燃煤电厂SCR脱硝技术及应用
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火力发电厂选择性催化还原(SCR)法脱硝技术目前,我国发电装机容量已突破4亿kW,绝大多数为燃煤机组。
以火电厂为主排放的SO2和NOx不断增加。
尽管NOx所带来的危害有目共睹,但目前我国火电厂环保措施主要集中于脱硫处理,而在控制NOx排放方面则刚刚起步,与世界先进国家相比尚有很大差距,主要原因是这项技术发展较晚,需要的投资较大;另一方面,我国目前对NOx排放的要求较低,新建火电厂锅炉燃烧器只需采用低NOx燃烧技术就可以达到国家排放标准,故脱硝技术在整个火电厂环保措施中所占的比重较小。
针对这些问题,我国已着手进行烟气脱硝示范工程,要求已建和新建火电机组要逐渐把脱硝系统列入建设规划,到2010年,从目前的新建火电厂规模考虑,排除采用其他方式脱硝的机组。
专家估测认为,至少有2亿kW的机组容量需要建设脱硝系统,在脱硝项目上会形成可观的市场规模。
脱硝领域正在迅速形成一个总量达到1 100亿元的大市场。
它将是继火电厂脱硫技术后,又一个广阔的极具爆发性增长的市场。
从2004年底的“环保风暴”到2005年初的《京都协议书》正式生效、从国家不断发布扶持政策鼓励电力环保到大手笔的拨款资助,表明国家对电力环保产业化发展的支持力度越来越大,而烟气脱硝产业正是在此背景下进入快速发展时期。
烟气脱硝是继烟气脱硫之后国家控制火电厂污染物排放的又一个重点领域。
2004年7月,我国公布并实施《火电厂大气污染物排放标准》,对火电厂NOx排放要求有了大幅度的提高,并将成为控制火力发电厂大气污染物排放、改善我国空气质量和控制酸雨污染的推动力。
今后,国家将对重点火电企业以发电污染物排放绩效为基础,制定全国统一的火电行业SO2和NOx排放总量控制指标分配方法,并由国家统一分配30万kW以上火电企业的排放总量控制指标。
从“十一五”开始,国家与省级环保部门将对30万kW以上的火电企业的SO2、NOx排放总量控制指标实施共同监控。
目前应用的火电厂锅炉脱硝技术中,选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction简称SCR)法脱硝工艺被证明是应用最多且脱硝效率最高、最为成熟的脱硝技术,是目前世界上先进的火电厂烟气脱硝主流技术之一。
scr脱硝技术节能技术措施SCR脱硝技术是一种用于燃煤电厂和工业锅炉等燃烧设备中降低氮氧化物排放的先进技术。
它通过在烟气中注入氨水和催化剂,将氮氧化物转化为氮气和水蒸气,从而达到脱硝的目的。
SCR脱硝技术不仅能有效降低氮氧化物的排放浓度,还具有节能的特点。
SCR脱硝技术的节能技术措施主要包括以下几个方面:1. 充分利用余热:在SCR脱硝过程中,注入的氨水需要提前加热到一定温度才能发挥催化作用。
而烟气中含有大量的余热,通过合理设计脱硝装置,可以利用余热对氨水进行加热,减少外部能源的消耗,从而达到节能的目的。
2. 优化催化剂设计:SCR催化剂是SCR脱硝技术的核心部分,催化剂的性能和设计对脱硝效率和能耗有直接影响。
通过优化催化剂的成分、结构和形状等参数,可以提高催化剂的活性和稳定性,降低脱硝过程中的能耗。
3. 控制氨气的使用量:在SCR脱硝过程中,氨水中的氨气是催化剂发挥作用的关键。
合理控制氨气的使用量,可以减少氨气的浪费和排放,降低能源消耗。
4. 优化脱硝装置的运行参数:SCR脱硝装置的运行参数的优化也是节能的重要措施。
通过合理调整烟气温度、氨水的注入量和催化剂的分布等参数,可以提高脱硝效率,降低能耗。
