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火电厂环保排放下烟气处理工艺路线选择火电厂是一种主要使用燃煤或燃气等燃料发电的设施，其排放烟气中含有大量的污染物，对环境和人类健康造成了严重的影响。
为了减少烟气的污染物排放，火电厂必须采取合适的烟气处理工艺路线。
针对火电厂烟气排放，常见的处理工艺包括湿式烟气脱硫、脱氮、脱尘和除雾等。
首先，湿式烟气脱硫是目前最常用的烟气处理工艺之一。
该工艺通过将烟气中的二氧化硫与喷射进入吸收塔中的碱性洗涤液反应，从而使二氧化硫转化为硫酸盐。
该工艺可以有效地降低烟气中二氧化硫的排放浓度，达到减少酸雨形成的目的。
其次，烟气脱氮工艺可以将烟气中的氮氧化物进行脱除。
常见的脱氮方法包括选择性催化还原法和选择性非催化还原法。
前者通过喷射尿素溶液或氨水进入烟气中，利用催化剂催化还原氮氧化物，将其转化为无害的氮气和水。
后者则是通过氨气与烟气中的氮氧化物直接发生化学反应，将其转化为氮气和水。
此外，火电厂还需要进行脱尘处理以减少排放烟气中的颗粒物。
常用的方法包括静电除尘器和袋式除尘器。
静电除尘器通过电场作用使颗粒物带电，然后利用电场力使其与电极板相互吸引，从而实现去除颗粒物的目的。
袋式除尘器则是利用纤维袋过滤的原理，将颗粒物截留在袋子表面，而干净的烟气通过袋子排出。
最后，除雾工艺用于去除烟气中的细小颗粒和雾滴。
常见的方法包括利用水喷洗、湿式风力除雾器和电除雾器。
水喷洗法通过喷淋水雾的方式，将烟气中的颗粒物和雾滴冲洗下来。
湿式风力除雾器则是以气体的脱湿为基础，通过增大气体的湿度，使颗粒物和雾滴在水雾中产生足够的阻力，从而被湿式风力除雾器吸附和去除。
电除雾器则是通过电场作用使细小颗粒在电场中发生电性迁移，达到除雾的效果。
总的来说，火电厂环保排放下的烟气处理工艺路线选择需要综合考虑烟气成分、处理效果、经济性和适用性等因素。
只有合理选择和配置烟气处理设备，才能实现烟气排放的环保和减少对环境的污染。
火电厂是我国目前主要的发电形式之一，但其排放的烟气中含有大量的污染物，如二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等，对环境和人类健康造成了严重的危害。
脱氮工艺流程脱氮是指通过化学或生物方法将废气中的氮氧化物去除的过程。
氮氧化物是一种对环境和人体健康有害的污染物，因此脱氮工艺在工业生产和环保领域中具有重要意义。
下面将介绍脱氮工艺的流程及相关技术。
一、脱氮工艺的原理。
脱氮工艺主要是通过化学反应或生物降解来去除废气中的氮氧化物。
化学方法包括选择性催化还原（SCR）、选择性非催化还原（SNCR）、吸附法等；生物方法则是利用微生物对氮氧化物进行降解。
不同的工艺适用于不同类型的废气排放，选择合适的脱氮工艺可以有效去除废气中的氮氧化物。
二、脱氮工艺的流程。
1. SCR脱氮工艺流程。
SCR脱氮工艺是将氨气或尿素溶液喷入烟气中，通过与氮氧化物发生化学反应来将其转化为氮气和水。
SCR脱氮系统由氨水喷射系统、反应器和催化剂组成。
烟气经过预处理后进入反应器，在催化剂的作用下与氨气发生反应，从而实现氮氧化物的脱除。
2. SNCR脱氮工艺流程。
SNCR脱氮工艺是在燃烧设备的炉膛内喷射氨水或尿素溶液，通过与氮氧化物发生非催化还原反应来将其转化为氮气和水。
SNCR脱氮系统主要包括氨水喷射系统、混合器和反应器。
燃烧设备的烟气经过预处理后，与喷射的氨水在混合器中充分混合，然后在炉膛内与氮氧化物发生反应，实现脱氮的目的。
3. 生物脱氮工艺流程。
生物脱氮工艺是利用微生物对氮氧化物进行降解，将其转化为无害的氮气。
生物脱氮系统包括生物反应器、微生物培养池和氮氧化物气体处理设备。
