藻或鱼腥藻与裸子植物苏铁共生形成苏铁共生菌与植物共生形成的共生体，如念珠藻或鱼腥藻与裸子植物苏铁共生形成苏铁共生体，红萍与鱼腥藻形成的红萍共生体等。根瘤菌生活体，红萍与鱼腥藻形成的红萍共生体等。根瘤

15、菌生活(shnghu)(shnghu)在土壤中，以动植在土壤中，以动植物残体为养料，过着物残体为养料，过着“腐生生活腐生生活(shnghu)”(shnghu)”。当土壤中有相应的豆科植物生长时，。当土壤中有相应的豆科植物生长时，根瘤菌迅速向它根部靠拢，从根毛弯曲处进入根部。豆科植物根部在根瘤菌的刺激根瘤菌迅速向它根部靠拢，从根毛弯曲处进入根部。豆科植物根部在根瘤菌的刺激下迅速分裂膨大，形成下迅速分裂膨大，形成“瘤子瘤子”，为根瘤菌提供了理想的活动场所，还供应了丰富，为根瘤菌提供了理想的活动场所，还供应了丰富的养料，让根瘤菌生长繁殖。根瘤菌又会卖力的从空气中吸收氮气，为豆科植物制的养料，让根瘤菌

16、生长繁殖。根瘤菌又会卖力的从空气中吸收氮气，为豆科植物制作作“氮餐氮餐”，使其枝繁叶茂。这样，根瘤菌与豆科植物形成共生关系，因此根瘤菌，使其枝繁叶茂。这样，根瘤菌与豆科植物形成共生关系，因此根瘤菌也被称为共生固氮菌。根瘤菌生产出来的氮肥不仅满足豆科植物的需要，还可以分也被称为共生固氮菌。根瘤菌生产出来的氮肥不仅满足豆科植物的需要，还可以分出一些帮助出一些帮助“远亲近邻远亲近邻”，储存一部分给，储存一部分给“晚辈晚辈”，所以我国历来有种豆肥田的习，所以我国历来有种豆肥田的习惯。惯。n n自生固氮菌自生固氮菌n n还有一些固氮菌，如圆褐固氮菌，它们不住在植物体内，能自己从空气中吸收氮气，还有一些固

17、氮菌，如圆褐固氮菌，它们不住在植物体内，能自己从空气中吸收氮气，繁殖后代，死后将遗体繁殖后代，死后将遗体“捐赠捐赠”给植物，让植物得到大量氮肥。这类固氮菌叫自生给植物，让植物得到大量氮肥。这类固氮菌叫自生固氮菌。固氮菌。第19页/共76页第二十页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.7、氮氧化物控制技术概述n n、氮氧化物的控制技术 n n1、燃烧过程中NOx的生成机理n n燃烧过程中NOx的生成可分成三类(sn li)：n n热力型NOx：空气中氮气N2在高温下氧化而生成的。n n燃料型NOx：燃料中氮化合物热分解后氧化生成。n n快速型NOx：空气中N

18、与燃料燃烧生成的CH原子团反应生成CN化合物，氧化生成NOx。第20页/共76页第二十一页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.7、氮氧化物控制技术概述n n、氮氧化物的控制技术 n n1、燃烧过程中NOx的生成机理n n煤粉燃烧所生成的NOx中，燃料型NOx最多，占60-80%，热力(rl)型NOx生成和燃烧温度有关，温度足够高时，可占到总量的20%，快速型NOx生成量很小。第21页/共76页第二十二页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n、氮氧化物的控制技术 n n1、燃烧过程中NOx的生成机理n n热力型NOx：n

19、 n燃烧时，N2和O2在高温下生成NO和NO2的总和。n n生成机理：n n反应条件(tiojin)：温度，浓度（空气量）烟气停留时间。n n措施：降低燃烧温度，避免局部高温；缩短停留时间；降低烟气中氧的浓度。第22页/共76页第二十三页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n、氮氧化物的控制技术 n n1、燃烧过程中NOx的生成机理n n燃料(rnlio)型NOx：n n煤中N含量0.5-2.5%之间，以C-N化合物存在，易分解氧化产生NOx。n n机理：N 燃烧中 HCN 转化 NH或NH2n n 氧化 NO+H2On n 与NO反应 N2+H2On n转化

20、比例与NO/O2之比有关；平衡偏移第23页/共76页第二十四页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n、氮氧化物的控制技术 n n1、燃烧过程中NOx的生成机理n n快速型NOx：n n燃料(rnlio)燃烧时产生的烃（CH）与空气中N2分子反应生成CN，HCN，然后氧化成Nox。n n生成过程：n nC,H化合物燃烧产生大量CH，CH2，CH3，C2离子团，与空气中N2反应生成HCN，CN。n n氧化：N2+CH-NOx第24页/共76页第二十五页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n、氮氧化物的控制技术 n n1、燃烧(r

