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尿素热解和水解技术在锅炉烟气脱硝工程中的应用

尿素热解和水解技术在锅炉烟气脱硝工程中的应用
尿素热解和水解技术在锅炉烟气脱硝工程中的应用

烟气脱硝装置( SCR)技术

烟气脱硝装置( SCR)技术 一、SCR装置运行原理如下: 氨气作为脱硝剂被喷入高温烟气脱硝装置中,在催化剂的作用下将烟气中NOx 分解成为N2和H2O,其反应公式如下: 4NO + 4NH3 +O2 →4N2 + 6H2O NO +NO2 + 2NH3 →2N2 + 3H2O 一般通过使用适当的催化剂,上述反应可以在200 ℃~450 ℃的温度范围内有效进行, 在NH3 /NO = 1的情况下,可以达到80~90%的脱硝效率。 烟气中的NOx 浓度通常是低的,但是烟气的体积相对很大,因此用在SCR装置的催化剂一定是高性能。因此用在这种条件下的催化剂一定满足燃煤锅炉高可靠性运行的要求。 二、烟气脱硝技术特点 SCR脱硝技术以其脱除效率高,适应当前环保要求而得到电力行业高度重视和广泛的应用。在环保要求严格的发达国家例如德国,日本,美国,加拿大,荷兰,奥地利,瑞典,丹麦等国SCR脱硝技术已经是应用最多、最成熟的技术之一。根据发达国家的经验, SCR脱硝技术必然会成为我国火力电站燃煤锅炉主要的脱硝技术并得到越来越广泛的应用。 图1为SCR烟气脱硝系统典型工艺流程简图。

三、SCR脱硝系统一般组成 图1为SCR烟气脱硝系统典型工艺流程简图, SCR系统一般由氨的储存系统、氨与空气混合系统、氨气喷入系统、反应器系统、省煤器旁路、SCR旁路、检测控制系统等组成。 液氨从液氨槽车由卸料压缩机送人液氨储槽,再经过蒸发槽蒸发为氨气后通过氨缓冲槽和 输送管道进人锅炉区,通过与空气均匀混合后由分布导阀进入SCR反应器内部反应, SCR反应器设置于空气预热器前,氨气在SCR 反应器的上方,通过一种特殊的喷雾装置和烟气均匀分布混合,混合后烟气通过反应器内催化剂层进行还原反应。

锅炉脱硝方案(20181213)

合川盐化公司锅炉烟气脱硝方案 1. 设计条件 1.1 项目概况 现有82t/h循环流化床锅炉,目前锅炉NOx排放浓度约为≦400mg/Nm3,为节能减排,现对该机组进行脱硝改造,将NOx排放浓度降低到<100mg/Nm3。 本方案为82t/h循环流化床锅炉SNCR烟气脱硝技术方案。本方案对SNCR系统的工艺流程,电气及控制方案,平面布置、设备配置、运行费用等内容都进行简要介绍。 1.2 工程地点 公司热电厂房锅炉旁区域。 1.3 设计原则 本项目的主要设计原则: (1)脱硝技术采用SNCR工艺。 (2)还原剂采用尿素水解方案。 (3)控制系统使用PLC单独控制。

(4)SNCR入口NOx浓度为≦400mg/Nm3,SNCR出口NOx浓度≦100mg/Nm3,脱硝效率75/90%。 (5)SNCR工艺NH3逃逸量≤6ppm。 1.4 设计条件 1.4.1锅炉烟气参数 1.4.2 设备安装条件:主厂房室外安装; 1)还原剂:以尿素水解为10%浓度的氨水和高分子剂作为SNCR 烟气脱硝系统的还原剂; 2)主燃料:煤; 3)运行方式:每天24小时连续运行; 4)年累计工作时间:不小于7200小时;

2.还原剂、工艺水、电源及压缩空气参数 2.1还原剂 本方案采用10%浓度的尿素溶液。 2.2工艺水 作为尿素稀释剂的水应是具有除盐水质量的软化水,并且满足下列条件,详见下表。 2.3电源 用于脱硝系统的电源,为AC 380V和AC 220±2%V、50±0.2Hz、波形失真率<5%的电源至设计界区。

2.4压缩空气 雾化使用的压缩空气由空压站提供至锅炉附近,应满足如下要求: 3. 技术要求 3.1 工程范围 3.1.1 设计范围 本次烟气脱硝系统设计范围是SNCR系统内的所有设备、管道、电控设备等全部内容。系统所需的还原剂、水、冷却空气和电源等由业主方输送至本次脱硝系统内。 3.1.2 供货范围 本项目工程范围为EPC交钥匙工程,包括一台机组SNCR脱硝系统的设计、设备供货、土建工程、安装、系统调试和试运行、配合考核验收、培训等。

生物质锅炉脱硫脱硝技术(新编版)

Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 生物质锅炉脱硫脱硝技术(新编 版)

生物质锅炉脱硫脱硝技术(新编版)导语:做好准备和保护,以应付攻击或者避免受害,从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见,安全是目的,防范是手段,通过防范的手段达到或实现安全的目的,就是安全防范的基本内涵。 1.生物质直燃锅炉概述 生物质直燃锅炉是以生物质能源作为燃料的新型锅炉,农业生产过程中的废弃物,如农作物秸秆、农林业加工业的废弃物等都可作为锅炉的燃料。生物质直燃锅炉排放烟气中的二氧化硫、氮氧化物含量较低,且不产生废渣。因此与燃煤锅炉相比,更加节能环保。现行的生物质锅炉烟气的排放标准按《锅炉大气污染物排放标准》 (GB13271-2014)执行。即尘、二氧化硫、氮氧化物的排放限值为30,200,200mg/m3,其中重点地区按20,50,100mg/m3执行。但随着国家对锅炉烟气环保标准的提高,加上锅炉烟气超低排放的推广实行,大气污染物排放要求将会更严格。目前很多生物质锅炉企业已经按照10,35,50mg/m3的排放限值对锅炉进行整改。 经对生物质直燃锅炉烟气调研、测试、分析,生物质锅炉烟气有如下特点:①炉膛温度差别大,生物质锅炉主要有炉排炉和循环流化床炉,每种炉型又分为中温中压炉、次高温次高压炉、高温高压炉,