废气经过预处理后进入生物反应器，微生物在适宜的环境条件下对氮氧化物进行降解，最终将其转化为氮气。
三、脱氮工艺的关键技术。
1. 催化剂技术。
SCR脱氮工艺中的催化剂是关键技术之一，选择合适的催化剂可以提高脱氮效率和降低能耗。
常用的催化剂包括钒钛催化剂、钒钨催化剂等。
2. 氨水喷射技术。
氨水喷射技术是SCR和SNCR脱氮工艺中的关键技术之一，喷射系统的设计和运行稳定性直接影响脱氮效果。
3. 生物降解技术。
生物脱氮工艺中的微生物培养和反应条件控制是关键技术，通过优化微生物培养条件和反应环境可以提高脱氮效率。
脱氮工艺流程一、引言脱氮工艺是指通过一系列的化学反应和物理处理，将废水或燃煤烟气中的氮氧化物（NOx）去除的过程。
随着环境污染日益严重，脱氮工艺在环保领域中变得越来越重要。
本文将介绍常见的脱氮工艺流程及其原理。
二、选择合适的脱氮工艺脱氮工艺可以分为化学法和物理法两大类。
化学法主要包括选择性催化还原（SCR）、选择性非催化还原（SNCR）和氨法脱硝等；物理法主要包括吸收法、吸附法和膜分离法等。
在选择合适的脱氮工艺时，需要考虑废气或废水中的氮氧化物浓度、处理效果要求、设备成本和运行成本等因素。
三、化学法脱氮工艺流程1. 选择性催化还原（SCR）工艺流程SCR工艺是目前应用最广泛的脱氮工艺之一。
其流程主要包括氨水喷射系统、催化剂反应器和脱硝后的气体处理系统。
废气经过预处理后，与氨水在催化剂的作用下发生反应，将氮氧化物转化为氮气和水蒸气。
脱硝后的气体经过处理系统，去除剩余的氨水和颗粒物，最终达到排放标准。
2. 选择性非催化还原（SNCR）工艺流程SNCR工艺是一种简化的脱氮工艺，其原理是在高温条件下，废气与还原剂（如尿素或氨水）直接接触反应，将氮氧化物转化为氮气和水蒸气。
SNCR工艺流程相对简单，但对温度、氨水投加量等操作参数要求较高。
3. 氨法脱硝工艺流程氨法脱硝工艺是通过将氨气注入烟气中，与氮氧化物发生反应，生成氮气和水蒸气。
氨法脱硝工艺流程包括氨气供应系统、喷射系统和反应器等。
需要注意的是，在氨法脱硝过程中，需要控制氨气的投加量，以避免氨气的残留和二次污染的产生。
四、物理法脱氮工艺流程1. 吸收法脱氮工艺流程吸收法脱氮主要是利用溶液中的吸收剂与废气中的氮氧化物发生吸收反应，将其从气相转移到液相中。
常见的吸收剂有氨水和钠碱溶液等。
吸收法脱氮工艺流程包括废气预处理系统、吸收塔和脱硝废液处理系统等。
2. 吸附法脱氮工艺流程吸附法脱氮是利用吸附剂对废气中的氮氧化物进行吸附，达到脱除的目的。
常见的吸附剂有活性炭、分子筛和硝酸盐等。
尿素 KMnO4湿法烟气脱氮系统工艺设计
尿素KMnO4湿法烟气脱氮系统是一种常见的烟气净化工艺，主
要用于脱除烟气中的NOx。
以下是该系统的工艺设计流程：
1. 确定处理量和处理效率：根据生产线的产能和排放标准，确
定系统的处理量和脱氮效率。
2. 设计反应器：通过计算得出反应器的尺寸、布置和冷却方式。
反应器通常采用喷淋式，可以采用单级或多级喷淋模式。
3. 选型和配置设备：根据反应器的尺寸和处理流量，选型和配
置废气风机、管道、喷淋器、压缩机等设备，并确定设备的布局。
4. 配置药剂：确定使用的药剂类型和配比，通常情况下使用尿
素和KMnO4作为反应剂。
药剂水溶液的浓度需要根据实际情况调整。
5. 设计控制系统：建立一个完善的自动控制系统，包括用于监
测温度、液位、压力、PH值等参数的传感器和自动调节设备。
6. 安装调试：按照设计方案进行施工和安装，并进行系统调试
和测试。
需要对系统进行反应效果试验以确保其达到设计效果。
以上是尿素KMnO4湿法烟气脱氮系统工艺设计的基本流程，具
体的设计和实施步骤应根据实际情况进行调整和优化。
