活性氨烟气脱硝技术.doc

3 2 3 2 3 3 3 摘要活性氨烟气脱硝技术朱维群，山东大学国家胶体材料工程技术研究中心，地址：山东省济南市山大南路 20 号， ：250100SCR 脱硝技术是利用 NH 〔包括氨水、液氨、尿素及其含氨原料制取的氨〕在催化条件下于 320~400 ℃与 NOx 发生氧化复原反响生成 N 和水，SNCR 是 NH3在高温〔800-1000℃〕下与 NOx 发生反响；高活性氨基复原剂(NR3)脱硝技术是 在中等反响温度 450~800℃，无催化剂条件与 NOx 发生氧化复原反响，从而到达 脱硝的目的，我们称之为活性氨烟气脱硝(HSR)技术关键词 SCR，SNCR，脱硝，活性氨1.概述在众多烟气脱硝技术中，SCR和SNCR是应用最为广泛的两种技术SCR 由于其反响温度较低、脱硝效率高等优点，成为控制烟气中 NOx的首选 方法在SCR 技术中催化剂是核心，催化剂的性能直接影响 NOx的脱除效果，其 本钱约占SCR系统总本钱的 20%～40%，运行本钱占 40-50%催化剂容易中毒，增 加了系统的不稳定性；SNCR 脱硝技术是在炉膛或烟道适宜温度 (850~1000 ℃ ) 的位置喷入氨基复原 剂或尿素，无需催化剂，利用复原剂释放出的 NH 选择性地将烟气中的 NOx复原 为无害的N 和水。

在SNCR 工艺中存在如下问题：含量10-20%氨或尿素水溶液喷 入反响区内会造成高温反响区内骤然大幅降温，而且反响区内各区域的温度不均 匀，从而导致脱硝效率低下，目前一般的脱硝效率仅为30-50%，而且系统在900 ℃ 时的脱硝效果几近为零，并且影响炉内燃烧效率SNCR技术脱硝率中等，不需要 催化剂，运行费用较低，建立周期短，适合中小型锅炉的改造针对 SCR 和 SNCR 技术的缺点，我们研究开发了活性氨烟气脱硝(HSR)技术原理SNCR 脱硝技术的核心是 NH 在高温下与 NOx 发生氧化复原反响；SCR 脱硝技 术的核心是利用 NH 在催化条件下与 NOx 发生氧化复原反响，那么，我们能否 找到一种氨基复原剂及其生产技术，使它具有比 NH 高的反响活性，既不需要催 化剂，也不需要太高的反响温度，而能够与 NOx 发生氧化复原反响而到达脱硝页脚下载后可删除，如有侵权请告知删除！3 3 3 2 2 5 32 2 2 2 3 2 2 2 3 34 4的目的？现在，我们发现了一种氨基复原剂 (NR ) 及其生产技术，它能够在反响温度 450~800℃，无催化剂条件与 NOx 发生氧化复原反响，从而到达脱硝的目的。

我 们称之为活性氨烟气脱硝 (HSR)技术 它的技术特点与 SCR、SNCR 比照方下：活性氨烟气脱硝技术与 SCR、SNCR 技术的比照内容SCRSNCRHSR复原剂NH 或尿素尿素或NHNR3反响温度催化剂320~400℃成份主要为TiO ,V O ,WO850~1250℃不使用催化剂450~800℃，不使用催化剂脱硝效率70%~90%大型机组 25%~40%， 70%~90% 小型机组配合 LNB 、OFA 技术可达80%反响剂喷射位置SO 氧化NH 逃逸对空气预热器影响系统压力损 失燃料的影响多 项 选 择 择 于 省 煤 器 与SCR 反响器间烟道内 会导致SO 氧化<3ppm催化剂中的V、Mn、Fe等多种金属会对 SO 的氧化起催化作用， SO 氧化率较高，而NH 与SO 易形成H HSO 造成堵塞或腐蚀催化剂会造成较大的压力 损失高灰分会磨耗催化剂，碱金通常炉膛内喷射不导致SO 氧化 5~10ppm不会因催化剂导致 SO 的氧化没有压力损失无影响2适合温度窗口不导致SO 氧化 <3ppm不 会 因 催 化 剂 导致SO 的氧化，造成 堵 塞 或 腐 蚀 的时机为三者最低没有压力损失无影响属氧化物会使催化剂钝化锅炉的影响受省煤器及出口烟气温度 的影响受炉膛内烟气流速、温度分布及 NOx 分布 的受烟气流速、温度分布的影响小占地空间影响大〔需增加大型催化剂反响 小 ( 锅炉无需增加催页脚下载后可删除，如有侵权请告知删除！较小3 3 3 3 3 3 3 平安性环保性器和供氨或尿素系统〕液氨法有平安隐患中和氨气会产生废氨水化剂反响器) 无无无无现有根底上附加转向叶片、混合器和导 喷射器安装口 MNL 支 活性氨发生系统，的改造流板，氨喷射格栅，液氨处 撑和滑道，温度监视 理系统吹灰器喷射系统风机要求平衡通风或强制通风锅炉无无技术难点需更大的 FD/ID 风机广泛应用比拟成熟喷入温度限定 900℃左 暂无工业应用 右，大型电厂锅炉应用较少从上表可以看出，活性氨烟气脱硝 HSR 技术具有 SCR 和 SNCR 两者的优点， 既具有 SCR 技术高的脱硝率又具有 SNCR 技术建立投资费用低、运行费用低的优 势，从而克制了两者的缺点，具有广阔的开展前景。