锅炉烟气脱硫脱硝工艺比选

锅炉烟气脱硫脱硝工艺比选 一、烟气脱硫: 根据吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态,火力发电行业一般将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法。 (1)湿法烟气脱硫技术是用含有吸收剂的浆液在湿态下脱硫和处理脱硫产物,该方法具有脱硫反应速度快、脱硫效率高、吸收剂利用率高、技术成熟可靠等优点,但也存在初投资大、运行维护费用高、需要处理二次污染等问题。应用最多的湿法烟气脱硫技术为石灰石湿法,如果将脱硫产物处理为石膏并加以回收利用,则为石灰石-石膏湿法,否则为抛弃法。 其他湿法烟气脱硫技术还有氨洗涤脱硫和海水脱硫等。 (2)干法烟气脱硫工艺均在干态下完成,无污水排放,烟气无明显温降,设备腐蚀较轻,但存在脱硫效率低、反应速度慢、石灰石利用率较低等问题,有些方法在设备大型化的进程中困难很大,技术尚不成熟(主要有炉内喷钙等技术)。 半干法通常具有在湿态下进行脱硫反应,在干态下处理脱硫产物的特点,可以兼备干法和湿法的优点。主要包括喷雾干燥法、炉内喷钙尾部增湿活化法、烟气循环流化床脱硫法、电子束辐照烟气脱硫脱氮法等。下表为几种主要脱硫工艺的比较。

目前,在众多的脱硫工艺中,石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺(简称FGD)应用最广。据统计,80%的脱硫装置采用石灰石(石灰)—石膏湿法,10%采用喷雾干燥法(半干法),10%采用其它方法。湿法脱硫工艺是目前世界上应用最多、最为成熟的技术,吸收剂价廉易得、副产物便于利用、煤种适应范围宽,并有较大幅度降低工程造价的可能性。 安徽电力设计院建议采用炉内与炉外湿法脱硫相结合的方法进行脱硫,脱硫效率可达98%。 二、脱硝: 烟气脱硝工艺可以分为湿法和干法两大类。 (1)湿法,是指反应剂为液态的工艺技术。通过氧化剂O2、ClO2、KMnO2把NO x氧化成NO2,然后用水或碱性溶液吸收脱硝。包括臭氧氧化吸收法和ClO2气相氧化吸收法。 (2)干法,是指反应剂为气态的工艺技术。包括氨催化还原法和非催化还原法。 无论是干法还是湿法,依据脱硝反应的化学机理,又可以分为还原法、分解法、吸附法、等离子体活化法和生化法等。 目前,世界上较多使用的湿法有气相氧化液相吸收法和液相氧化吸收法,较多使用的干法有选择性催化还原法(SCR)。 SCR脱硝:

尿素热解和水解的区别性报告

尿素热解和水解的区别 性报告 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

尿素热解和水解的区别性报告 一、背景 SCR技术中还原剂NH3的来源有3种:液氨(anhydrous Ammonia)、 氨水(Aqueous Ammonia)和尿素(Urea)。由于液氨是危险化学品,随着国家对安全的日益重视,逐渐出台一系列相关的限制措施,使得电厂在用液氨时会在审批、工期、占地等诸多方面受到越来越多的制约,投运后通过环保验收的程序也较为繁琐;氨水也因为其运行成本居高不下而受到应用的局限。作为无危险的制氨原料,尿素具有与液氨相同的脱硝性能,是绿色肥料、无毒性,使用完全,因而没有法规限制,并且便于运输、储存和使用。目前在国内SCR脱硝采用尿素为还原剂已经成为一种趋势,并逐渐成为主流,尤其是在一些重点区域和离居民区较近的城市电厂,已有了越来越多的应用。 二、尿素热解和水解技术简述 尿素制氨工艺的原理是尿素水溶液在一定温度下发生分解,生成的气体中含二氧化碳、水蒸气和氨气。尿素制氨工艺包括尿素水解和尿素热解。尿素水解和尿素热解工艺由于温度压力条件不同,有着不同的化学过程。尿素水解制氨技术 作为应用于脱硝目的的水解技术在1999年开始运用在国外锅炉烟气脱硝工程, 目前这样的技术主要有AOD 法、U2A 法及SafeD eNOx 法三种。 在一定的温度条件下尿素能水解生成氨和二氧化碳。主要反应式:CO (NH2 ) 2 + H2O = 2NH3 + CO2 尿素水解制氨工艺: 用溶解液泵将约90℃溶解液送入尿素溶解槽, 颗粒状尿素经斗式提升机输送到尿素溶解槽,经搅拌后, 配制成浓度约40% ~ 50% (w t)的尿素