5. 维护和清洗催化剂:催化剂在使用一段时间后会受到积灰和硫化物等污染物的影响,降低催化剂的活性。
定期对催化剂进行维护和清洗,可以恢复催化剂的活性,提高脱硝效率,减少能源的消耗。
6. 系统运行优化:SCR脱硝技术需要配合其他设备一起运行,如除尘设备、脱硫设备等。
通过对整体系统的运行进行优化,可以降低系统的能耗,提高整体的节能效果。
SCR脱硝技术作为一种先进的脱硝技术,具有较高的脱硝效率和较低的能耗。
通过合理的节能技术措施,可以进一步提高脱硝技术的节能效果,减少能源消耗,降低对环境的影响。
在未来的发展中,我们还应该不断探索和研究,进一步提高SCR脱硝技术的节能效果,为建设清洁、低碳的能源体系做出贡献。
选择性催化还原(SCR)脱硝技术应用问题及对策前言我国一次能源结构以煤炭为主,燃煤产生的氮氧化物(NOx)是造成大气污染的主要污染源之一, 不仅会形成酸雨,还能导致光化学烟雾,危害人类健康,而燃煤电站是NOx排放的大户。
煤燃烧过程中生成的NOx 有三种方式:热力型NOx,它是空气中的氮气在高温下氧化而成;燃料型NOx,它是燃料中含有的氮化合物在燃烧过程中热分解而又接着氧化而成;速度型NOx,它是燃烧时空气中氮和燃料中的碳氢化合物反应生成的。
对于燃煤电站锅炉,一般热力型NOx占总NOx排放量的25%,燃料型NOx占75%,速度型NOx 所占份额很少。
目前燃煤电站的NOx控制技术主要包括各类低NOx燃烧技术如空气分级燃烧、燃料分级燃烧、煤粉再燃等以及烟气脱硝技术如SCR(选择性催化还原)、SNCR(非选择性催化还原)等。
其中SCR技术具有较高的脱硝效率(可达90%),且技术较为成熟,无二次污染,在我国得到了越来越多的应用。
1. SCR法基本原理氮氧化物(NOx)选择性催化还原过程是在催化剂的作用下,通过加氨(NH3)可以把NOx 转化成空气中天然含有的氮气(N2)和水,由于NH3可以“选择性的”和NOx 反应而不是被氧气(O2)氧化,因此反应被称为具有“选择性”。
主要反应方程式如下:4NO + 4NH3 + O2 →4N2 + 6H2O6NO + 4NH3 →5N2 + 6H2O2NO2 + 4NH3 + O2 →3N2 + 6H2O6NO2 + 8NH3 →7N2 + 12H2ONO + NO2 + 2NH3 →2N2 + 3H2O除上述反应之外,在条件改变时,还可能发生以下副反应:4NH3 + 3O2 →2N2 + 6H2O4NH3 + 5O2 →4NO + 6H2O2NH3 →N2 + 3H2SO3 + 2NH3 + H2O →(NH4) 2SO4SO3 + NH3 + H2O →NH4HSO42. 影响SCR法脱硝性能因素及对策2.1 催化剂的活性市场上主流催化剂有三种,分别为蜂窝式、平板式、与波纹板式。
火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保随着工业化进程的加快以及能源消费量的不断增加,燃煤火电厂作为我国主要的能源供应方式,占据着重要的地位。
燃煤火电厂在发电过程中产生的大量烟气中含有的二氧化硫和氮氧化物等有害物质给环境带来了严重的影响。
为了保护环境,减少空气污染,我国对火电厂烟气的净化技术提出了更高的要求,其中烟气脱硫脱硝技术应用成为了重点。
本文将从火电厂烟气脱硫脱硝技术的应用与节能环保方面进行探讨。
一、烟气脱硫脱硝技术概述1. 烟气脱硫技术烟气脱硫技术是指利用化学方法或物理方法降低烟气中二氧化硫的浓度,从而减少对大气环境的污染。
目前常见的烟气脱硫方法包括湿法石膏法、干法石灰石法和氨法等。
湿法石膏法是目前应用最为广泛的一种方法,其原理是将石膏与二氧化硫反应生成硫酸钙,从而达到脱除二氧化硫的目的。