烟气脱硫脱氮技术综述林晓芬;张军;尹艳山;盛昌栋【摘要】本文主要介绍了烟气中二氧化硫和氮氧化物的脱除技术.目前二氧化硫的脱除技术有燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫三种.燃烧后脱硫技术又称为烟气脱硫技术.烟气脱硫技术有湿法、干法和半干法三种,其中湿法应用最为广泛.NOx 的控制技术有选择性催化还原法、选择性非催化还原法、烟道气循环法、低NOx燃烧器法.其中,选择性催化还原法是应用最多、技术最成熟的一种烟气脱氮方式.此外,还有SO2和NOx的一体化脱除技术.【期刊名称】《能源环境保护》【年(卷),期】2014(028)001【总页数】4页(P1-4)【关键词】SO2;NOx;脱硫技术;脱氮技术【作者】林晓芬;张军;尹艳山;盛昌栋【作者单位】福建船政交通职业学院,福建福州350007;东南大学能源与环境学院,江苏南京210096;东南大学能源与环境学院,江苏南京210096;东南大学能源与环境学院,江苏南京210096【正文语种】中文【中图分类】X701.3燃料燃烧是烟气的来源，而烟气中含有的烟尘、二氧化硫(SO2)、氮氧化物（NOx）等有害物质是造成大气污染、酸雨问题的主要根源。
2000年我国二氧化硫的排放量约为1995万t。
根据中国的环保“十五”（2001年－2005年）计划，到2005年时，二氧化硫的排放量要在2000年水平上削减10%，在二氧化硫排放控制区和酸雨控制区内则要削减20%。
“十五”期间，我国计划投入967亿元巨资用于二氧化硫和酸雨污染防治。
据统计，我国二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的70%来自燃煤，而其中的50%左右来自火电厂。
如何经济有效地去除烟气中的SO2和NOx已经引起世界各国研究者的重视[1]。
1 二氧化硫的脱除1.1 SO2的危害目前，SO2已经成为我国空气最主要的污染物之一。
SO2的排放对人体有害，大气中的SO2会导致多种呼吸器官疾病和诱发心血管疾病。
SO2在环境中形成的酸沉积会引起酸雨，会导致江河湖泊的酸化，从而对植物和农作物造成损害。
尿素／三乙醇胺法烟气脱氮的试验研究随着对大气污染的关注日益增加，烟气脱氮技术已成为热门领域之一。
尿素/三乙醇胺法是一种常用的烟气脱氮方法，本试验旨在探究其在某烟囱排气中的应用效果以及可能存在的问题。
实验方法：本次实验采用的是模拟某烟气排放的情况，首先将NOx、SO2、CO2等成分按照一定比例混合，制作成烟气样品。
接着将烟气样品通入尿素乙醇溶液中，观察烟气脱氮的效果，最后对实验数据进行处理分析。
实验结果：通过实验观察可以发现，尿素/三乙醇胺法能够有效地将排放出的NOx转化为N2和H2O，实现脱氮效果。
当尿素乙醇溶液浓度为9.8%时，烟气中NOx的去除率可达到80%以上。
同时，随着氨气的添加，脱硝效果会更加显著。
然而，在实验中还存在一些问题需要注意。
首先是尿素的加入量需要控制好，过多或过少都会影响脱氮效果。
同时，溶液的pH值也要注意，过高或过低都会影响脱氮效果。
此外，三乙醇胺的挥发也会导致其浓度变化，需要及时调整浓度。
结论：综上所述，尿素/三乙醇胺法是一种有效的烟气脱氮方法。
在实际使用中需要注意溶液浓度、pH值和三乙醇胺挥发等因素，以达到最佳的脱氮效果。
需要注意的是，该方法虽然能有效降低烟气中NOx含量，但仍会产生污染物NH3排放，需要加强后续处理。
烟气脱氮技术的研究和应用一直都是环保领域的热点，而尿素/三乙醇胺法是其中比较常见的技术之一。
以下是一些相关数据的列出和分析。
1. 尿素浓度和脱氮效果的关系：在尿素/三乙醇胺法中，尿素浓度是脱氮效果的重要因素。
实验结果表明，当尿素乙醇溶液浓度为9.8%时，烟气中NOx的去除率可达到80%以上。
