無錫立信煙氣脫硝技術(shù)交流周冬宇2011.9.11一、SCR蜂窩及板式催化劑的制備與性能（2006-2008）二、火電廠SCR脫硝技術(shù)的設(shè)計與技術(shù)優(yōu)化（2009-2011）三、現(xiàn)任項目設(shè)計經(jīng)理安徽宣城1x600MW、大唐臨汾2x300MW（氨法）河北馬頭2x300MW、安徽馬鞍山2x660MW（尿素法）四、合作交流項目與工程、板式催化劑的研發(fā)中試實驗臺的搭建、粉體對SNCR的影響介紹與合作一、脫硝技術(shù)概述（背景、分類、特點、前景）二、還原劑的制備（組成、對比、布置、重要性）三、煙氣脫硝工程投標與報價（專題、方案、價格）四、SCR工藝流程及關(guān)鍵技術(shù)（選型、計算、設(shè)計）五、SNCR化學動力學與SCR流場模擬（CFD）六、SCR工程應(yīng)用與案例分析（國投宣城）七、方向、探索與展望（企業(yè)與員工）目標：1-2個月入門，3-4個月了解，7-8個月設(shè)計，12-16個月投標，24-36個月精通。

內(nèi)容與目標到2015年，我國節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)有望年均增長達15%，節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值預計將超３萬億元，占GDP的7%-8%。國家環(huán)保部3月24日透露，“十二五”期間計劃將火電廠脫硝等環(huán)保成本納入電價成本。根據(jù)初步方案，“十二五”期間火電煙氣脫硝電價或享受每度補貼0.012元的優(yōu)惠。環(huán)保部牽頭制定的《火電廠大氣污染物排放標準》終稿有望近期出臺。脫硝動態(tài)按照《標準》二次修訂稿中的要求，全國火電企業(yè)現(xiàn)役和新建火電機組在2014年及2012年前排放的氮氧化物上限值需達200毫克/立方米（2010年底全國火電機組9.6億千瓦）。中電聯(lián)指出：要達到排放標準，國內(nèi)現(xiàn)役火電機組進行脫硝改造和新建機組加裝脫硝設(shè)施的成本投入達3000多億。瑞銀預測，“十二五”期間，中國火電廠脫硝市場容量約為1300億元，年均市場容量約為260億元。其中SCR催化劑的年均市場40-60億元左右。根據(jù)日立的調(diào)研數(shù)據(jù)，到2015年度，中國脫硝催化劑的市場規(guī)模將增長到15萬立方米。數(shù)字脫硝6一、煙氣脫硝技術(shù)概述氮氧化物的危害性表現(xiàn)在：對人體健康的直接危害參與形成區(qū)域細粒子污染和灰霾的重要原因，使大氣能見度降低使酸雨污染由硫酸型向硫酸和硝酸復合型轉(zhuǎn)變城市臭氧和光化學煙霧。NOx排放的增長加劇了區(qū)域酸雨的惡化趨勢，同時其跨國界的“長距離輸送”，增加了我國NOx排放的國際壓力。1、NOx的危害

72、NOx在電站鍋爐的生成過程氮氧化物是化石燃料與空氣在高溫燃燒時產(chǎn)生的，NOx包括NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5等。按燃燒過程中NOx的生成機理，NOx可分成：－熱力型NOx－燃料型NOx－快速型(瞬時反應(yīng)型)NOxNO約占90－95％NO2、NxOy約占5-10％8燃燒過程中三種生成機理對NOx量的貢獻示意圖9摘自：火電廠大氣污染物排放標準（2003版）火力發(fā)電鍋爐及燃氣輪機組氮氧化物（以二氧化氮計）排放濃度單位：mg/Nm33、當前對NOx排放的要求摘自：火電廠大氣污染物排放標準（二次征求意見稿）火力發(fā)電鍋爐及燃氣輪機組氮氧化物（以二氧化氮計）排放濃度單位：mg/Nm3112009－2010年全國污染防治工作要點以火電行業(yè)為重點，開展工業(yè)氮氧化物污染防治，在京津冀、長三角和珠三角地區(qū)，新建火電廠必須同步建設(shè)脫硝裝置，2015年年底前，現(xiàn)役機組全部完成脫硝改造，研究扶持政策，提高氮氧化物污染防治技術(shù)水平124、脫硝技術(shù)的分類燃燒過程中的NOx脫除低氮燃燒技術(shù)、循環(huán)流化床潔凈燃燒技術(shù)（CFBC）