烟气脱硝技术是指采用各种方法降低烟气中氮氧化物的浓度,从而减少对大气环境的污染。
常见的烟气脱硝方法包括选择性非催化还原(SNCR)、选择性催化还原(SCR)以及催化氧化法等。
SCR技术由于具有高脱硝效率、低能耗和低副产物生成等优点,被广泛应用于火电厂的烟气脱硝工程中。
目前,我国火电厂烟气脱硫脱硝技术应用已取得了显著的成效。
各地燃煤火电厂纷纷按照国家环保政策的要求,进行烟气脱硫脱硝改造,以减少大气污染物排放。
京能集团旗下的燕山热电厂采用了世界先进的湿法石膏法脱硫技术,将烟气中的二氧化硫大幅降低,达到国家排放标准。
与此该公司还引进了SCR脱硝技术,通过对烟气进行催化还原处理,有效降低了氮氧化物的排放浓度。
神华集团、华电集团等国内大型火电企业也在技术改造方面取得了积极成果,不断提高烟气脱硫脱硝技术的应用水平。
1. 节能作用烟气脱硫脱硝技术的应用在一定程度上有助于提高火电厂的能源利用率,达到节能减排的目的。
烟气脱硫过程中所需的吸收剂以及脱硝过程中的催化剂等均属于能源材料的消耗,但通过技术改造和优化设计,可以降低该消耗量,提高设备和反应效率,从而达到节能要求。
燃煤电厂scr脱硝还原剂种类及其工程应用燃煤电厂scr脱硝还原剂种类及其工程应用对于燃煤电厂而言,空气污染物排放是一项急待解决的问题。
其中,氮氧化物是主要的污染物之一。
为了减少氮氧化物的排放,燃煤电厂需要进行脱硝处理。
SCR(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原)技术是目前应用最广泛的一种脱硝技术,也是最为成熟的一种方法之一。
它主要是通过还原剂将氮氧化物转化成氮气和水。
下面,我们将围绕燃煤电厂SCR脱硝还原剂种类以及其工程应用,进行分步骤阐述。
一、 SCR脱硝还原剂种类1、氨水:这是SCR脱硝技术中最常用的还原剂。
它的工作方式是通过喷射氨水进入SCR反应器中,使得氨水和氮氧化物进行反应,从而实现氮氧化物的去除。
氨水有较高的氨成分,其使用便利性也较好。
2、尿素:尿素具有选择性催化还原作用,但它的反应速度较慢,需要在反应器中进行充分的混合和适当的温度和压力控制。
3、氨气:用氨气作为还原剂,最大优点是可以实现瞬时反应,因此其适用于反应速度要求较高操作环境中。
4、其他一些材料:如脂肪胺、咪唑、醇胺等,主要是应用于一些特殊的场合。
二、 SCR脱硝还原剂的工程应用1、操作条件的选择:使用不同的还原剂需要在合适的操作环境下进行,如氨气需要应用于高温和较高的压力下,而尿素则需要较低的温度和压力环境下进行,操作条件的选择是保证还原剂有效作用的关键。
2、还原剂的混合使用:在实际的工程应用中,在SCR反应器中混合氨气、氨水或其他还原剂可以提高脱硝效率。
但这需要确保还原剂的混合比例合适,并且混合过程要充分混合,反应器结构以及内部装置的设计也对还原剂混合效果有着重要的影响。
3、减少还原剂的消耗:在实际生产中,可以通过优化SCR反应器结构、提高反应器内的催化剂活性和合理调整还原剂的控制参数等方式,减少还原剂的消耗和成本,从而达到降低环境污染的目的。
综上所述,SCR脱硝技术是一种非常有效的氮氧化物去除方法。
SCR脱硝催化剂再生技术的发展及应用SCR脱硝催化剂是一种重要的大气污染治理技朧,主要用于减少燃煤电厂和柴油发动机等工业设施排放的氮氧化物(NOx)污染物。
在SCR脱硝过程中,氨气(NH3)作为还原剂与NOx在催化剂的作用下发生反应,生成氮气(N2)和水(H2O),从而实现降低NOx排放的目的。
然而,随着SCR脱硝技术的广泛应用,催化剂表面会逐渐积累吸附物和活性物质,使得催化剂活性逐渐降低,因此需要对催化剂进行再生。