此外，当尿素浓度过高时，会对脱氮效果产生负面影响，甚至适得其反。
2. 随氨气添加量脱氮效果的变化：氨气在尿素/三乙醇法中是一个重要的还原剂，可以促进NOx的转化。
一个典型的实验结果表明，当添加6%氨气后，NOx的去除率比无氨气添加的情况高了15%左右。
但过量添加氨气则会产生二次污染氨气，因此在实际应用中需要控制氨气的添加量。
摘要：氮氧化物是大气主要污染物之一，是造成酸雨和光化学烟雾的主要原因。
本文在综述世界发达国家NO x控制的法规政策、学术理论、控制手段的基础上，对目前主流的烟气脱硝技术即选择性催化氧化还原法(SCR)及选择性非催化氧化还原法(SNCR)的工艺特点和设计要求进行了较为详细的论述，并给出了NO x脱除效率曲线。
并结合苏源环保公司在烟气脱硫(FGD)装置国产化上的经验，对烟气脱硝(DeNO x)技术自主化、装备国产化提出了若干建议。
关键词：氮氧化物；烟气脱硝；选择性催化氧化还原法；选择性非催化氧化还原法；国产化1 前言氮氧化物是大气主要污染物之一，是造成酸雨和光化学烟雾的主要原因。
20世纪40年代美国洛杉矶市发生的光化学烟雾事件促使了相关氮氧化物控制法规的诞生。
从1947年California的第一个“空气污染控制区(Air Pollution Control Districts)”的提案到1969年美国第一个关于NO x排放法规(APCD)的制定，从20世纪70年代美国清洁空气法案(Clean Air Act，CAA)的通过到1990年的清洁空气修正案(Clean Air Act Amendments，CAAA)的制定，从德国的“大型燃烧设备规定”到日本六易其稿(分别为1973年、1974年、1975年、1977年、1983年和1987年)制定的世界上最低的NO x排放标准，世界各国尤其是发达国家对氮氧化物的控制作了不懈的努力。
与发达国家相比，我国燃煤电厂在氮氧化物排放控制方面起步相对较晚，以致氮氧化物排放总量的快速增长抵消了对近年来卓有成效的二氧化硫控制效果。
如果不加强对NO x的治理，NO x的排放总量将会继续增长，甚至有可能超过SO2而成为大气中最主要的污染物。
随着我国环保意识的增强，相应法律法规的健全和执法力度的加大，尤其是将在2004年7月1日正式实施的《排污费征收使用管理条例》的颁布，燃煤电厂氮氧化物的控制势在必行。
因此对现有各种脱硝工艺进行调研研究，从而寻求一种适合我国国情的火电厂烟气脱硝解决方案，最终实现烟气脱硝装置的国产化显得尤为重要。
苏源环保公司在成立之初就把大中型燃煤电厂的环境工程总承包作为其主营业务，并积极推动烟气脱硫装备国产化的进程，在设计个性化、工艺自主化、设备国产化等方面作出了不懈的努力，其自主开发的OI2-WFGD技术已通过江苏省经贸委和科技厅的鉴定，并成功用于600MW级机组的烟气脱硫工程中。
烟气脱硫需要装备的国产化，烟气脱硝也应当有国人自己的技术。
本文在介绍世界上各种主流脱硝工艺的同时，对工艺自主化、装备国产化提出了若干见解，供各政府机关、科研院所、发电企业参考，希望藉此能对我国烟气脱硝产业的发展及其国产化进程的推进尽一点绵薄之力。
2 燃煤电厂烟气脱硝的主要工艺氮氧化物排放标准的日趋严格促使学术界去更加深入地理解NO x的产生机理和减排措施，从而使得工程界有了更为有效的NO x解决方案，而若干脱硝工业装置的成功运行又使得立法越发的完善。
从1943年Zeldovich提出热力NO的概念，到1989年一个基于化学反应动力学软件CHEMKIN的包含234个化学反应的NO x预测模型的建立，再到现今计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)软件STAR-CD(或FLUENT)与CHEMKIN的完全耦合解算NO x的生成，无一不给工程界提供了完备的技术后盾。