21、nsho)过程中NOx的生成机理n n快速型NOx：n nN来源为空气中N2，与热力型相同，生成量小，对温度依赖性弱。n n在燃烧(rnsho)产生N数量时一般不考虑，只有在不含N燃料低温燃烧(rnsho)时才考虑。燃烧(rnsho)温度超过1500摄氏度时，热力型NOx起主导作用。第25页/共76页第二十六页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n、氮氧化物的控制技术 n n2、NOx控制n n技术措施：分两类n n一：源头(yuntu)控制（一级）n n二：尾部控制（二级）第26页/共76页第二十七页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与

22、防与防治治n n、氮氧化物的控制技术 n n2、NOx控制n n源头(yuntu)控制n n通过各种技术手段，控制燃烧过程中的NOx生成。n n生成受燃烧温度，烟气在高温区停留时间，烟气中组分浓度及混合程度影响。n n控制因素：空气-燃料比，燃烧区温度分布，后燃烧区冷却程度，燃烧器设计。第27页/共76页第二十八页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n、氮氧化物的控制技术 n n2、NOx控制n n源头控制n n源头控制的方法主要是对燃烧器的改进，简便易行，所以(suy)广泛应用。n n缺点：降低燃烧效率；n nNOx降低率有限。第28页/共76页第二十九页

23、，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n、氮氧化物的控制技术 n n2、NOx控制n n尾部控制n n把已经生成的NOx还原为N2.n n对燃烧后产生的含NOx烟气进行脱氮处理(chl)，又称烟气脱硝或废气脱硝。第29页/共76页第三十页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.8、低氮氧化物燃烧技术n n用改善(gishn)燃烧条件的方法降低NOx的排放，统称为低氮氧化物燃烧技术第30页/共76页第三十一页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.8、低氮氧化物燃烧技术n n、空气分级燃烧

24、n n、浓淡煤粉燃烧n n、燃料(rnlio)分级燃烧n n、烟气再循环n n、低氮燃烧器n n、循环流化床燃烧技术 第31页/共76页第三十二页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.8、低氮氧化物燃烧技术n n、空气分级(fn j)燃烧n n1、原理n n原理：非化学当量比燃烧n n使NOX降低30%-40%左右，存在着引起结渣或引起受热面腐蚀的问题。抑制(yzh)了燃料NOX降低了热力型NOX第32页/共76页第三十三页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.8、低氮氧化物燃烧技术(jsh)n n、空气分级燃烧n

25、n1、将燃烧用的空气分两级送入。n n第一级区；（空气量，作用）n n第二级区；（空气量，作用）n n2、优缺点：n n3、分级燃烧分类：第33页/共76页第三十四页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.8、低氮氧化物燃烧技术n n、浓淡煤粉燃烧n n1、将通常均匀的一次风煤粉气流刻意分离成两股煤粉浓度不同的气流(水平(shupng)方向分离或垂直方向分离)，使部分燃料在空气不足下燃烧，即燃料过浓燃烧；另一部分燃料在空气过剩下燃烧，即燃料过淡燃烧。两者燃烧时，均不为1，称为非化学当量比燃烧或偏差燃烧。第34页/共76页第三十五页，共77页。第三章烟气第三章

26、烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.8、低氮氧化物燃烧技术n n、浓淡煤粉燃烧n n2、形式：n n也是一种分级燃烧，一般在大型燃烧设备中，多个(du)燃烧器交替浓淡。供给燃料量的供给燃料量的6580 供给燃料量的供给燃料量的2035 第35页/共76页第三十六页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.8、低氮氧化物燃烧技术n n、浓淡煤粉燃烧n n3、优缺点：n n燃料过浓部分：氧气不足，燃烧温度不高，燃料型和热力型氮氧化物均减少(jinsho)，同时生成还原性CH原子团。n n燃料过淡部分：空气量大，燃烧温度降低，热力型氮氧化物减少(ji

27、nsho)。第36页/共76页第三十七页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n第37页/共76页第三十八页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.8、低氮氧化物燃烧技术n n、燃料(rnlio)分级燃烧n n2、方式：被还原成氮分子被还原成氮分子(N2)较多的较多的NOX生成生成产生少量产生少量NOx第38页/共76页第三十九页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.8、低氮氧化物燃烧技术n n、燃料分级燃烧n n3、过程：n n第一燃烧区：（燃料量，燃烧条件，结果，作用）；n n第