SCR脱硝催化剂再生技术的发展主要包括物理方法、化学方法和生物方法三大类。
物理方法主要是通过高温氧化还原(HTOR)处理,将积碳、硫和钾等物质氧化还原为无害物质,恢复催化剂的活性。
化学方法主要是采用酸洗法或溶剂法,通过将催化剂浸泡在酸溶液或溶剂中,去除积碳和硫等物质,然后再进行还原处理。
生物方法则是利用微生物对催化剂进行降解处理,将积碳和硫等物质降解为无害物质,从而恢复催化剂的活性。
随着SCR脱硝催化剂再生技术的不断发展,其应用范围也在逐渐扩大。
目前,SCR脱硝催化剂再生技术已经广泛应用于燃煤电厂、燃气锅炉、石油化工等工业领域,有效降低了NOx排放量,保护了环境。
在未来,随着环保要求的不断提高,SCR脱硝催化剂再生技术将会进一步完善和推广,成为治理大气污染的重要手段之一值得注意的是,虽然SCR脱硝催化剂再生技术在大气污染治理中具有重要意义,但在实际应用中仍存在一些挑战和问题。
首先,催化剂再生成本较高,需要经济上的支持。
其次,高温氧化还原处理可能导致催化剂结构破坏和活性降低。
同时,催化剂再生处理过程中的废水废气处理也需要考虑,以避免对环境造成二次污染。
为了更好地应对这些挑战和问题,未来可以进一步深入研究SCR脱硝催化剂再生技术,提高再生效率,降低成本,减少再生过程对催化剂性能的影响。
同时,加强催化剂再生技术与环保法规政策的结合,促进技术应用和推广。
通过不断创新和改进,SCR脱硝催化剂再生技术将更好地为大气污染治理做出贡献,保护人类健康和环境安全。
燃煤电厂锅炉烟气脱硝技术应用发展摘要:近年来,我国风能和太阳能装机容量快速增加,燃煤电站需要承担更多的调峰调频任务。
因此燃煤电站将长期处于低负荷运行状态,这必然会影响机组脱硝系统的安全高效运行。
烟气脱硝技术具有技术成熟、脱硝效率高等优点,是当前燃煤电站广泛采用的烟气脱硝技术,该脱硝技术的最佳活性温度窗口在300~400℃范围内。
当燃煤机组处于低负荷运行状态时,SCR脱硝系统入口烟气温度较低,势必会造成脱硝效率的降低。
因此,国内外研究工作者提出了多种脱硝宽负荷运行方案,以提高燃煤机组在低负荷时的脱硝效率。
关键词:燃煤电厂;锅炉烟气;脱硝技术2021年,我国的燃煤发电量约占我国总发电量的54.56%。
为降低电厂排放物中的氮氧化物含量,燃煤电厂主要使用的脱硝技术有很多中。
很多技术都具有脱硝效率高、运行可靠、技术成熟等优点,但在实际运行过程中也存在脱硝效率低、烟道积灰严重和催化剂层磨损严重等问题。
在脱硝系统中,流场是否均匀将对喷氨效果、系统的脱硝效率和积灰问题起着决定性作用。
理想的流场不但可以提高脱硝效率,还可以延长催化剂的使用寿命。
1火电厂烟气脱硝的现状分析以前,火电厂所用的脱硝技术都要借助在分硝和分硫的方式下展开的,更加关注的是某一个位置烟气排放的治理工作,但是这种传统的脱硝技术并不适合大范围的应用,而且应用流程非常的复杂和繁琐。
因此,为了火电厂更好的工作和发展,需要结合火电厂的具体情况,加强对脱硝技术应用的研究,以此来实现节能环保的目标,更好地保护大气环境,推动我国社会经济的可持续发展。
目前火电厂应用范围最广泛的脱硝技术主要有以下几种,即湿法技术、半干法烟气技术、干法烟气技术、膜吸收法以及微生物法等等,同时,还包括还包含加氢脱硝、低温煅烧和氧气再循环等技术方法。
火电厂烟气脱硝是一个非常复杂、庞大的系统工程,其广泛应用给我国电力企业的发展带来了很大的挑战和发展机遇。
因为此项工程非常庞大和复杂,所以应用到的机械设备也是非常多的,除了特定设备需要从国外引进以外,大部分的机械设备都是国内企业完成的,而在这种情况下,也会在一定程度上带动我国相关产业的发展,有效促进了我国社会经济水平的提高。
