火電廠煙氣脫硝技術介紹

1、火電廠煙氣脫硝技術介紹據(jù)統(tǒng)計我國大氣污染物中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到1000萬t以上。面對嚴峻的環(huán)保形勢我國于1991年制定了第一部《火電廠污染物排放標準》在此后的12年間歷經(jīng)兩次修訂(1996版和2003版)排放標準日益嚴格。2004年國家允許的氮氧化物最高排放濃度(標準狀態(tài)下文稱為標

2、)為450mgm3(Vdaf20%)。此排放限值已接近于目前爐內(nèi)低氮燃燒技術所能達到的最高水平若要進一步降低NOx的排放濃度只有安裝煙氣脫硝系統(tǒng)。1脫硝技術概況脫硝技術概況1.11.1NOxNOx的形成機理的形成機理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。熱力型NOx是指當爐膛溫度在1350℃以上時空氣中的氮氣在高溫下被氧化生成NOx當溫度足夠高時熱力型NOx可達20%。燃料型NOx指的是燃料中的有機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燃燒技術燃燒技術對應NOx的兩種主要生成機理爐內(nèi)脫硝技術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。在具體的應用上往往是兩種技術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燃燒技術能將NOx排放濃度降低30%～60%左右。各種爐內(nèi)低NOx燃燒技術均涉及爐膛燃燒的安全問題或效率問題故低NOx燃燒技術存在局限性其可降低NOx排放濃度(標)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)低氮燃燒技術的局限性使得NOx的排放不能達到令人滿意的程度為了進一步降低NOx的排放必須對燃燒后的煙氣進行脫硝處理。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。在眾多脫硝方法當中SCR脫硝工藝以其脫硝裝置結構簡單、無副產(chǎn)品、運行方便、可靠性高、脫硝效率高、一次投資相對較低等諸多

6、優(yōu)點在日本和歐美得到了廣泛的商業(yè)應用。2SCRSCR工藝工藝SCR技術是在上世紀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方程式如下:SCR裝置主要由脫硝反應劑制備系統(tǒng)和反應器本體組成。通過向反應器內(nèi)噴入脫硝反應劑NH3將NOx還原為氮氣。由于此還原反應對溫度較為敏感故需加入催化劑以滿足反應的溫度要求增強反應活性。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。項目平板式蜂窩式壓降小大活性相當相當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)大小價格低高可靠性很可靠可靠反應器體積小大。2.32.3制氨系統(tǒng)制氨系統(tǒng)在SCR系統(tǒng)中靠氨與NOx反應達到脫硝的目的。穩(wěn)定、可靠的氨系統(tǒng)在整個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)。運輸卡