燃油燃气锅炉烟气脱硝

燃油、燃气锅炉烟气脱硝方案研究报告 长沙奥邦环保实业有限公司二零一二年十月

燃油、燃气锅炉烟气脱硝技术研究 1国内外脱氮技术介绍 目前脱氮技术有两种,一是低氮燃烧技术,在燃烧过程中控制NOx的产生.分为低氮燃烧器技术、空气分级燃烧技术、燃料分段燃烧技术;工艺相对简单、经济,但不能满足较高的NOx排放标准。另一种是烟气脱硝技术,使NOx在形成后被净化,主要有选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)、电子束法等;排放标准严格时,必须采用烟气脱硝。 1.1低氮燃烧技术 由氮氧化物(NOx)形成原因可知对NOx的形成起决定作用的是燃烧区域的温度和过量空气量。低NOx燃烧技术就是通过控制燃烧区域的温度和空气量,以达到阻止NOx生成及降低其排放量的目的。对低NOx燃烧技术的要求是,在降低NOx的同时,使锅炉燃烧稳定,且飞灰含碳量不能超标。 1.1.1燃烧优化 燃烧优化是通过调整锅炉燃烧配风,控制NOx排放的一种实用方法。它采取的措施是通过控制燃烧空气量、保持每只燃烧器的风粉(煤粉)比相对平衡及进行燃烧调整,使燃料型NOx的生成降到最低,从而达到控制NOx排放的目的。 煤种不同,燃烧所需的理论空气量亦不同。因此,在运行调整中,必须根据煤种的变化,随时进行燃烧配风调整,控制一次风粉比不超过 1.8:1。调整各燃烧器的配风,保证各燃烧器下粉的均匀性,其偏差不大于5% 10%。二次风的配给须与各燃烧器的燃料量相匹配,对停运的燃烧器,在不烧火嘴的情况下,尽量关小该燃烧器的各次配风,使燃料处于低氧燃烧,以降低NOx的生成量。1.1.2空气分级燃烧技术 空气分级燃烧技术是目前应用较为广泛的低NOx燃烧技术,它的主要原理是将燃料的燃烧过程分段进行。该技术是将燃烧用风分为一、二次风,减少煤粉燃烧区域的空气量(一次风),提高燃烧区域的煤粉浓度,推迟一、二次风混合时间,这样煤粉进入炉膛时就形成了一个富燃料区,使燃料在富燃料区进行缺氧燃烧,

烟气的脱硫脱硝以及除尘技术

烟气的脱硫脱硝以及除尘技术 指导教师:安恩科 专业:热能与动力 姓名:张露 学号:1151903

烟气的脱硫脱硝以及除尘技术 摘要:脱硫(Desulfurization)、脱硝(Denitrifica-tion)(亦称脱硫脱氮)是除去或减少燃煤过程中的SO2和NOx,如何经济有效地控制燃煤中SO X和NOx的排放量是我国乃至世界节能减排领域中急需解决的关键问题。本文主要阐述火电厂脱硫、脱硝技术和脱硫脱硝一体化技术以及烟气除尘技术,并且分析了每种技术的原理及优缺点。 关键词:脱硫脱硝一体化除尘 引言:煤炭是一种重要的能源资源,当今世界上电力产量的60%是利用煤炭资源生产的。中国又是一个燃煤大国,一次能源能源76%是煤炭,到2005年我国煤年产量达20亿t,其中一半用于燃煤电厂,燃煤发电量约占全国总发电量的70%左右。煤燃烧排放烟气中含有硫氧化物SO X(主要包括:SO2、SO3)和氮氧化物NOx(主要包括:NO、NO2、N2O3、N2O4、N2O5),其中SO2、NO和NO2是大气污染的主要成分,也是形成酸雨的主要物质。 脱硫(Desulfurization)、脱硝(Denitrifica-tion)(亦称脱硫脱氮)是除去或减少燃煤过程中的SO2和NOx,如何经济有效地控制燃煤中SO X和NOx的排放量是我国乃至世界节能减排领域中急需解决的关键问题。本文主要阐述火电厂脱硝技术和脱硫脱硝一体化的发展趋势,有助于推动我国火电厂脱硝和脱硫脱硝一体化技术的应用,以减少燃煤电厂氮氧化物NOx的排放。氮氧化物排放量NOx排放量近70%来自于煤炭的直接燃烧,火力发电厂是NOx排放的主要来源之一,其中污染大气的主要是NO和NO2。降低NOx的污染主要有二种措施:一是控制燃烧过程中NOx的生成,即低NOx燃烧技术,亦称一级脱氮技术;二是对生成的NOx进行处理,即烟气脱硝技术,亦称二级脱氮技术。 正文: 一、烟气脱硫技术 目前针对燃煤中硫的脱除,国内外早已进行了大量的研究。从脱硫环节上可分为:燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后的烟气脱硫。脱硫方法有上百种,但工业化应用的只有十几种,目前世界上大规模商业化应用的脱硫技术是燃烧后烟气脱硫。烟气脱硫按其所采用吸收剂介质是固态还是液态可以分为干法、半干法、湿法。下面介绍几种典型的烟气脱硫工艺: 1.石灰石—石膏法 (Wet-FGD) 石灰石—石膏法是以 石灰石浆液作为吸收剂,在 吸收塔内通过石灰石浆液 对烟气进行洗涤,并发生反 应,去除烟气中的 SO2,反 应产生的亚硫酸钙通过强 制氧化,能够生成含两个结 晶水的硫酸钙,脱硫后的烟 气从烟囱排放。该工艺是目 前世界上技术最成熟、应用 最广泛的脱硫工艺,已有三 十年的运行经验,其脱硫效 率在 90%以上,副产品石膏

锅炉脱硝改造工程技术要求

腾龙特种树脂(厦门)有限公司3×220 t/h锅炉烟气脱硝工程 技术要求 腾龙特种树脂(厦门)有限公司 2013年10月

一、概述 项目概况 腾龙特种树脂(厦门)有限公司成立于2002年4月,已建成3台220 t/h循环流化床锅炉,一台100MW抽汽式汽轮发电机组。根据福建省及厦门市十二五期间对氮氧化物减排的整体部署和要求,拟对上述3台锅炉进行脱硝改造。 本脱硝工程采用EPC总承包方式建造,本工程包括烟气脱硝装置从设计开始到质保期结束为止所涉及到的所有工作,包括但不仅仅限于工程的工艺系统设计、设备选择、采购、运输及储存、制造及安装、土建建(构)筑物的设计、施工、调试、试验及检查、试运行、考核验收、消缺、培训和最终交付投产,并能满足锅炉正常连续运行需要,通过环保部门验收合格后提供一年内设备易损易耗备件。 在签订总承包合同之后,发包方保留对本技术要求提出补充要求和修改权利,承包方应允诺予以配合。如提出修改,具体项目和条件由双方商定。 主要设备及参数 表1锅炉设计参数