28、二(d r)燃烧区：（燃料量，燃烧条件，结果，作用）；n n第三燃烧区：（燃烧条件，目的，作用）。第39页/共76页第四十页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.8、低氮氧化物燃烧(rnsho)技术n n、燃料分级燃烧(rnsho)n n4、优缺点：n n优点：分级燃烧(rnsho)，还原已经生成的NOx，扩大炉膛内燃烧(rnsho)区域，降低火焰峰值温度，使NOx的原始生成量减少。n n缺点：三级燃烧(rnsho)，燃料在炉膛停留时间短，对二级燃烧(rnsho)燃料要求高。第40页/共76页第四十一页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与

29、防的污染与防治治n n3.8、低氮氧化物燃烧技术n n、烟气再循环n n1、在锅炉的空气(kngq)预热器前，抽取一部分低温烟气送入炉内，循环燃烧。第41页/共76页第四十二页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.8、低氮氧化物燃烧技术(jsh)n n、烟气再循环n n2、第42页/共76页第四十三页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.8、低氮氧化物燃烧技术n n、烟气再循环n n3、作用原理：n n将烟气和空气混合后作为一二次风送入炉内，加大风量，减少氧气含量，降低燃烧温度，燃料流化(li hu)，促进燃烧，降

30、低NOx排放浓度。第43页/共76页第四十四页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.8、低氮氧化物燃烧技术n n、烟气(yn q)再循环n n4、烟气(yn q)循环量n n再循环率增大，NOx排放减少，但有一个定值，当过大时，炉温降低太多，燃烧不稳定。n n烟气(yn q)再循环量不超过30%，大型锅炉限值在10-20%。第44页/共76页第四十五页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.8、低氮氧化物燃烧技术n n、低氮燃烧器n n1、低NOx燃烧器的原理n n通过特殊设计的燃烧器结构，以及通过改变燃烧器的燃料和

31、空气的比例，可以将前述的空气分级、燃料分级和烟气再循环降低(jingd)NOx燃烧的原理用于燃烧器，通过尽可能地降低(jingd)着火区氧的浓度，适当降低(jingd)着火区的温度，达到最大限度地抑制NOx生成的目的。第45页/共76页第四十六页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.8、低氮氧化物燃烧技术n n、低氮燃烧器n n2低NOx燃烧器的类型n n阶段燃烧型(包括分级燃烧型和浓淡燃烧型)n n混合(hnh)促进型n n分割火焰型n n烟气再循环型第46页/共76页第四十七页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3

32、.9、选择性催化还原(hun yun)脱硝技术n n、选择性催化还原(hun yun)脱硝技术n n（Selective Catalytic Reduction）n nSCR第47页/共76页第四十八页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.9、选择性催化还原脱硝技术n n、SCR基本原理n n1、利用(lyng)氨对NOx的还原功能，在一定条件下将NOx还原为对大气没有很大影响的N2和水，选择性指NH3只选择NOx还原。n n脱出效率：80-90%第48页/共76页第四十九页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.9、

33、选择性催化还原脱硝技术(jsh)n n、SCR基本原理n n2、反应：催化剂：贵金属、碱性金属氧化物n n 4NH3+4NO+O24N2+6H2On n主反应 4NH3+6NO5N2+6H2O n n 4NH3+2NO2+O23N2+6H2O n n 8NH3+6NO27N2+12H2On n 4NH3+5O24NO+6H2O n n副反应 2NH3N2+3H2 n n 4NH3+3O24N2+6H2O第49页/共76页第五十页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.9、选择性催化还原脱硝技术n n、SCR工艺流程n n1、选择性催化还原脱硝技术温度窗口n

34、n任何一个化学反应都存在适宜发生反应的温度，通常把适宜发生反应的温度区间称为“温度窗”。n nSCR 温度窗：250420，有些甚至(shnzh)可以低到80150 第50页/共76页第五十一页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.9、选择性催化还原脱硝技术n n、SCR工艺流程(n y li chn)n n2、工艺流程(n y li chn)n n选择性催化还原系统安装于锅炉省煤器之后的烟道上，NH3通过固定于氨喷射格栅上的喷嘴喷入烟气中，与烟气混合均匀后一起进入填充有催化剂的脱氮反应器。第51页/共76页第五十二页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气

