選擇性催化還原法（SCR）煙氣脫硝技術(shù)

氮氧化物（NOX）的生成機(jī)理

煤燃燒產(chǎn)生的NOX的生成途徑主要有3類：

◇ 熱力型 ：燃燒用空氣中的氮?dú)馀c氧氣在高溫下氧化而生成。

◇ 快速型 ：燃料中的碳?xì)浠衔镌谌剂蠞舛容^高的區(qū)域燃燒時(shí)所產(chǎn)生的烴與空氣中的氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)，形成的CN和HCN等化合物繼續(xù)被氧化而生成。

◇ 燃料型 ：燃料中氮的化合物在燃燒過(guò)程中熱分解，進(jìn)一步被氧化而生成。

氮氧化物（NOX）污染控制技術(shù)

根據(jù)NOX生成機(jī)理，采取的控制措施分為2大類：

◇ 采用低氮燃燒技術(shù)：抑制燃燒過(guò)程中NOX的生成。

例如：低氮燃燒器、空氣分級(jí)燃燒、燃料分級(jí)燃燒。

◇ 煙氣脫硝法：對(duì)生成的NOX進(jìn)行處理。

例如：選擇性催化還原（SCR）、選擇性非催化還原（SNCR） 、SCR/SNCR混合法。

選擇性催化還原法（SCR）

選擇性催化還原法（Selective Catalytic Reduction，簡(jiǎn)稱SCR）在一定的反應(yīng)溫度條件下，使煙氣中的 NOX和還原劑NH3在催化劑作用下發(fā)生還原反應(yīng)，生成產(chǎn)物為無(wú)毒無(wú)污染的N2和H2O。

反應(yīng)器的布置方式（高溫高塵布置）

SCR脫硝主要技術(shù)指標(biāo)

脫硝效率 ≥80%

氨逃逸率 ≤3 ppm

SO2/SO3轉(zhuǎn)換率 ≤1%

系統(tǒng)阻力 ≤1000 Pa（3層）

催化劑壽命 ≥16000 / 24000 h

清灰設(shè)備的選擇

SCR系統(tǒng)組成

尿素?zé)峤饧夹g(shù)在SCR脫硝工程中的應(yīng)用

工藝操作簡(jiǎn)潔可靠，基本不需人力和維護(hù)，不需備用設(shè)備。

◇ 尿素系統(tǒng)不需防火和安全間距，占地面積小。

◇ 低量油耗或無(wú)油耗，運(yùn)行費(fèi)用低。

◇ 負(fù)荷變化的跟隨能力強(qiáng)，響應(yīng)時(shí)間短至5～30秒。

◇ 停止加氨后，系統(tǒng)中無(wú)氨的駐留，無(wú)氨泄漏的困擾。

◇ 無(wú)高壓設(shè)備、無(wú)腐蝕、無(wú)氨爆炸濃度之慮。

◇ *沒有安全隱患。

尿素?zé)峤夤に嚵鞒?/FONT>

熱量來(lái)源（315～540℃熱風(fēng)）

選擇性非催化還原法(SNCR)

SNCR基本原理

選擇性非催化還原法（Selective Non-Catalytic Reduction，簡(jiǎn)稱SNCR）是在不需要催化劑的情況下，將氨基還原劑（尿素/氨水）噴入溫度為850℃~1250℃的煙氣中，還原劑有選擇性地與煙氣中的氮氧化物（NOX）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使NOX還原生成氮?dú)猓∟2）和水（H2O）的方法。

主要的化學(xué)反應(yīng)：

以氨水為還原劑：4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O

以尿素為還原劑：CO (NH2)2 + 2NO + 1/2O2 = 2N2 + CO2 + 2H2O

NCR示意圖

SNCR脫硝工藝是以爐膛、分離器為反應(yīng)器進(jìn)行煙氣脫硝反應(yīng)。

還原劑通過(guò)安裝在CFB鍋爐分離器入口或屏式過(guò)熱器區(qū)域的噴嘴噴入爐膛，還原劑與煙氣混合發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

SNCR工藝流程圖

尿素溶液制備與存儲(chǔ)系統(tǒng)

顆粒尿素溶解罐

高流量循環(huán)模塊(HFD)+背壓控制閥(PCV)

HFD用于輸送一定壓力及流量的還原劑溶液，并與還原劑溶液儲(chǔ)罐形成循環(huán)回路。

PCV用于調(diào)節(jié)循環(huán)回路所需的穩(wěn)定流量和壓力。

設(shè)備：過(guò)濾器、2臺(tái)多級(jí)離心泵、在線電加熱器、壓力控制閥以及用于遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)循環(huán)系統(tǒng)的壓力、溫度、流量以及濃度等的儀表。

高流量循環(huán)模塊

稀釋計(jì)量模塊(DW-DM)

MDM能夠精確測(cè)量并獨(dú)立控制輸送到每個(gè)噴射器的還原劑溶液。

設(shè)備：過(guò)濾器，溫度、壓力、流量監(jiān)測(cè)儀表，控制閥門等。

分配模塊(MDM)

MDM能夠精確測(cè)量并獨(dú)立控制輸送到每個(gè)噴射器的還原劑溶液。

設(shè)備：過(guò)濾器，溫度、壓力、流量監(jiān)測(cè)儀表，控制閥門等。

噴射系統(tǒng)

SNCR技術(shù)特點(diǎn)

◆ 優(yōu)點(diǎn)：

◇ 不使用催化劑、不增加系統(tǒng)阻力、不受煤種影響

◇ 系統(tǒng)簡(jiǎn)單、投資少、占地面積小、施工時(shí)間短

◇ 操作方便、運(yùn)行費(fèi)用低

◇ 無(wú)高壓設(shè)備、無(wú)腐蝕、*沒有安全隱患

關(guān)鍵技術(shù)

1、計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)。

包括計(jì)算機(jī)模擬流體動(dòng)力技術(shù)（CFD）和化學(xué)動(dòng)力模型技術(shù)（CKM）。

利用CFD 軟件模擬鍋爐內(nèi)煙氣流場(chǎng)和溫度場(chǎng)。

利用CKM 模型計(jì)算還原劑與NOX的反應(yīng)速度。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，確定在不同鍋爐負(fù)荷和不同煤種條件下爐膛溫度區(qū)域，確定更佳的噴射器布置方案。

2、具有高霧化性能的噴射器。

噴射器使用壓縮空氣作為霧化介質(zhì)，將脫硝劑霧滴導(dǎo)入煙氣流中。

該噴射器產(chǎn)生的液滴尺寸小、分布均勻、滲透力強(qiáng)，保證了的監(jiān)視手段及專門的工藝控制技術(shù)

溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)能夠連續(xù)測(cè)量光學(xué)溫度計(jì)，溫度計(jì)通過(guò)感應(yīng)飛灰粒子所發(fā)出可見光來(lái)測(cè)量爐膛內(nèi)煙氣溫度，確定脫硝劑的更佳噴射區(qū)域。

針對(duì)SNCR工藝開發(fā)的專門的控制系統(tǒng)可以保證SNCR技術(shù)有較好的負(fù)荷跟隨能力，保證SNCR 系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中保持更佳工況。