脱硝技术指标要求: 1.3.1 锅炉50%~100%BMCR负荷范围内,脱硝后NOx排放浓度:﹤200mg/Nm3; 1.3.2 氨逃逸量:﹤8mg/Nm3; 1.3.3 锅炉脱硝验收期间将按NOx初始浓度为480毫克/立方米进行排放达标核算验收; 1.3.4脱硝设施投运后锅炉热效率影响:﹤%; 1.3.5 脱硝装置投运后烟气阻力增加﹤300Pa; 说明:

1)脱硝效率定义为 脱硝率=C1-C2 ×100% C1 式中: C1——脱硝系统运行时脱硝入口处烟气中NO X 含量(mg/Nm3)。 C2——脱硝系统运行时脱硝出口处烟气中NO X 含量(mg/Nm3)。 2)氨的逃逸率是指在脱硝装置出口的氨的浓度。 标准与规范 1.4.1 设计规范及要求 投标方提供规范、规程和标准为下列规范、规程和标准的最新版本,但不仅限于此: GB8978-1996 《污水综合排放标准》 GB50187-93 《工业企业总平面设计规范》 DL5028-93 《电力工程制图标准》 SDGJ34-83 《电力勘测设计制图统一规定:综合部分(试行)》 DL5000-2000 《火力发电厂设计技术规程》 DL/T5121-2000 《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》 YB9070-92 《压力容器技术管理规定》 GBl50-98 《钢制压力容器》 DL5022-93 《火力发电厂土建结构设计技术规定》 GB4272-92 《设备及管道保温技术通则》 DL/T776-2001 《火力发电厂保温材料技术条件》 DL/T5072-2007 《火力发电厂保温油漆设计规程》 GBZ1-2002 《工业企业设计卫生标准》 DL/T5054-96 《火力发电厂汽水管道设计技术规定》 SDGJ6-90 《火力发电厂汽水管道应力计算技术规定》 GBJ16-1987(2002)《建筑设计防火规范》

循环流化床锅炉脱硝技术方案(详)

循环流化床锅炉SNCR脱硝技术方案 一、SNCR工程设计方案 1、SNCR和SCR两种技术方案的选择 1.1.工艺描述 选择性非催化还原(Selective Non-Catalytic Reduction,以下简写为SNCR)技术是一种成熟的商业性NOx控制处理技术。SNCR方法主要在900~1050℃下,将含氮的化学剂喷入贫燃烟气中,将NO还原,生成氮气和水。而选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR),由于使用了催化剂,因此可以在低得多的温度下脱除NOx。两种方法都是利用氮剂对NOx还原的选择性,以有效的避免还原氮剂与贫燃烟气中大量的氧气反应,因此称之为选择性还原方法。两种方法的化学反应原理相同。 SNCR在实验室内的试验中可以达到90%以上的NOx脱除率。应用在大型锅炉上,短期示范期间能达到75%的脱硝率,长期现场应用一般能达到30%~50%的NOx脱除率。SNCR技术的工业应用是在20世纪70年代中期日本的一些燃油、燃气电厂开始的,在欧盟国家从80年代末一些燃煤电厂也开始SNCR技术的工业应用。美国的SNCR技术应用是在90年代初开始的,目前世界上燃煤电厂SNCR 工艺的总装机容量在2GW以上。 两种烟气脱硝技术都可以采用氨水、纯氨、或者尿素作为还原剂,工艺上的不同主要体现在两个方面:其一,SCR需要布置昂贵的金属催化剂,SNCR不需要催化剂;其二,SNCR存在所谓的反应温度窗口,一般文献介绍,其最佳反应温度窗口为850~1100℃,但是当采用氨做还原剂且和烟气在良好混合条件下,并且保证一定的停留时间,则在更低的760~950℃范围内也可以进行有效程度的脱硝反应。采用SCR技术的脱硝反应,由于催化剂的存在,则可以在尾部烟道低温区域进行。

尿素热解技术

尿素制氨SCR脱硝技术 一、国内外脱硝还原剂制备现状 目前大型电厂烟气脱硝主要采用选择性催化脱硝(SCR)技术,其化学反应机理比较复杂,但主要的反应是NH3在一定的温度和催化剂作用下,选择性地把烟气中的NOx 还原为N2和水,目前最常用的还原剂制备方法一般有3 种:液氨法、氨水法、尿素法。 液氨法 采用液氨法,具有投资少,运行费用较低等优点。但根据我国《危险化学物品名表》(GB12268-90)和《重大危险源辨识》(GB18218-2000)的有关规定,液氨在生产场所超过40t、储存场所超过100t时构成重大危险源,需报相关安全生产部门审批。液氨的储存和制备系统在安全、消防和环保等方面需满足相关的规范,对电厂的日常运行和管理按二级重大危险源要求。 液氨储存和装卸场所应禁止设置在学校、医院、居民区等人口稠密区附近,如表1所示。 表1 液氨储存及装卸的限制区域 据统计, 我国95%以上的危险化学品涉及异地运输问题, 例如液氨的年流动量达100多万吨,,其中80%是通过公路运输的。国内外统计表明, 危险化学品运输事故占危险化学品事故总数的30%~40%。危险化学品公路运输事故频繁发生, 对社会公共安全造成了巨大的损失和潜在威胁。此外,液氨具有极强的挥发性、