35、的污染(wrn)与防与防治治n n3.9、选择性催化(cu hu)还原脱硝技术n n、SCR工艺流程n n2、工艺流程第52页/共76页第五十三页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.9、选择性催化(cu hu)还原脱硝技术n n、SCR工艺流程n n3、工艺布置n n(1)高含尘烟气段布置第53页/共76页第五十四页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.9、选择性催化还原脱硝技术(jsh)n n、SCR工艺流程n n3、工艺布置n n(2)低含尘段布置第54页/共76页第五十五页，共77页。第三章烟气第三章烟气(

36、yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.9、选择性催化还原脱硝技术n n、SCR工艺流程(n y li chn)n n3、工艺布置n n(3)尾部烟气段布置第55页/共76页第五十六页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.9、选择性催化还原脱硝技术n n、SCR工艺流程n n3、各种工艺布置的优缺点n n(1)高含尘烟气段布置n n缺点：飞灰中K，Ca，Na，Si，As会使催化剂污染(wrn)或中毒；n n飞灰磨损反应器并使蜂窝状催化剂堵塞；n n烟气中SO2及SO3的存在对催化剂会有毒化问题；n n若烟气温度过高，会使催化剂烧结或失效。n n优点：

37、不必加热就能满足适宜的反应温度。第56页/共76页第五十七页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.9、选择性催化还原(hun yun)脱硝技术n n、SCR工艺流程n n3、各种工艺布置的优缺点n n(2)低含尘段布置n n缺点：烟气中SO2及SO3的存在对催化剂会有毒化问题；n n烟气中未被除去的极细小粉尘易沉积在催化剂上，降低催化剂的活性；n nH-ESP对除尘器的设计和材料有严格的要求。n n优点：催化剂受飞灰影响小，降低催化剂的消耗量，防堵塞，烟温足够。第57页/共76页第五十八页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n

38、 n3.9、选择性催化还原(hun yun)脱硝技术n n、SCR工艺流程n n3、各种工艺布置的优缺点n n(3)尾部烟气段布置n n缺点：烟温较低，一般需要用GGH或采用燃料气燃烧的方法将烟气温度提高到催化还原(hun yun)反应所必需的温度。n n优点：催化剂不受粉尘，SO2影响，延长催化剂寿命。第58页/共76页第五十九页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.9、选择性催化还原脱硝技术n n、SCR工艺系统n n1、SCR工艺由催化反应器，还原剂供应(gngyng)系统，控制系统组成。（烟气再热系统）尾部烟气段布置时第59页/共76页第六十页，

39、共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.9、选择性催化还原脱硝技术n n、SCR工艺(gngy)系统n n2、SCR安装于锅炉省煤器之后的烟道上，NH3通过固定于氨喷射格栅上的喷嘴喷入烟气中，与烟气混合均匀后一起进入填充有催化剂的脱氮反应器，NOx与NH3在催化剂作用下发生还原反应。n n催化剂一般多层，保证排除的烟气达标。第60页/共76页第六十一页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.9、选择性催化(cu hu)还原脱硝技术n n、SCR工艺系统n n2、第61页/共76页第六十二页，共77页。第三章烟气的污染第三章

40、烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.9、选择性催化还原脱硝技术n n、SCR工艺系统n n3、（1）催化反应器n n催化反应器是一个与尾部烟道相连的安装催化剂和完成脱氮反应的容器。n n催化剂反应器有高灰段、低灰段和尾部烟气段布置方式(fngsh)。一台锅炉通常配两套催化反应器。第62页/共76页第六十三页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.9、选择性催化还原脱硝技术(jsh)n n、SCR工艺系统n n3、（1）催化反应器n n喷氨在反应器前足够远的地方；n n拐弯地方加装导流板；n n反应器内加装吹灰装置。第63页/共76页第六十四页，共77页

41、。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.9、选择性催化还原(hun yun)脱硝技术n n、SCR工艺系统n n（2）还原(hun yun)剂供应系统 n n氨的喷入系统。氨的喷入系统由氨气化装置、喷射格栅和喷嘴组成。n n尿素氨转化系统n n用氨作还原(hun yun)剂一般有两种选择液氨和氨溶液。第64页/共76页第六十五页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.9、选择性催化还原脱硝技术n n、SCR工艺系统n n（2）还原剂供应系统 n n氨加热气化，与空气混合，进入(jnr)烟气n n加热：蒸气，热水，电加热；n n混合

42、：空预器后热风，比例：95-98%空气，2-5%氨。第65页/共76页第六十六页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.9、选择性催化还原脱硝技术n n、SCR工艺系统n n（2）还原剂供应系统 n n氨喷射装置：喷嘴装在喷射格栅上，喷射格栅装在反应器上游，氨与烟气混合程度与脱硝效率(xio l)有关，尽量混合均匀。n n根据NOx分布分别调整喷嘴喷出量，喷嘴量布置合适，喷嘴加装在转盘上，加装导流板第66页/共76页第六十七页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.9、选择性催化还原脱硝技术n n、SCR工艺系统n n

