SCR脱硝技术在燃煤电厂中的应用研究

SNCR-SCR烟气脱硝技术及其应用研究

摘要：现代社会经济的稳步增长和科学技术的进步推动下，我国各行业企业得到快速发展,同时市场需求的急剧增长虽然促进了行业良好发展，但对能源与自然资源需求量与日俱增，资源加工过程中所产生和排放出的废气、废水对生态环境造成了不小的污染，尤其大气环境污染较为严重。为建设生态文明城市，传统SNCR选择性非催化还原技术与SCR选择性催化还原技术独立应用已无法实现对企业烟气排放处理相关要求的满足，由此产生了SNCR-SCR联合烟气脱硝技术，其集中了SCR技术效率较高和SNCR技术成本较低的优势。本篇文章主要针对SNCRSCR烟气脱硝技术及其应用作出简要的分析，首先介绍SNCR-SCR烟气脱硝技术，再阐述其实际应用中的优势，最后结合实际案例谈一谈SNCR-SCR烟气脱硝技术的应用和其发展前景。

关键词：SNCR-SCR；烟气脱硝技术；应用

目前来讲，我国大气环境污染情况较为严重，尤其在传统煤烟型污染没有得到有效控制的情况下，以细颗粒物与臭氧以及酸雨为特征的区域性复合型大气污染程度与日俱增，区域内空气重污染情况大范围同时出现的频率不断增多，这对于人们的身体健康和生活环境有着很大的威胁。通常在化工生产和火力发电过程中，容易产生大量含氮废气及对大气环境会造成严重的破坏，我国最初采用低氮燃烧技术，然而其效果并不理想，后增加了SNCR脱硝技术，然而SNCR脱硝整体效率往往只能保持在30%-60%范围，无法满足大气环境保护要求，而如果单独使用SCR脱硝技术，则在效率上又无法达到环境保护的标准，而且成本较高，因此SNCR-SCR联合脱硝技术由此诞生，其充分结合了SCR与SNCR两种技术的优势，既能够降低成本，同时也能够达到环境保护的标准要求，其最终脱硝效率能够逐步提升到80%以上。

1.

关于SNCR和SCR烟气脱硝技术 SCR是选择性催化还原脱硝技术，其是当前火力发电厂、化工生产企业生产过程中应用较多的一种烟气处理技术，其属于炉外脱硝的一种技术，其中较为常用还原剂主要包括NH3、尿素。实际运行中，在金属催化剂的作用发挥下，烟气选择性与NOx发生反应，并产生N2和H2O，但并不会发生O2氧化的情况，“选择性”称谓由此而来。

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脱硝技术在火电厂应用

作者：蔡宗霖 李远澄 李伟

来源：《科技创新导报》2011年第30期

摘 要:本文以山西漳山发电有限责任公司二期工程为研究重点,采用选择性催化还原法(SCR)脱硝工艺,未设旁路,采用声波吹灰器,催化剂采用日立生产的板式催化剂。对脱硝技术在火电厂应用进行了研究。

关键词:脱硝技术 SCR 氨区 应用

中图分类号:TM62 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)10(c)-0111-01

1 项目基本情况

山西漳山发电有限责任公司位于山西省长治市北郊。一期工程为2×300MW直接空冷燃煤机组,二期工程为2×600MW直接空冷亚临界凝汽式汽轮发电机组,3#机组于2008年4月21日通过168小时运行,4#机组于2008年5月31日通过168小时运行。二期工程同步设计了脱硝系统,脱硝装置采用高含尘布置方式在省煤器和空预器之间,氨制备区设计在灰库管理站内。

本脱硝工程由北京紫泉能源环境技术有限公司总承包,脱硝系统的设计由台湾中鼎工程股份有限公司负责,该烟气脱硝工程采用选择性催化还原法(SCR)脱硝工艺,未设旁路,采用声波吹灰器,催化剂采用日立生产的板式催化剂。

二期工程中由于3#炉催化剂发生了损伤,所以脱硝工程没有同步投运。4#炉脱硝系统于2008年8月13日开始安装调试,催化剂于2010年9月16日投入运行,脱硝系统于2010年10月8日完成了168小时试运,南京电力设备质量性能检验中心于2010年10月15日完成了4#炉脱硝系统性能测试。