工艺流程首先建立一套活性氨基复原剂 NR 发生装置，然后通过计量系统，利用喷氨 格栅喷入脱硝反响区内，使其与烟气充分混合并接触反响其中，脱硝反响温度 为 450~800℃活性氨基复原剂 NR 与烟气中 NOx 反响迅速整个系统包括发生系统、计量系统、喷氨格栅等活性氨烟气脱硝技术的 NOx 脱除效率主要取决于适当的反响温度、NR 和 NOx 的化学计量比、混合程度、反响时间等研究说明活性氨烟气脱硝工艺的温度控 制至关重要，最正确反响温度是 650 ℃，假设温度过低，NR 的反响不完全，可 能造成 NR 泄漏；而温度过高，NR 那么容易被氧化为 NOx，抵消了 NR 的脱除 效率温度过高或过低都会导致复原剂的损失以及 NOx 脱除率的下降通常设 计合理的活性氨烟气脱硝工艺可到达 70%-90%的 NOx 脱除效率技术特点(1)系统简单：不需要改变现有锅炉的设备设置，而只需在现有燃煤锅炉的根 底上增加活性氨发生装置，通过计量系统、适合的温度窗口及喷氨格栅即可，系 统构造比拟简单；页脚下载后可删除，如有侵权请告知删除！3 3 3 3 (2)系统投资小：相对于 SCR 投资大约在 40~60 美元/kW 的昂贵造价及高运行 本钱，活性氨烟气脱硝工艺由于其系统简单〔投资大约在 15 美元/kW，以及运 行中不需要昂贵的催化剂，显然更适合我国国情；(3)阻力小：对锅炉的正常运行影响较小；(4)系统占地面积小：活性氨发生装置占地面积小。

的适应性分析1、在活性氨烟气脱硝 HSR 技术系统设计上，采用自动调节方式，通过炉内 的蒸汽量、风量及煤粉的含氮量，用表比的方法，自动调整NR 的喷入量，到达 所需的处理效果2 、由于活性氨烟气脱硝系统采用气气混合并利用喷氨格栅，只要烟气温度>450 ℃，即可到达预期的处理效果在锅炉的不同负荷条件下，气气混合的适 应性、稳定性、脱硝效率和有效温度区间内比液气混合更好，对炉内工况影响小3、活性氨烟气脱硝系统采用气化工艺，只与节热气等接触，所以不会对锅炉 本体造成损坏工程应用活性氨烟气脱硝 HSR 技术虽然暂无工业应用，但由于投资少，具有 SCR 和 SNCR 的优点，同时克制了两者的缺点，因此具有广阔的开展前景目前，可利用适合的温度窗口进展脱硝试验，取得根本数据后再进展技术推 广3.结论活性氨烟气脱硝 (HSR) 技术具有重大的理论突破和应用技术突破，它具有以 下优势：①现有脱硝技术是利用 NH (包括氨水、液氨、尿素及其含氨原料制取的氨) 在高温下〔SNCR 技术〕或催化条件下〔SCR 技术〕与 NOx 发生反响而到达脱硝 的目的，活性氨脱硝技术是利用活性氨基复原剂 (NR ) 在中等反响温度、无需催 化剂条件下与 NOx 发生反响而到达脱硝目的，具有重大的理论突破。

②活性氨烟气脱硝 HSR 技术具有设备投资少、脱硝效率高、运行本钱低和 适用范围广的特点，是一项具有广泛应用前景的脱硝技术，对于解决我国目前的 脱硝难题具有重要的现实意义页脚下载后可删除，如有侵权请告知删除！33③活性氨烟气脱硝 HSR 技术克制了现有 SCR 技术的催化剂投资大、烟气成 分影响大、运行本钱高等诸多缺点，克制了 SNCR 技术的反响温度高、复原剂与 烟气混合程度差、脱硝效率低、氨气逸出量大等一系列缺点④活性氨烟气脱硝 HSR 工艺不用催化剂，解决了目前我国脱硝催化剂质量 不高、生产本钱高、烟气成分影响大、运行费用高等一系列重要问题；活性氨烟 气脱硝反响温度不高，反响选择性好，防止了 SNCR 脱硝工艺所存在的多种问题⑤活性氨烟气脱硝技术只需建立活性氨 NR 发生装置及其计量喷射系统，对 锅炉的影响很小⑥HSR 烟气脱硝技术所具有的多种优势，使它适用于多种工业锅炉和工业窑 炉的烟气脱硝，直至汽车尾气的处理目前，由于氮氧化物及其衍生产物，我国的脱硝问题已成为十分紧迫的现实 问题国家近期出台了一系列方针政策来促进脱硝技术的实施，但由于脱硝技术 难度大、投资本钱高、运行费用大等一系列问题，脱硝工作进展不尽人意。

活性 氨烟气脱 HSR 硝技术所具有的多种优势将会有力促进我国的脱硝工作参考文献： 略【本文档内容可以自由复制内容或自由编辑修改内容期待 你的好评和关注，我们将会做得更好】页脚下载后可删除，如有侵权请告知删除！。