43、（3）控制系统n n根据(gnj)在线采集的数据对催化反应器中烟气的温度、还原剂的注入量和注入时间、各种阀门的开关以及吹灰器的开停等进行自动控制。第67页/共76页第六十八页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.9、选择性催化还原脱硝技术n n、SCR脱氮效率的影响因素(yn s)n n1反应温度的影响n nSCR系统最佳的操作温度决定于催化剂的组成和烟气的组成。n n当温度低于SCR系统所需温度时，NOX的反应速率降低，氨逸出量增大；n n当温度高于SCR系统所需要温度时，生成的NOX量增大，同时造成催化剂的烧结和失活。n n催化剂V2O5-WO3(M

44、oO3)/TiO2的最佳操作温度为250427。第68页/共76页第六十九页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.9、选择性催化还原脱硝技术(jsh)n n、SCR脱氮效率的影响因素 n n2n(NH3)/n(NOX)对NOX脱除率的影响n nn(NH3)/n(NOX)一般控制在1.2以下。n nSCR法脱除NOX的效率很高，在NH3与NOX之比约等于0.9时，效率可达80%90%。第69页/共76页第七十页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.9、选择性催化还原脱硝技术n n、SCR脱氮效率的影响因素(yn s)n

45、n2n(NH3)/n(NOX)对NOX脱除率的影响比值小于1时，随NH3的增加而增加，NH3投入量超过需求量时，NH3氧化等副反应速率(sl)增加，NOx脱出率下降，NH3逸出率增加。第70页/共76页第七十一页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.9、选择性催化还原(hun yun)脱硝技术n n、SCR脱氮效率的影响因素 n n3接触时间对NOX脱除率的影响 反应时间(shjin)增加，有利于烟气与催化剂，还原剂接触，（多空催化剂 扩散，吸附，反应，解吸，扩散等），脱除率增加，但接触时间(shjin)过长，NH3氧化反应开始发生，NOx增加。第71页/

46、共76页第七十二页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污染与防的污染与防治治n n3.9、选择性催化还原脱硝技术n n、SCR脱氮效率的影响因素(yn s)n n4、催化剂的影响n n对催化剂的要求：n n在较低的温度下和较宽的温度范围内，具有较高的催化活性；n n具有较好的NO的选择性；n n对二氧化硫（SO2）、卤族酸（HCL、HF）、碱金属（Na2O、K2O）和重金属（如As）具有化学稳定性；n n具有克服强烈温度波动的热稳定性；n n对烟道产生的压力损失小；n n具有良好的机械稳定性、寿命长、成本低。第72页/共76页第七十三页，共77页。第三章烟气第三章烟气(yn q)的污

47、染与防的污染与防治治n n3.9、选择性催化还原(hun yun)脱硝技术n n、SCR催化剂n n1、催化剂类型n n2、催化剂堵塞与清除n n堵塞原因：飞灰，铵盐。n n飞灰解决方法；n n铵盐解决方法。第73页/共76页第七十四页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n3.9、选择性催化还原脱硝技术n n、SCR催化剂n n3、催化剂中毒与防治n n中毒类型：物理，化学；n n中毒因素：温度，催化剂侵蚀，油脂n n4、催化剂的寿命决定着SCR系统(xtng)的运行成本。催化剂置换费用约占系统(xtng)总价的50%。目前催化剂的寿命一般12年。第74页/共

48、76页第七十五页，共77页。第三章烟气的污染第三章烟气的污染(wrn)与防与防治治n n作业：作业：n n1、火电厂烟气常规处理流程有几种，各是什、火电厂烟气常规处理流程有几种，各是什么，有什么不同，各个环节有什么作用？么，有什么不同，各个环节有什么作用？n n2、除尘方式有哪几种，原理、除尘方式有哪几种，原理(yunl)是什是什么？各种方法之间有什么区别？么？各种方法之间有什么区别？n n3、烟气硫氧化物控制方式有几种，各是什、烟气硫氧化物控制方式有几种，各是什么？么？n n4、烟气脱硫有哪几种方法，各是什么，原、烟气脱硫有哪几种方法，各是什么，原理理(yunl)是什么？是什么？n n5、烟气脱硝有哪几种方法，各是什么，原、烟气脱硝有哪几种方法，各是什么，原理理(yunl)是什么？是什么？第75页/共76页第七十六页，共77页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)。第76页/共76页第七十七页，共77页。