电厂脱硝原理电厂脱硝是指利用化学方法将燃煤电厂废气中的氮氧化物(NOx)转化为无害的氮气(N2)和水(H2O)的过程。
脱硝技术的应用可以有效降低电厂废气对环境造成的污染,保护大气环境质量,符合环保要求。
一、脱硝原理。
电厂脱硝主要采用的是SCR(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原)技术。
该技术通过在脱硝装置中引入氨气(NH3)或尿素(CO(NH2)2)溶液,将氨气与废气中的NOx在催化剂的作用下进行化学反应,生成氮气和水。
SCR技术具有高效、脱硝率高、脱硝效果稳定等优点,是目前电厂脱硝的主要方法。
二、脱硝过程。
脱硝过程主要包括废气混合、催化反应和除尘三个阶段。
首先,燃煤电厂的废气与氨气在脱硝装置中混合均匀,确保反应物质的充分接触。
随后,混合后的废气进入催化剂层,催化剂表面的活性位点吸附氨气和NOx,进行催化还原反应,生成氮气和水。
最后,经过催化反应后的废气通过除尘设备进行固体颗粒物的去除,最终达到排放标准。
三、脱硝催化剂。
催化剂是SCR脱硝技术中至关重要的组成部分,其性能直接影响脱硝效果和设备运行成本。
常用的催化剂主要有钒钛型和钼铁型两种,它们具有高的催化活性和稳定性,能够有效促进氨气与NOx的反应,降低脱硝温度,提高脱硝效率。
四、脱硝装置。
脱硝装置是电厂脱硝系统的核心设备,其结构包括催化反应器、氨气喷射系统、除尘设备等部分。
催化反应器是脱硝装置的关键组成部分,其内部填充着催化剂,能够有效促进氨气与NOx的化学反应。
氨气喷射系统负责将氨气溶液均匀喷入废气中,确保反应物质的均匀混合。
除尘设备则用于去除脱硝过程中产生的固体颗粒物,保证废气的清洁排放。
五、脱硝控制。
脱硝过程中的控制是保证脱硝系统正常运行的关键。
主要包括氨气喷射量的控制、催化剂的活性监测、废气温度的监测等。
合理控制氨气喷射量能够确保氨气与NOx的比例适当,提高脱硝效率;监测催化剂的活性能及时发现和处理催化剂的失活情况;废气温度的监测能够保证脱硝反应在适宜的温度范围内进行。
SCR脱硝技术指标1. 简介SCR(Selective Catalytic Reduction)脱硝技术是一种常用于燃煤电厂和工业锅炉等燃煤设备中的脱硝技术。
它通过在烟气中注入尿素溶液或氨水,利用催化剂将氮氧化物(NOx)转化为无害的氮气和水蒸气,从而实现减少大气污染物排放的目的。
2. SCR脱硝技术原理SCR脱硝技术的主要原理是在适宜的温度、催化剂和氨(尿素)溶液浓度条件下,将烟气中的氮氧化物与氨发生反应,生成氮气和水。
该反应需要催化剂作为催化剂,常用的催化剂包括钛酸钾、钒酸钾等。
反应的化学方程式如下:4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O3. SCR脱硝技术指标SCR脱硝技术的指标主要包括以下几个方面:3.1 脱硝效率脱硝效率是指SCR脱硝系统对烟气中氮氧化物去除的能力,通常以百分比表示。
脱硝效率越高,说明系统对氮氧化物的去除能力越强。
3.2 氨逃逸率氨逃逸率是指SCR脱硝系统中氨逃逸到大气中的比例。
氨逃逸率越低,说明系统对氨的利用率越高,同时也减少了对环境的污染。
3.3 催化剂活性催化剂活性是指催化剂在SCR脱硝反应中的催化性能,主要包括催化剂的转化效率和稳定性。
催化剂活性越高,反应速率越快,脱硝效果越好。
3.4 温度窗口SCR脱硝反应需要在一定的温度范围内进行,称为温度窗口。
温度窗口是指SCR脱硝反应的最佳温度范围,通常在250-400摄氏度之间。
在温度窗口内,催化剂的活性最高,脱硝效果最好。
3.5 氨氧比氨氧比是指SCR脱硝反应中氨与氮氧化物的摩尔比。
