火電廠煙氣脫硝技術(shù)介紹

1、火電廠煙氣脫硝技術(shù)介紹據(jù)統(tǒng)計(jì)我國大氣污染物中NOx60%來自于煤的燃燒其中火電廠發(fā)電用煤又占了全國燃煤的70%。2000年我國火電廠氮氧化物排放量控制在500萬t左右按照目前的排放控制水平到2020年氮氧化物排放量將達(dá)到1000萬t以上。面對嚴(yán)峻的環(huán)保形勢我國于1991年制定了第一部《火電廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》在此后的12年間歷經(jīng)兩次修訂(1996版和2003版)排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格。2004年國家允許的氮氧化物最高排放濃度(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下文稱為標(biāo)

2、)為450mgm3(Vdaf20%)。此排放限值已接近于目前爐內(nèi)低氮燃燒技術(shù)所能達(dá)到的最高水平若要進(jìn)一步降低NOx的排放濃度只有安裝煙氣脫硝系統(tǒng)。1脫硝技術(shù)概況脫硝技術(shù)概況1.11.1NOxNOx的形成機(jī)理的形成機(jī)理NOx是NO和NO2的統(tǒng)稱燃煤電廠煙氣中的NOx主要是煤燃燒產(chǎn)生的。通常燃燒生成的NOx由超過90%的NO和小于10%的NO2組成。依據(jù)氮氧化物生成機(jī)理可分為熱力型、燃料型和快速型NOx3類其中快速型NOx生成量很少可以忽略

3、不計(jì)。熱力型NOx是指當(dāng)爐膛溫度在1350℃以上時(shí)空氣中的氮?dú)庠诟邷叵卤谎趸蒒Ox當(dāng)溫度足夠高時(shí)熱力型NOx可達(dá)20%。燃料型NOx指的是燃料中的有機(jī)氮化物在燃燒過程中生成的NOx其生成量主要取決于空氣燃料的混合比。燃料型NOx約占NOx總生成量的75%～90%。1.21.2低NOxNOx燃燒技術(shù)燃燒技術(shù)對應(yīng)NOx的兩種主要生成機(jī)理爐內(nèi)脫硝技術(shù)主要從兩方面入手降低NOx生成:(1)降低爐內(nèi)燃燒溫度以減少熱力型NOx生成(2)營造煤粉

4、著火區(qū)域的還原性氣氛以減少燃料型NOx生成。在具體的應(yīng)用上往往是兩種技術(shù)的綜合既降低燃燒溫度又降低著火區(qū)域的氧氣濃度。低NOx燃燒技術(shù)主要包括低氧燃燒、分級燃燒、煙氣再循環(huán)、采用低NOx燃燒器等。通過采用爐內(nèi)低NOx燃燒技術(shù)能將NOx排放濃度降低30%～60%左右。各種爐內(nèi)低NOx燃燒技術(shù)均涉及爐膛燃燒的安全問題或效率問題故低NOx燃燒技術(shù)存在局限性其可降低NOx排放濃度(標(biāo))至400mgm3左右。1.31.3煙氣脫硝工藝煙氣脫硝工藝由

5、于爐內(nèi)低氮燃燒技術(shù)的局限性使得NOx的排放不能達(dá)到令人滿意的程度為了進(jìn)一步降低NOx的排放必須對燃燒后的煙氣進(jìn)行脫硝處理。目前通行的煙氣脫硝工藝大致可分為干法、半干法和濕法3類。其中干法包括選擇性非催化還原法(SNCR)、選擇性催化還原法(SCR)、電子束聯(lián)合脫硫脫硝法半干法有活性炭聯(lián)合脫硫脫硝法濕法有臭氧氧化吸收法等。在眾多脫硝方法當(dāng)中SCR脫硝工藝以其脫硝裝置結(jié)構(gòu)簡單、無副產(chǎn)品、運(yùn)行方便、可靠性高、脫硝效率高、一次投資相對較低等諸多

6、優(yōu)點(diǎn)在日本和歐美得到了廣泛的商業(yè)應(yīng)用。2SCRSCR工藝工藝SCR技術(shù)是在上世紀(jì)70年代末和80年代初首先由日本發(fā)展起來的其后迅速在歐洲國家和美國得以推廣其反應(yīng)方程式如下:SCR裝置主要由脫硝反應(yīng)劑制備系統(tǒng)和反應(yīng)器本體組成。通過向反應(yīng)器內(nèi)噴入脫硝反應(yīng)劑NH3將NOx還原為氮?dú)?。由于此還原反應(yīng)對溫度較為敏感故需加入催化劑以滿足反應(yīng)的溫度要求增強(qiáng)反應(yīng)活性。圖2SCR低含塵工藝流程板式催化劑較蜂窩式便宜但反應(yīng)接觸面積較蜂窩式小故所需布置的催化

7、劑的量更多綜合比較二者總投資差別不大。項(xiàng)目平板式蜂窩式壓降小大活性相當(dāng)相當(dāng)阻塞問題不易阻塞易阻塞催化劑組成TiO2里有不銹鋼骨架基材全是TiO2催化劑體積(同等條件下)大小價(jià)格低高可靠性很可靠可靠反應(yīng)器體積小大。2.32.3制氨系統(tǒng)制氨系統(tǒng)在SCR系統(tǒng)中靠氨與NOx反應(yīng)達(dá)到脫硝的目的。穩(wěn)定、可靠的氨系統(tǒng)在整個(gè)SCR系統(tǒng)中是不可或缺的。制氨一般有尿素、純氨、氨水等3種方法。(1)尿素法：典型的用尿素制氨的方法為即需制氨法(AOD)。運(yùn)輸卡