腐蚀性,因此,在使用及运输过程中也容易产生泄露,从而导致事故的发生。 图1 我国各种危险化学品事故发生比例 氨水法 氨水法采用浓度为20%~25%的氨水溶液作为原料。氨水储罐中的氨水通过加热装置使其蒸发,形成氨气和水蒸汽,送至烟气系统。采用氨水法较液氨法相对安全,但同样存在安全隐患,且与其它常用方法比较运行费用最高。因此90年代以后国际上已经很少采用氨水作为SCR脱硝还原剂。 尿素法 热解法:国际上应用的是由美国FuelTech公司设计的NOxOUT ULTRA尿素热解制氨技术。其技术要点为利用热空气作为热源,在450-600℃来快速分解40%-55%的尿素水溶液。其优点为:近常压热解,操作压力低。其缺点和容易出现的故障现象有: 1)燃油耗量大、运行费用高。尿素热解装置在运行过程中,由于稀释风温度低、流量大,同时系统需氨量大,尿素热解吸收较大的热量,需要燃油提供的热量就越多; 2)热解炉尾部积物较快。热解炉工作温度过高(450-600℃),在使用过程中发生由于底部尾管处尿素存积过多,导致出口风量减少,系统供氨量不够,直接造成热解炉停运清理,影响脱硝装置的可靠性。如果热解炉内热空气的流量低或温度低,都会造成尿素溶液得不到完全热解而在尾部形成沉积。 水解法:尿素水解技术主要有AOD法、U2A法及SafeDeNOx 法三种。主要技

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燃油、燃气锅炉烟气脱硝方案 研 究 报 告 长沙奥邦环保实业有限公司二零一二年十月

燃油、燃气锅炉烟气脱硝技术研究 1 国内外脱氮技术介绍 目前脱氮技术有两种,一是低氮燃烧技术,在燃烧过程中控制NOx的产生.分为低氮燃烧器技术、空气分级燃烧技术、燃料分段燃烧技术;工艺相对简单、经济,但不能满足较高的NOx排放标准。另一种是烟气脱硝技术,使NOx在形成后被净化,主要有选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)、电子束法等;排放标准严格时,必须采用烟气脱硝。1.1低氮燃烧技术 由氮氧化物(NOx)形成原因可知对NOx的形成起决定作用的是燃烧区域的温度和过量空气量。低NOx燃烧技术就是通过控制燃烧区域的温度和空气量,以达到阻止NOx生成及降低其排放量的目的。对低NOx燃烧技术的要求是,在降低NOx的同时,使锅炉燃烧稳定,且飞灰含碳量不能超标。 1.1.1 燃烧优化 燃烧优化是通过调整锅炉燃烧配风,控制NOx排放的一种实用方法。它采取的措施是通过控制燃烧空气量、保持每只燃烧器的风粉(煤粉)比相对平衡及进行燃烧调整,使燃料型NOx的生成降到最低,从而达到控制NOx排放的目的。 煤种不同,燃烧所需的理论空气量亦不同。因此,在运行调整中,必须根据煤种的变化,随时进行燃烧配风调整,控制一次风粉比不超过1.8:1。调整各燃烧器的配风,保证各燃烧器下粉的均匀性,其偏差不大于5% 10%。二次风的配给须与各燃烧器的燃料量相匹配,对停运的燃烧器,在不烧火嘴的情况下,尽量关小该燃烧器的各次配风,使燃料处于低氧燃烧,以降低NOx的生成量。

1.1.2空气分级燃烧技术 空气分级燃烧技术是目前应用较为广泛的低NOx燃烧技术,它的主要原理是将燃料的燃烧过程分段进行。该技术是将燃烧用风分为一、二次风,减少煤粉燃烧区域的空气量(一次风),提高燃烧区域的煤粉浓度,推迟一、二次风混合时间,这样煤粉进入炉膛时就形成了一个富燃料区,使燃料在富燃料区进行缺氧燃烧,以降低燃料型NOx的生成。缺氧燃烧产生的烟气再与二次风混合,使燃料完全燃烧。 该技术主要是通过减少燃烧高温区域的空气量,以降低NOx的生成技术。它的关键是风的分配,一般情况下,一次风占总风量的25~35%。对于部分锅炉,风量分配不当,会增加锅炉的燃烧损失,同时造成受热面的结渣腐蚀。因此,该技术较多应用于新锅炉的设计及燃烧器的改造中。1.1.3 燃料分级燃烧技术 该技术是将锅炉的燃烧分为两个区域进行,将85%左右的燃料送入第一级燃烧区进行富氧燃烧,生成大量的NOx,在第二级燃烧区送入15%的燃料,进行缺氧燃烧,将第一区生成的NOx进行还原,同时抑制NOx的生成,可降低NOx的排放量。 1.1.4 烟气再循环技术 该技术是将锅炉尾部的低温烟气直接送入炉膛或与一次风、二次风混合后送入炉内,降低了燃烧区域的温度,同时降低了燃烧区域的氧的浓度,所以降低了NOx的生成量。该技术的关键是烟气再循环率的选择和煤种的变化 1.1.5技术局限 这些低NOx燃烧技术设法建立空气过量系数小于1的富燃区或控制燃烧温度,抑制NOx的生成,在燃用烟煤、褐煤时可以达到国家的排放标准,

SCR锅炉烟气脱硝

附件二、锅炉烟气S C R脱硝一、SCR工艺原理 利用选择性催化还原(SCR)技术将烟气中的氮氧化物脱除的方法是当前世界上脱氮工艺的主流。选择性催化还原法是利用氨(NH3)对NO X的还原功能,使用氨气(NH3)作为还原剂,将一定浓度的氨气通过氨注入装置(AIG)喷入温度为280℃-420℃的烟气中,在催化剂作用下,氨气(NH3)将烟气中的NO和NO2还原成无公害的氮气(N2)和水(H2O),“选择性”的意思是指氨有选择的进行还原反应,在这里只选择NO X还原。其化学反应式如下: 4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O 2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O 6NO2+8NH3→7N2+12H2O 副反应主要有: 2SO2+O2→2SO3 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 X脱除率、NH3的逃逸率和催化剂体积。 脱硝反应是在反应器内进行的,反应器布置在省煤器和空气预热器之间。反应器内装有催化剂层,进口烟道内装有氨注入装置和导流板,为防止催化剂被烟尘堵塞,每层催化剂上方布置了吹灰器。 二、脱硝性能要求及工艺参数 1、性能要求 采用SCR脱硝技术时,脱硝工程应达到下列性能指标: NO X排放浓度控制到200mg/Nm3以下,总体脱硝效率约80%;