氨氧比的选择对SCR脱硝效果有重要影响,过高或过低的氨氧比都会影响脱硝效率。
4. SCR脱硝技术的优势SCR脱硝技术相比其他脱硝技术具有以下优势:4.1 高效SCR脱硝技术具有高脱硝效率,能够将烟气中的氮氧化物去除率达到90%以上,甚至可以接近100%。
4.2 适应性强SCR脱硝技术对烟气中的氮氧化物浓度变化范围较大,适应性强。
火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保措施随着经济快速发展,社会用电量加大,火电厂建设也越来越多,火电厂在运行过程中会产生大量的含有硫和氮的污染物质,这将会对生态环境造成较为严重的危害。
在烟气脱硫脱硝一体化技术发展与应用的过程中,因其自身的运行效率较高,且成本不高,具有良好的性能,所以备受人们关注与认可。
本文将着重分析探讨火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保措施,以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。
标签:火電厂脱硫脱硝节能环保0引言现阶段,我国发电仍然以火力发电为主,在火力发电时,煤在燃烧过程中会释放大量的硫化物、氮化物,这将会对大气造成一定程度的污染,大气中含有大量的二氧化硫和氮氧化物将会引起酸雨,对臭氧造成破坏,这不仅会对人们的生活环境造成影响,而且会威胁人们的健康。
因此,应当加强对脱硫脱硝技术的探讨,并且对其进行合理应用,降低大气污染,提高能源利用率。
1火电厂烟气系统介绍及排放现状1.1火电厂烟气系统介绍煤炭属于一种战略性资源,在生产生活中用途广泛,其中最主要的功能便是用于火力发电,经过煤炭然燃烧所产生的热量来生产电能。
但是,在这过程中,锅炉会产生大量的有害烟气,其中不仅包括灰尘颗粒,还包括一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮等氮氧化合物,以及二氧化硫、氯化物、氟化物等气体。
另外,电厂烟气中污染物的具体含量受煤炭特性影响较大,当锅炉设备结构形式及设计参数不同时,所产生烟气也会存在较大不同。
同时与其他工业生产排放的烟气量相比,燃煤电厂所排放的烟气而定蒸发量较高,通常情况下其温度都高于1200℃,并且排放量也比较大。
雾霾会严重威胁人们的身体健康,并对交通造成了很大影响,而酸雨则会腐蚀建筑物,改变水质及土壤质量,这些都是电厂烟气造成大气污染后,所带来一系列危害。
1.2火电厂烟气排放现状火电厂在运行过程中会燃烧大量的煤炭,煤炭在燃烧过程中又会释放大量的硫酸、硝酸等有害物质,这些有害物质会影响空气质量,危害人体健康。
燃煤电厂SCR 烟气脱硝技术综述杨 冬Ξ1,2 徐 鸿1 刘学亭2(1.华北电力大学能源与动力工程学院,北京 102206)(2.山东建筑大学热能工程学院,山东济南 250014)摘 要:SCR 技术是目前国际上最成熟、应用最广泛的脱硝技术,本文介绍了SCR 技术的脱硝原理,分析了SCR 技术的各系统构成,对电厂加装SCR 脱硝装置提出了几点建议。
关键词:SCR ;燃煤电厂;NO x ;脱硝 改革开放以来,我国电力事业蓬勃发展,2005年我国发电装机容量已经突破4.5亿千瓦。
在我国电源结构中,火电发电是主要发电方式,2005年底火电装机容量比重达到70%以上,在今后相当长的时间内这一格局不会发生大的改变。
2005年发电用煤达8亿吨,折合标准煤5.68亿吨。
据统计,我国大气污染物中氮氧化物是化石燃料在高温下与空气混合发生燃烧时产生的。
90%以上的氮氧化物来源于矿物燃料(如煤、石油、天然气等)的燃烧过程,其中70%来自于煤的燃烧。