从低氧燃烧、排气循环燃烧、二级燃烧、浓淡燃烧、分段燃烧、低氮燃烧器等各种炉内燃烧过程的改进到现今形式各异的脱硝工艺，立法界、学术界和工程界的交替作用使得脱硝工艺和市场日趋成熟和完善。
2.1 选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction, SCR)选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction, SCR)是指在催化剂的作用下，以NH3作为还原剂，“有选择性”地与烟气中的NO x反应并生成无毒无污染的N2和H2O。
其原理首先由Engelhard公司发现并于1957年申请专利，后来日本在该国环保政策的驱动下，成功研制出了现今被广泛使用的V2O5/TiO2催化剂，并分别在1977年和1979年在燃油和燃煤锅炉上成功投入商业运用。
SCR目前已成为世界上应用最多、最为成熟且最有成效的一种烟气脱硝技术，其主要反应方程式为：4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O (1)8NH3+6NO2=7N2+12H2O (2)或 4NH3+2NO2+O2=3N2+6H2O (2a)选择适当的催化剂可以使反应(1)及(2)在200℃～400℃的温度范围内进行，并能有效地抑制副反应的发生。
在NH3与NO化学计量比为1的情况下，可以得到高达80％～90％的NO x脱除率。
目前，世界上采用SCR的装置有数百套之多，技术成熟且运行可靠。
我国电力系统目前最大的烟气脱硝装置——福建后石电厂600MW机组配套烟气脱硝系统采用的就是PM型低NO x燃烧器加分级燃烧结合SCR装置的工艺，其SCR部分的示意工艺流程如图1所示，主要由氨气及空气供应系统、氨气/空气喷雾系统、催化反应器等组成。
液氨由槽车运送到液氨贮槽，输出的液氨经氨气蒸发器后变成氨气，将之加热到常温后送氨气缓冲槽备用。
缓冲槽的氨气经减压后送入氨气/空气混合器中，与来自送风机的空气混合后，通过喷氨隔栅(Ammonia Injection Grid, AIG)之喷嘴喷入烟气中并与之充分混合，继而进入催化反应器。
当烟气流经催化反应器的催化层时，氨气和NO x在催化剂的作用下将NO及NO2还原成N2和H2O。
NO x的脱除效率主要取决于反应温度、NH3与NO x的化学计量比、烟气中氧气的浓度、催化剂的性质和数量等。
图1 SCR工艺流程图SCR系统的布置方式有三种，上述后石电厂的布置方式称为高温高尘布置方式，此外还有高温低尘及低温低尘的布置形式。
高温高尘布置方式是目前应用最为广泛的一种，其优点是催化反应器处于300～400℃的温度范围内，有利于反应的进行，然而由于催化剂处于高尘烟气中，条件恶劣，磨刷严重，寿命将会受到影响。
高温低尘布置方式是指SCR反应器布置在省煤器后的高温电除尘器和空气预热器之间，该布置方式可防止烟气中飞灰对催化剂的污染和对反应器的磨损与堵塞，其缺点是电除尘器在300~400℃的高温下运行条件差。
低温低尘布置(或称尾部布置)方式是将SCR反应器布置在除尘器和烟气脱硫系统之后，催化剂不受飞灰和SO2的影响，但由于烟气温度较低，一般需要气气换热器或采用加设燃油或天然气的燃烧器将烟温提高到催化剂的活性温度，势必增加能源消耗和运行费用。
SCR可能产生的问题主要有：(1)氨泄漏(NH3 slip)，是指未反应的氨排出系统，造成二次污染，采用合理的设计通常可以将氨的泄漏量控制在5ppm以内；(2)当燃用高硫煤时，烟气中部分SO2将被氧化生成SO3，这部分SO3以及烟气中原有的SO3将与NH3进一步反应生成氨盐，从而造成催化剂中毒或堵塞。