氨逃逸浓度不大于3uL/L; SO2/SO3转化率小于1.0%; 2、工艺参数 脱硝工艺的设计参数见表 流程图 3、高灰型 SCR脱硝系 统 采用高

灰型SCR工艺时,250~390℃的烟气自锅炉省煤器出口水平烟道引入,进入SCR脱硝装置入口上升烟道,经氨喷射系统喷入烟道的NH3与烟气混合后,在催化剂作用下,将NO X还原成N2和H2O,脱硝后的干净烟气离开SCR装置,进入空气预热器,回到锅炉尾部烟道。 高灰型SCR脱硝系统包括烟道接口、烟道、挡板、膨胀节、氨气制备与供应、氨喷射器、导流与整流、反应器壳体、催化剂、吹灰器、稀释风机、在线分析仪表及控制系统等部件,归纳起来可分为催化剂系统、反应器系统、氨供应与喷射系统及电气热控系统等几个部分。 燃料特性决定了高灰型SCR催化剂的运行条件,直接影响到相关设备的工艺选型和设计,锅炉烟气中的飞灰含量、飞灰粒度粗、硬度大,堆积角较小,碱土金属氧化物(CaO与MgO)含量等,将是工艺选型的主要考虑因素。 3.1催化剂系统 SCR脱硝普遍采用氧化钛基催化剂,根据外观形状可分为蜂窝式、板式与波纹式三种。这些催化剂的矿物组成比较接近,都是以TiO2(含量约80~90%)作为载体,以V2O5(含量约1~2%)作为活性材料,以WO3或MoO3(含量约占3~7%)作为辅助活性材料,具有相同的化学特性,但外观形状的不同导致物理特性存在较大差异。 三种类型催化剂的加工工艺不同,但其化学特性接近,都能够满足不同级别的脱硝效率要求,并有大量的应用业绩。为了加强不同类型催化剂的互换性及装卸的灵活性,均将催化剂单体组装成标准化模块尺寸。蜂窝式催化剂为了提高飞灰的抗冲蚀能力,通常将约20mm高度的迎风端采取固化措施。 催化剂是一种陶制品,具有表面粗糙、微孔多及易碎特点。受烟气及飞灰的影响,催化剂活性随运行时间逐渐降低:运行初期,惰化速率最快;超过2000小时候,惰化速率趋缓。

尿素法脱硝热解炉技术资料

烟气脱硝改造工程尿素热解装置 工艺流程描述、系统运行及控制说明 1. 系统概述 尿素热解法制氨系统包括尿素储仓、干卸料、螺旋给料机、尿素溶解罐、尿素溶液给料泵、尿素溶液储罐、供液泵、计量和分配装置、背压控制阀、绝热分解室(内含喷射器)、电加热器及控制装置等。整套系统考虑夏天防晒,冬天防冻措施。 尿素粉末储存于储仓,由螺旋给料机输送到溶解罐里,用去离子水将干尿素溶解成40~55%质量浓度的尿素溶液,通过尿素溶液给料泵输送到尿素溶液储罐;尿素溶液经由供液泵、计量与分配装置、雾化喷嘴等进入绝热分解室内分解,生成NH 3、H 2O 和CO 2,分解产物经由氨喷射系统进入脱硝系统。 所设计的尿素制氨工艺满足:还原剂的供应量能满足锅炉不同负荷的要求,调节方便、灵活、可靠;尿素制氨工艺配有良好的控制系统。 2. 主要设备 (1)尿素储仓 设置2套锥形底立式尿素筒仓,体积要满足全厂4台机组3天用量要求,碳钢制造,锥体内衬1Cr18Ni9Ti 不锈钢。筒仓设计考虑配备流化风或振动装置来防止尿素吸潮、架桥及堵塞。此外,还应配有布袋过滤器,预留气力输送接口。 (2)尿素溶解罐 设置两只尿素溶解罐,采用两套螺旋给料机将尿素输送到溶解罐。在溶解罐中,用去离子水(也可使用反渗透水和冷凝水,不使用软化水)制成40~55%的尿素溶液。当尿素溶液温度过低时,蒸汽加热系统启动使溶液的温度高于82℃(确保不结晶)。材料采用1Cr18Ni9Ti 不锈钢,内衬防腐材质。尿素溶液配制采用计量罐方式。溶解罐除设有水流量和温度控制系统外,还采用输送泵将化学剂从储罐底部向侧部进行循环,使化学剂更好地混合。 (3)尿素溶液混合泵 尿素溶液混合泵为不锈钢本体,碳化硅机械密封的离心泵,每只尿素溶解罐设两台泵一运一备,并列布置。此外,溶液混合泵还利用溶解罐所配置的循环管道将尿素溶液进行循环,以获得更好混合。 (4)尿素溶液储罐 尿素溶液经由尿素溶液给料泵进入尿素溶液储罐。设置两只尿素溶液储罐,