煙氣脫硝技術(shù)選擇性催化還原技術(shù)（SCR）、選擇性非催化還原技術(shù)（SNCR）

SNCR-SCR聯(lián)合技術(shù)13項目NOx控制技術(shù)脫硝效率%NOx控制極限低NOx燃燒技術(shù)低NOx燃燒器20~40各種低NOx燃燒技術(shù)組合，可將NOx排放濃度降低到約350mg/Nm3

空氣分級20~40燃料再燃50~70燃燒優(yōu)化系統(tǒng)10~30受制于硬件設(shè)備煙氣脫硝技術(shù)SCR~9050mg/Nm3以下SNCR20~40取決于入口NOx濃度SNCR-SCR40~90脫硝技術(shù)比較14在燃燒過程中脫除

控制燃燒條件,從而控制NOx的生成－控制燃燒溫度，控制燃料和空氣的混合速度與時機。采用該原理的主要技術(shù)包括低氮燃燒器、OFA分級送風等。在燃燒后脫除

4NO+4NH3+O2-->4N2+6H2O6NO2+8NH3+O2-->7N2+12H2O采用以上原理產(chǎn)生并應(yīng)用較多的有選擇性催化還原技術(shù)(SCR)、選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)、SNCR-SCR聯(lián)合技術(shù)等。

條件1:溫度900～1100℃;條件2:使用催化劑，溫度300～400℃.155、煙氣脫硝技術(shù)比較

選擇性催化還原（SelectiveCatalyticReduction）SCR技術(shù)選擇性非催化還原（SelectiveNon-CatalyticReduction）SNCR技術(shù)

SNCR-SCR聯(lián)合技術(shù)16SCR選擇性催化還原法(SelectiveCatalyticReduction）SCR技術(shù)：還原劑（NH3）在催化劑的作用下，將煙氣中NOx還原為氮氣和水?！斑x擇性”指氨有選擇地將NOx進行還原的反應(yīng)。SCR技術(shù)由日本于70年代投入商業(yè)運行，至80年代中期歐洲也成功地實現(xiàn)了SCR的商業(yè)運行。SCR裝置一般布置在鍋爐省煤器出口與空氣預熱器入口之間，催化反應(yīng)溫度在300℃～400℃。

SCR系統(tǒng)特點：結(jié)構(gòu)簡單，運行方便；轉(zhuǎn)動設(shè)備少，可靠性高；無副產(chǎn)品；脫硝效率高，可達90%；使用廣泛。17NOXNH3N2H2O4NO+4NH3+O24N2+6H2O7N2+12H2O6NO2+8NH3基本反應(yīng)方程式副作用方程式SO2+1/2O2NH3+SO3+H2OSO3NH4HSO4氮氧化物與氨的化學反應(yīng)（SCR)18a)高含灰布置方案選擇性催化還原法（SCR）常規(guī)布置方式b)低含灰/尾部布置方案19SCR脫硝實例SCR反應(yīng)器20煙氣噴入：氨、尿素水溶液燃燒器二次風900℃~1100℃區(qū)域選擇性非催化還原法(SNCR)

SNCR原理是在爐內(nèi)噴射氨、尿素水溶液等化學還原劑使之與煙氣中的NOx反應(yīng)，將其轉(zhuǎn)化成氮(N2)及水(H2O)。

有效反應(yīng)溫度范圍900℃～1100℃之間。由于SNCR反應(yīng)的溫度范圍較窄，鍋爐變負荷時脫硝效率降低。

SNCR脫硝效率對大型燃煤機組在

25～40%；無副產(chǎn)品反應(yīng)式：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O4NH3+5O2→4NO+6H2O4NH3+3O2→2N2+6H2O21SCR與SNCR比較類別SCRSNCR溫度300～400℃900～1100℃NH3/NOx摩爾比0.4～1.00.8～2.5脫硝效率70～90%25～40%NH3逃逸率<3ppm<10ppm催化劑需要不需要應(yīng)用范圍廣泛窄投資高低運行成本中等中等22工程應(yīng)用特點