2 烟气脱硝系统情况

2.1 SCR本体部分

SCR是一种以NH3作为还原剂将烟气中的NOx分解成无害的N2和H2O的干式脱硝工艺。

177电力技术

燃煤电厂烟气SCR脱硝催化剂性能及失活研究

李　茗

（国电南宁发电有限责任公司,南宁 530000）

摘　要：本文分析了在燃煤电厂中烟气SCR脱硝催化剂性能及失活原因。分析了SCR脱硝的主要原理、飞灰引起的堵塞、SCR催化剂中毒以及

硫酸盐引起的堵塞等引起催化剂失活的原因，并以某电厂的实际案例数据分析了灰尘堵塞导致了催化剂的失活，以及催化剂中毒导致了脱硫效

率的明显下降。

关键词：燃煤电厂；脱硝；SCR催化剂；失活

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.17.165

1　引言

众所周知，硫化物及氮化物是目前大气的主要污染物，而燃煤电

厂又是这两类污染物的主要来源。随着环保技术的发展，针对硫化物

污染物的控制得到了较好的发展，但是针对氮化物的污染物控制技术

还在进行中。

选择性催化还原法(SCR)目前全球范围内应用效果最好的控制电

厂氮化物排放的方法，此项技术在国内处于起步阶段，处于相关技

术的引进吸收阶段。在此方法中，催化剂的选择非常重要，是整个

系统的关键和核心技术，其投资额也占到了整个脱硝系统投资额的

30％～50％，目前我国实际运行的SCR系统催化剂几乎全部依赖于

进口，消耗了国家大量的外汇储备。所以除了加快进行此类催化剂的

国产化研究外，积极针对其性能及失活原因进行研究也具有重要意义，

其可以在一定程度上使得催化剂再生，延长催化剂使用寿命，最终大

幅降低燃煤电厂脱硝系统的整体运行成本。也可以为国内加快催化剂

的国产化研究，打破国外垄断奠定良好的研究基础。

2　SCR催化剂

（1）SCR催化剂简介。在我国燃煤电厂中，针对氮氧化物进行

控制的技术主要分为两个方面：其中一项为低NOx浓度的锅炉燃烧

技术，另一项就是针对烟气的脱硝技术。而烟气的脱硝技术又分为

SCR与SNCR两种技术，其中SCR脱硝技术是目前比较成熟且已经进

行规模化应用的技术。此项技术在美国、日本、欧洲等西方发达国家

和地区已经广泛应用，它的主要优点在于运行稳定、脱硝效率高、成

电力建设　建村囡蓑磕　２０１３年８月　ＳＣＲ法烟气脱硝技术在火电厂的应用　蒋坎法　（浙江华业电力工程股份有限公司浙江省宁波市３１５０００）　摘　要：随着环境问题的不断加重，人们对环境也越来越重视，对于带去环境污染的治理也在不断的加强。ＳＣＲ法烟　气脱硝技术也不断的被重视，在火电厂的运用也越来越广泛。本文主要阐述了ＳＣＲ法烟气脱硝技术的相关原理，并且根　据实例ＳＣＲ法烟气脱硝技术在火电厂中的具体运用。　关键词：ＳＣＲ法；烟气；脱硝；技术；火电厂；原理　中图分类号：Ｘ７７３　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７３—００３８（２０１３）２４—０２４６—０２　引言　煤炭是我国的主要能源，根据相关资料显示可知每年直接用　于燃烧的煤炭达１２亿ｔ以上，煤炭燃烧之后会产生大量的有毒　气体，比如ＳＯ：、ＳＯ，（通称ｓ０　，硫化物）；ＮＯ、ＮＯ：（通称ＮＯ　，氮氧　化物）；ＣＯ，；粉尘等，对大气产生非常严重的污染，会造成酸雨等　一些有害现象，严重威胁着生态环境。并且就目前来说在我国的　电力电源结构中，燃煤发电仍占电力总量的７５％以上，因此火电　厂已经成为我国主要的大气污染源之一。我国近几年也开始加　大对烟气脱硝控制技术的研究及应用。　１　ＳＣＲ法烟气脱硝技术原理　在众多的脱硝技术中，选择性催化还原法（ＳＣＲ）是脱硝效率　最高，最为成熟的脱硝技术。选择性催化还原（ＳＣＲ）技术是在催　化剂作用下，还原剂ＮＨ　（液氨、氨水、尿素等）与烟气中的ＮＯ　反　应，将烟气中的ＮＯ　还原为无毒无污染的氮气Ｎ：和水Ｈ２０。其反　应器设置于锅炉省煤器出口与空气预热器入口之间，反应温度　一般在３２０　４００￣Ｃ之间，ＳＣＲ法脱硝技术是目前国内外最成熟可　靠的脱硝技术，脱硝效率高，系统安全稳定。反应原理如下：　（１）在有氧的条件下主要反应：　４ＮＨ３＋４ＮＯ＋Ｏｆ－＊４Ｎ２＋６Ｈ２０　４ＮＨ３＋２ＮＯ：＋Ｏｆ－＊３Ｎ２＋６Ｈ２０　ＮＯ＋ＮＯ２＋２ＮＨ３—｝２Ｎ２＋３Ｈ２０　（２）在反应条件改变时，有可能发生以下副反应：　４ＮＨ　３０『＿＋２Ｎ２＋６Ｈ２０　２ＮＨｒ。＋Ｎ２＋３Ｈ２　４ＮＨ３＋５０￣－－￣４ＮＯ＋６Ｈ２０　催化剂是整个ＳＣＲ系统的核心和关键，催化剂的设计和选　择是由烟气条件、组分来确定的，影响其设计的三个相互作用的　因素是ＮＯ　脱除率、ＮＨ　的逃逸率和催化剂体积。在形式上主要　有板式、蜂窝式和波纹板式三种。　２　ＳＣＲ工艺系统组成　ＳＣＲ脱硝系统由三个子系统组成：ＳＣＲ反应器及辅助系统，　氨储存及处理系统，氨注入系统。　ＳＣＲ工艺流程：还原剂（氨）用罐装卡车运输，以液体形态储　・２４６・　存于氨罐中；液态氨在注入ＳＣＲ系统烟气之前经由蒸发器蒸发　气化；气化的氨和稀释空气混合，通过喷氨格栅喷入ＳＣＲ反应器　上游的烟气中；充分混合后的还原剂和烟气在ＳＣＲ反应器中反　应，去除ＮＯ　，见图１。