其发生的主要副反应有：2SO2+O2=2SO3 (3)2NH3+SO3+H2O=(NH4)2SO4 (4)NH3+SO3+H2O=NH4HSO4 (5)这主要通过燃用低硫煤、降低氨泄漏量或将SCR反应器置于FGD系统后来控制或减少氨盐的生成。
(3)飞灰中的重金属(主要是As)或碱性氧化物(主要有MgO，CaO，Na2O，K2O等)的存在会使催化剂中毒或活性显著降低。
(4)过量的NH3可能和O2反应生成N2O，尽管N2O对人体没有危害，但近来的研究成果表明，N2O是造成温室效应的气体之一。
其可能发生的反应为：2NH3+2O2=N2O+3H2O (6)然而所有这些问题都可以通过选择合适的催化剂、控制合理的反应温度、调节理想的化学计量比等方法使之危害降到最低。
SCR技术对锅炉烟气NO x的控制效果十分显著，具有占地面积小、技术成熟可靠、易于操作等优点，是目前唯一大规模投入商业应用并能满足任何苛刻环保政策的控制措施，可作为我国燃煤电厂控制NO x污染的主要手段之一。
然而由于SCR需要消耗大量的催化剂，因此也存在运行费用高，设备投资大的缺点，同时对改造机组亦有场地限制，对设计水平提出了更高的要求。
2.2 选择性非催化还原法(Selective Non-Catalytic Reduction, SNCR)SCR技术的催化剂费用通常占到SCR系统初始投资的50-60％左右，其运行成本很大程度上受催化剂寿命的影响，选择性非催化氧化还原法应运而生。
选择性非催化氧化还原法(Selective Non-Catalytic Reduction, SNCR)工艺，或被称为热力DeNO x工艺最初由美国的Exxon公司发明并于1974在日本成功投入工业应用。
其基本原理是上述反应(1)在没有催化剂的情况下可以在800℃～1100℃这一狭窄的温度范围内进行，而且基本上不与O2作用。
SNCR法的还原剂除了NH3以外还可以采用尿素或其它氨基，其反应机理相当复杂。
当用尿素作还原剂时其反应方程式可简单表示如下如下：H2NCONH2+2NO+1/2O2=2N2+CO2+H2O (7)同SCR工艺类似，NO x的脱除效率主要取决于反应温度、NH3与NO x的化学计量比、混合程度，反应时间等。
研究表明，SNCR工艺的温度控制至关重要，若温度过低，NH3的反应不完全，容易造成NH3泄漏；而温度过高，NH3则容易被氧化为NO，抵消了NH3的脱除效果。
温度过高或过低都会导致还原剂损失和NO x脱除率下降。
通常，设计合理的SNCR工艺能达到高达30-70%的脱除效率，甚至80%的效率亦见文献报道。
SNCR可能出现的问题同SCR工艺相似，比如氨泄漏，N2O的产生，当采用尿素作还原剂时，还可能产生CO二次污染等问题。
然而通过合理的工艺设计和参数控制，这些隐患均可以降到最小。
SNCR与SCR相比运行费用低，旧设备改造少，尤其适合于改造机组，仅需要氨水贮槽和喷射装置，投资较SCR法小，但存在还原剂耗量大、NO x脱除效率低等缺点，温度窗口的选择和控制也比较困难，同时锅炉型式和负荷状态的不同需要采用不同的工艺设计和控制策略，设计难度较大。
SCR工艺与SNCR工艺的比较如表1所示。
表1 SCR与SNCR工艺比较SNCR/SCR联合烟气脱硝技术结合了两者优势，将SNCR工艺的还原剂喷入炉膛，用SCR 工艺使逸出的NH3和未脱除的NO x进行催化还原反应。
典型的联合装置能脱除84％的NO x，同时逸出NH3浓度低于10ppm。
图2给出了SNCR/SCR联合工艺NO x的理论脱除效率曲线，横坐标和纵坐标分别表示单纯采用SNCR或SCR工艺时NO x的脱除效率，从图中可以看出，如果要达到50%的总脱除效率，并假如SNCR的效率为20%，那么SCR的效率只要不低于37.5%就能满足要求。