SNCR不需催化劑，工程造價大大降低；

SNCR完全布置在鍋爐本體上，不需要占地面積；

SNCR特別適用于老機組的改造和小機組脫硝;SNCR可以和SCR配合使用，達到更好的效果;SNCR對反應(yīng)溫度和停留時間的控制難度較大。23SNCR-SCR聯(lián)合技術(shù)SNCR-SCR聯(lián)合技術(shù)具有兩個反應(yīng)區(qū)，通過布置在鍋爐爐墻上的噴射系統(tǒng)，首先將還原劑噴入第一個反應(yīng)區(qū)－爐膛，在高溫下還原劑與煙氣中NOx發(fā)生非催化還原反應(yīng)，實現(xiàn)初步脫氮。然后未反應(yīng)完的還原劑進入混合工藝的第二個反應(yīng)區(qū)－反應(yīng)器，進一步脫氮。SNCR-SCR聯(lián)合技術(shù)最主要的改進是省去了SCR設(shè)置在煙道里的復雜AIG（氨噴射）系統(tǒng)，并減少了催化劑的用量。24三、催化劑的生產(chǎn)和在脫硝系統(tǒng)中的應(yīng)用1、催化劑種類及應(yīng)用2、催化劑選型流程2、板式/蜂窩式催化劑生產(chǎn)流程3、催化劑安裝4、催化劑的供貨及生產(chǎn)能力25波紋板式板式蜂窩式1、脫硝催化劑的種類與應(yīng)用26催化劑的組成:

大多以TiO2為載體，以V2O5或V2O5-WO3或V2O5–MoO3

為活性成分

催化劑特性：

具有將NOx、NH3轉(zhuǎn)換成N2、H2O的能力

SO2/SO3轉(zhuǎn)化率低

最佳反應(yīng)溫度為315～370℃催化劑組成成分27催化劑元件28催化劑結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)催化劑體積130100base815645適于燃煤機組含塵煙氣干凈煙氣節(jié)距10mm3437mm4456mm5474mm7983mm1000AP（m2/m3）29催化劑模塊制造廠催化劑型式產(chǎn)品規(guī)格mm日立板式948x1881xHArgillon板式954x1882xHCometech蜂窩式960x1910xH東方凱特瑞蜂窩式970x1930xH

便于安裝縮短催化劑從反應(yīng)器內(nèi)搬出的時間30催化劑性能比較性能參數(shù)板式蜂窩式波紋板式基材不銹鋼金屬板整體擠壓玻璃纖維板氧化率中高中壓力損失低高中抗腐蝕性好一般一般抗堵塞性好中中31催化劑國外主要供應(yīng)商

板式BabcockHitachi(BHK)（日本）

Argillon（德國）

蜂窩式Cormetech（美國）觸媒化成（日本）Envirotherm

GmbH(KWH)(德國)BASF(德國)SeshinElectronics(韓國)Argillon（德國）波紋板式Haldor

Topsoe(丹麥)HitachiZosen(Hitz)（日立造船）32催化劑國外主要供應(yīng)商生產(chǎn)能力廠商名稱國家和地區(qū)催化劑形式生產(chǎn)能力應(yīng)用業(yè)績Babcock-Hitachi（BHK）日本板式三條生產(chǎn)線，總計15000m3/a600套觸媒化成日本蜂窩式2500m3/a超過500套Cormetech美國蜂窩式>20000m3/a超過800套Argillon德國板式、蜂窩式>5000m3/a（蜂窩式）>12000m3/a（板式）超過540套EnvirothermGmbH(KWH)德國蜂窩式已被中國東方鍋爐收購并組建東方凱瑞特不詳Topsoe丹麥波紋板式三條生產(chǎn)線不詳SeshinElectronics韓國蜂窩式≤3000m3/a不詳摘自：《SCR煙氣脫硝催化劑簡介》2008年第十屆中國科協(xié)年會論文集33廠商名稱技術(shù)來源催化劑形式生產(chǎn)能力備注東方凱特瑞德國KWH蜂窩式4500m3/a已投產(chǎn)大拇指日本觸媒化成蜂窩式6000m3/a已投產(chǎn)瑞基環(huán)保日本蜂窩式6000m3/a已投產(chǎn)龍源日本觸媒化成蜂窩式2500m3/a已投產(chǎn)重慶遠達美國康寧公司蜂窩式5000m