SCR脱硝技术简介

SCR 脱硝技术 SCR (Selective Catalytic Reduction )即为选择性催化还原技术,近几年来发展较快,在西欧和日本得到了广泛的应用,目前氨催化还原法是应用得最多的技术。它没有副产物,不形成二次污染,装置结构简单,并且脱除效率高(可达90%以上),运行可靠,便于维护等优点。 选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下,NH3优先和NOx 发生还原脱除反应,生成氮气和水,而不和烟气中的氧进行氧化反应,其主要反应式为: O H N O NH NO 22236444+→++ O H N O NH NO 222326342+→++ 在没有催化剂的情况下,上述化学反应只是在很窄的温度范围内(980℃左右)进行,采用催化剂时其反应温度可控制在300-400℃下进行,相当于锅炉省煤器与空气预热器之间的烟气温度,上述反应为放热反应,由于NOx 在烟气中的浓度较低, 故反应引起催化剂温度的升高可以忽略。 下图是SCR 法烟气脱硝工艺流程示意图 SCR 脱硝原理 SCR 技术脱硝原理为:在催化剂作用下,向温度约280~420 ℃的烟气中喷入氨,将X NO 还原成2N 和O H 2。

SCR脱硝催化剂: 催化剂作为SCR脱硝反应的核心,其质量和性能直接关系到脱硝效率的高低,所以,在火电厂脱硝工程中, 除了反应器及烟道的设计不容忽视外,催化剂的参数设计同样至关重要。 一般来说,脱硝催化剂都是为项目量身定制的,即依据项目烟气成分、特性,效率以及客户要求来定的。催化剂的性能(包括活性、选择性、稳定性和再生性)无法直接量化,而是综合体现在一些参数上,主要有:活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。 催化剂的形式有:波纹板式,蜂窝式,板式

尿素热解法脱硝具体工艺及应用(特选借鉴)

1尿素热解和水解 尿素热解反应方程式: CO(NH2)2 (溶液) → CO(NH2)2 (固) + H2O(气) (1) CO(NH2)2→ NH3+HNCO (2) HNCO+H2O → NH3+CO2 (3)目前普遍认为尿素热解制氨的生成分三步实现:(1)尿素水溶液蒸发析出尿素颗粒;(2)尿素热解生成等物质的量的氨气和异氰酸HNCO;(3)异氰酸进一步水解生成等物质量的氨气和二氧化碳[1]。 尿素热解产物HNCO在气相中稳定存在,不易分解,只有在反应温度≥400 °C 时才会发生水解。反应温度较低致使尿素热解过于复杂,中间反应产物降低了目标产物NH3的转化率,不利于尿素彻底分解。因此提高反应温度、添加催化剂是脱硝过程中常用的提高尿素分解效率的手段。 尿素水解反应方程式: CO(NH2)2 + H2O → 2 NH3 + CO2(4) 表1 尿素热解和水解技术参数对比[2]

调研来看,尿素热解的反应速度最快且最安全,现场几乎没有储氨的容器,但其能耗和运行费用很高,所以较早进入中国市场,业绩较多,但用户的运行成本压力较大。和尿素热解相比,尿素水解由于采用电厂较为丰富的蒸汽作为热源,能耗较低。但AOD、U2A 等国外水解技术,反应较慢需要庞大的反应器和缓冲装置,其投资和能耗较高。催化水解的反应速度也较快,起停迅速,能耗较低,但是该技术相对来说还不是很成熟,在国内尚无应用。 尿素在热解时最终的产物是等量的氨气(NH3)和异氰酸(HNCO)。虽然HNCO 能进一步发生水解反应生成NH3,但是HNCO在气相下非常稳定,水解反应只有在特定的金属或金属氧化物下才能进行[3]。HNCO的存在对于脱硝过程是不利的,HNCO与NO能进行还原反应,部分NO被还原成有害的氧化亚氮;在选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)过程中,HNCO先在SCR催化剂的作用下快速水解成NH3后再进一步与NO发生还原反应,减少了还原反应的时间,从而有可能降低催化效果[4, 5]。 2 尿素热解制氨及其耦合SCR脱硝流程

大型火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘方案探究 王俊超

大型火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘方案探究王俊超 摘要:当今社会生态环境日趋恶化,为了实现可持续发展目标,将节能减排落 实到工作中是必然的。而大型火电厂的锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术可以降低污 染物的排放量。该技术是我国科学技术进步的重要标志,不仅处理技术较为先进,对系统的优化功能更是传统技术无法比拟的,可以解决以往处理技术对设备的高 腐蚀性问题。 关键词:火电厂;锅炉;脱硫脱硝;烟气除尘; 一、脱硫技术 1.1 填料塔的脱硫原理 在利用填料塔进行脱硫处理时,需要在塔内填充质地较硬的固体材料,使液 体浆能够在材料表面完成流动,在烟气与浆液发生直接接触后就会产生化学反应,脱硫也就随之完成。填料塔的脱硫操作简单,结构相对没那么复杂,但是抗压能 力却极弱,在进行填充时常会发生不畅通问题,所以这种脱硫技术通常不会被过 多的使用。 1.2液柱塔的脱硫原理 液柱塔可以不用进行材料填充,该塔的技术方法是由气体带动烟气完成脱硫 作业。液柱是由液体的上下喷射而形成的,烟气可以从塔的两端达到作用塔,一 旦烟气与液体进行接触并发生反应时,就可以完成能量的传递,使二氧化硫被充 分吸收,这种方法在进行脱硫时不会发生堵塞问题,运行效率相对较高,但是烟 气在流转过程中却会受到一定损失。 1.3鼓泡塔的脱硫原理 鼓泡塔通过喷射管将烟气鼓入石灰石浆液面以下的部分,让烟气被浆液充分 洗浴后鼓泡冒出,因此得名。该技术主要特点是脱硫效率高,煤种适应性好,除 尘效果好,烟气流量分配均匀,缺点是阻力较大,结构较复杂。 在目前我国的高硫煤的排放要求具有一定的标准,因此必须将技术进行融合,也就是运用双向脱硫方式,将需要应用的吸收塔内独立安放喷淋层,烟气可以在 塔中进行部分脱硫,并将脱离的二氧化硫与另外的污染物进行二次吸收。将两种 塔进行合并运用可以加大脱硫效率,使脱硫处理能够达到预期标准,并将排放质 量控制在一定范围内,但是这种合并处理通常会占用较大区域,并且形成的技术 系统难以把控,操作起来具有一定的复杂性。我国在长期的实践中,将液柱塔与 喷淋塔进行自主结合。在进行脱硫处理时,首先需要经过液柱塔对烟气中的二氧 化硫进行大范围的吸收,而后再进入喷淋塔对剩余的二氧化硫再次脱离,直到符 合排放标准为止,这种结合型的脱硫技术基本可以达到完全脱离点,而串联吸收 塔的成本投入及运行难度相对之下比较大,而脱硫结果却基本一致,但是后者却 更易掌控,资金投入也比较少,因此在目前的脱硫中大多采用液柱塔与喷淋塔双 向结合的处理技术。 二、脱硝技术 常用的脱硝技术主要有两种: SNCR 烟气脱硝技术、SCR烟气脱硝技术,同时 当前还出现了联合烟气脱硝技术。SNCR 烟气脱硝技术、SCR烟气脱硝技术的优点 在于其能够促使煤碳充分燃烧,并且使锅炉内部的压力提高。 2.1SCR脱硝技术 烟气脱硝技术是一种成熟的NOx控制处理方法.这种方法是指在有氧条件下且 合适的温度范围内,用还原剂NH3在催化剂的作用下将NOx有选择性地还原为