而火电厂发电用煤又占了全国燃煤的70%。
到2005年,全国氮氧化物排放总量达到1800万吨左右,电力行业排放量约占一半。
按照目前的排放控制水平,2020年中国氮氧化物排放量将达到2900万吨左右。
其中火电厂排放的氮氧化物占全国排放总量的比例还会更大。
NOx 进入大气后,在阳光作用下,易形成化学烟雾,危害人体的呼吸系统,NO 还是破坏大气臭氧层和形成酸雨的前驱气体之一,破坏生态环境。
面对严峻的环保形势,2003年我国颁布了新的《火电厂大气污染物排放标准》,国家允许的氮氧化物最高排放浓度(标准状态)为450mg Πm3(Vdaf >20%),并且自2004年7月开始征收氮氧化物排污费,标准为0.63元Π公斤。
由于炉内低氮燃烧技术的局限性,使得N Ox 的排放不能达到令人满意的程度,为了进一步降低N Ox 的排放,必须对燃烧后的烟气进行脱硝处理。
目前通行的烟气脱硝工艺大致可分为干法、半干法和湿法3类。
scr和sncr脱硝技术的原理SCR(Selective Catalytic Reduction)和SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)是两种常见的脱硝技术,用于降低燃煤电厂和工业锅炉中产生的氮氧化物(NOx)排放。
这两种技术在原理和应用方面略有不同,但都能有效地减少NOx的排放。
本文将分别介绍SCR和SNCR的原理及其在脱硝过程中的应用。
SCR脱硝技术的原理是利用催化剂催化氨气(NH3)和NOx之间的化学反应,将NOx转化为无害的氮气和水。
该技术主要由氨气喷射系统、催化剂层和反应器组成。
首先,氨气通过喷射系统被喷洒到烟气中,然后进入催化剂层。
在催化剂的作用下,氨气与NOx发生催化还原反应,生成氮气和水。
这种反应在较高的温度(约200-450摄氏度)和较高的催化剂活性下最为有效。
SCR脱硝技术具有高效、稳定、可靠的特点。
由于催化剂的存在,SCR脱硝技术可以在较低的温度下进行,从而节约能源。
此外,SCR技术对烟气中的氧气含量和水汽含量要求较低,具有较好的适应性。
然而,SCR技术的实施需要氨气作为还原剂,这对氨气的储存、输送和消耗提出了一定要求,增加了运行成本。
SNCR脱硝技术则是利用非催化剂的化学反应将NOx还原为氮气和水。
与SCR不同,SNCR技术在较高温度下直接喷射还原剂(通常为氨水或尿素溶液)到燃烧区域,通过与燃烧产物中的NOx反应,使其转化为无害物质。
该技术主要由还原剂喷射系统和反应器组成。
在燃烧过程中,还原剂被喷射到燃烧区域,与高温下的NOx发生反应,生成氮气和水。
SNCR脱硝技术具有简单、灵活、成本较低的特点。
相比于SCR技术,SNCR技术不需要催化剂,节约了催化剂的成本和维护费用。
此外,SNCR技术适用于烟气温度较高的情况,对燃烧条件的要求也较低。
然而,SNCR技术受到烟气温度、氨水喷射量和反应时间等因素的影响较大,需要进行精确的操作和控制。
SNCR脱硝技术在大型煤粉炉中的应用NOx是一种主要的大气污染物质,NOx与碳氢化合物可以在强光作用下造成光化学污染,排放到大气中的NOx是形成酸雨的主要原因,严重危害生态环境。
目前国内65%左右的NOx是由煤燃烧所产生的,因此作为主要燃煤设备的电站锅炉和工业锅炉成为今后控制NOx 排放所必须关注的焦点。
目前我们已经采取诸如低NOx燃烧器、分级配风、OFA(Over Fire Air)、再燃等技术措施来降低NOx的排放,并取得了一定的效果。
但随着人们对环保要求的不断提高,今后的NOx 排放标准势必也越来越严格。