烟气脱硝工艺

综述燃煤电厂烟气脱硝技术 摘要:人们对空气质量的要求越来越高,氮氧化物污染引起了人们的广泛注意。废气脱硝工艺一直是研究重点。本文通过对比燃煤电厂的脱硝的各种工艺,选出了最优工艺——SCR技术,本文综述了SCR的原理、国内外研究状况、应用情况及运行费用。通过本文可以使人们更好的了解燃煤电厂脱硝工艺。 关键字:烟气脱硝;低NO X燃烧技术;SCR技术 Summary of coal-fired power plant flue gas denitrification technology Abstract: People on air quality have become increasingly demanding, nitrogen oxide pollution has aroused extensive attention. Exhaust gas denitration process has been a research priority. By contrast coal-fired power plant denitration various processes, optimum process --SCR elected technology, this paper reviews the SCR principle, research status, applications and operating costs. Through this allows people to better understand the coal-fired power plant denitrification process. Key words: Flue gas denitrification ; Low NO X Combustion Technology ;SCR 氮氧化物是大气主要污染物之一。通常所说的氮氧化物有多种不同形式,如N2O、NO、NO2、N2O3和N2O5等,其中NO和NO2所占比例最大,是最重要的大气污染物[1]。NO X排入大气后,通过物理、化学作用,引发一系列的环境问题。对人体健康和生态环境造成威胁[2]。 氮氧化物的产生途径主要有一下几个方面:1.机动车辆排放的尾气2.工业生产过程中产生了氮氧化物3. 燃烧过程产生的氮氧化物。其中燃烧过程产生的氮氧化物包括热力型、瞬时型和燃料型[3]。 机动车排气量较小,排放源流动分散。主要采用机内净化的方法去除氮氧化物[4]。某些工业生产过程也会排出NO X废气,一般来说,它具有成分相对比较单一和气量小的特点,此类废气在治理中多采用湿法,并且尽量将分离出来的NO返回原生产系统,或者形成新的副产品,或者加以无害化处理[5]。在燃烧过程中,控制NO X的排放有两种途径:一种是在锅炉燃烧中控制燃料的燃烧,减少氮氧化物的生成;另一种是对烟气进行处理,消除烟气中的氮氧化物[6]。 交通运输、电力和火电厂排放的NO X占全部排放量的90%以上[7]。电力工业又是燃煤大户。具预测,到2020年,原煤消耗将达到20.5亿~29.0亿吨,燃煤产生的NO X将急剧增加[8]。由于火电厂燃烧所产生的NO X所生成的含量最多且成分较复杂,所以引起了人们的广泛重视。所以本文主要介绍燃煤电站烟气脱硝技术。 1 烟气脱硝工艺比选 烟气脱硝是指从烟气中去除氮氧化物,是世界各国控制氮氧化物污染、防治酸雨危害的主要措施[9]。据火电厂燃煤锅炉调查,一般采用低氮氧化合物燃烧技术(包括低负荷稳燃改造)的锅炉排烟中氮氧化物的浓度为500~900mg/m3,而未采用低氮氧化合物燃烧技术的锅炉排烟中NO X的质量浓度定700~1300mg/m3之间,平均1000g/m3左右。所以在烟气脱硝之前先采用低NO X燃烧技术,减少氮氧化物的产生,为后续处理减轻负担[10]。

尿素热解法脱硝系统自动控制策略优化

尿素热解法脱硝系统自动控制策略优化 发表时间:2018-06-25T17:09:22.453Z 来源:《电力设备》2018年第7期作者:李云邹包产赵宇[导读] 摘要:对基于选择性催化还原法的尿素热解法脱硝系统原理和自动控制策略进行了阐述。 (中国大唐集团科学技术研究院有限公司西北分公司西安 710021)摘要:对基于选择性催化还原法的尿素热解法脱硝系统原理和自动控制策略进行了阐述。针对控制系统中存在的耦合问题,提出了一种调节两侧SCR反应器出口NOx浓度偏差的控制方案,较好地满足了脱硝自动化控制的要求,并具有较强的通用性和实用性。 关键词:SCR;尿素热解法;自动控制 Optimization of automatic control strategy for pyrolysis urea denitrification system LI-Yun,ZOU Bao-chan,Zhao-Yu (China Datang Group Science and Technology Research Institute Co.,Ltd. Northwest Branch,XIAN 710021) Abstract:The principle and automatic control strategy of urea pyrolysis denitrification system based on selective catalytic reduction method are described. In view of the coupling problem in the control system,a control scheme for adjusting the deviation of NOx concentration in both sides of the SCR reactor is proposed. Key words:SCR,Urea thermal decomposition,Automatic control

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