北京市要求燃煤电站锅炉NOx的排放必须低于250 mg⋅Nm-3的要求,相对于目前650 mg⋅Nm-3的国标要求要严格得多,采用上述几种技术措施往往很难达到250 mg.Nm-3的排放指标。
作为烟气净化方式的选择性催化还原(SCR)虽然可以取得高达90%的NOx脱除率,但SCR技术由于其昂贵的催化剂及寿命问题造成了投资过大(大约40美元⋅kW-1 ~ 60美元⋅kW-1 ),限制了其广泛应用。
而相对较廉价的选择性非催化还原(SNCR)技术(大约5美元⋅kW-1 ~10美元⋅kW-1 ),其最大NOx脱除率可达70 %~80 %。
作为一种经济实用的NOx脱除技术,SNCR于20世纪70年代中期首先在日本的燃气、燃油电厂中得到应用,并逐步推广到欧盟和美国。
到目前为止世界上燃煤电厂SNCR工艺的总装机容量大约在2 GW以上。
1 SNCR脱硝原理选择性非催化还原(SNCR)脱除NOx技术是把含有NHx基的还原剂(如氨气、氨水或者尿素等)喷入炉膛温度为800℃~1 100℃的区域,该还原剂迅速热分解成NH3和其它副产物,随后NH3与烟气中的NOx 进行SNCR反应而生成N2。
采用NH3作为还原剂,在温度为900℃~1 100℃的范围内,还原NOx的化学反应方程式主要为:而采用尿素作为还原剂还原NOx的主要化学反应为:SNCR还原NO的反应对于温度条件非常敏感,炉膛上喷入点的选择,也就是所谓的温度窗口的选择,是SNCR还原NO效率高低的关键。
燃煤电厂SCR脱硝技术的应用发布时间:2022-07-15T05:34:21.940Z 来源:《当代电力文化》2022年3月第5期作者:杨发清[导读] 我国煤炭资源丰富,火力发电的能源领域长期以来一直难以改变。
一杨发清国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司摘要:我国煤炭资源丰富,火力发电的能源领域长期以来一直难以改变。
一些人主要是由于燃煤燃烧产生的烟气、对人类和环境有害的氮氧化物、严重损害组织和器官功能的氮氧化物、窒息、大气沉降腐蚀建筑物和破坏环境。
因此,燃煤电厂煤气燃烧烟气的监管变得越来越严格,至关重要的是烟气脱硝处理,从而对SCR脱硝技术的应用进行了分析。
关键词:燃煤电厂;选择性催化还原;脱硝在时代背景下“碳达峰、碳中和”正在提高环保意识,人们越来越关注节能、大气治理等问题。
我国燃煤电厂的核心是必须通过排放脱硝处理的高浓度氮氧化物。
一、SCR脱硝原理1.化学反应的SCR原则。
20世纪70年代末,日本锅炉机组率采用了一种可选的催化剂,目前脱硝效率超过95%,通常与SCR脱氢技术一起在世界范围内使用。
采用氧和催化剂的作用,气体中的氮氧化物有选择地原成氮气和水水,从而减少氮氧的排放。
化学反应如下: 4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O这种反应要求催化剂和还原剂在280至420℃的较低温度下结合使用,同时对摩尔比NH3和NOX作出反应,脱硝率超过80-90%以上。
2.SCR系统的配置和方法。
脱硝系统SCR采用液氨作为还原剂,其工艺是储存和制备还原装置。
氢储存在蒸汽气态容器中,与预混空气混合,通过喷氨格栅进入反应器,并在催化剂下作出反应。
二、燃煤电厂SCR脱硝技术工艺的选择燃煤电厂运行中,脱硝SCR工艺的选择至关重要,如下文所述。
1.还原剂。
烟气脱硝SCR包括液氨、氨水、尿素、大机组运行时氨比例高和贮存不足、氨水安全性提高;在运行小型机组时,氨水优先,而后者又有较高的运营成本。
2.催化剂。
用于燃煤电厂烟气脱硝的SCR催化剂包括:蜂窝式:混合、压制、干燥、烧结、裁切装配V2O5和TiQ2,市场份额为60-70%。