SCR与SNCR脱硝技术（非常详细、经典）.ppt

SCR与与SNCR脱硝技术介绍脱硝技术介绍广东电网公司电力科学研究院广东电网公司电力科学研究院2021年年9月月第一局部：第一局部：SCRSCR脱硝技术脱硝技术SCRSCRselective catalytic reductionselective catalytic reduction：选择性催化复原选择性催化复原 是指复原剂是指复原剂NH3NH3、尿素在催化剂作用、尿素在催化剂作用下，选择性地与下，选择性地与NOxNOx复原反响生成复原反响生成N2N2和和H2OH2O，而不是被而不是被O2O2所氧化定定 义义SCR反响原理反响原理反响剂层反响剂层喷氨格栅喷氨格栅静态混合器静态混合器烟气入口烟气入口烟气出口烟气出口预留层预留层导流装置导流装置挡板挡板导流装置导流装置省煤器省煤器灰斗灰斗主烟道主烟道省煤器旁路省煤器旁路SCR反响器示意图反响器示意图催化剂示意图催化剂示意图喷氨系统示意图喷氨系统示意图整流层示意图整流层示意图静态混和器静态混和器格栅系统格栅系统喷氨系统喷氨系统涡流混合器示意图涡流混合器示意图星型混合器示意图星型混合器示意图蒸汽吹灰器蒸汽吹灰器 声波吹灰器声波吹灰器声波作用范围声波作用范围稀释风机稀释风机CEMS设备设备SCRSCR系统的布置形式系统的布置形式 根据根据SCR SCR 反响器在锅炉之后的不同位置，反响器在锅炉之后的不同位置，SCRSCR系系统有三种工艺流程：统有三种工艺流程： 高温侧高飞灰烟气段布置高温侧高飞灰烟气段布置 高温侧低飞灰烟气段布置高温侧低飞灰烟气段布置 低温侧低飞灰尾部烟气段布置低温侧低飞灰尾部烟气段布置锅炉喷氨系统电除尘器空预器催化剂t引风机25%氨水混合气氨气/空气鼓风机氨水储存装置燃烧室FGD烟筒GGH 尾段布置尾段布置炉膛烟气过热器省煤器脱硝电除尘引风机送风机一次风机磨煤机给煤机煤斗脱硫装置大气来大气来过热器空 预器密封风机高温高尘高温高尘SCR系统示意图系统示意图塔式炉塔式炉高含尘布置工艺特点：高含尘布置工艺特点：1 1、SCRSCR反响器布置在省煤器出口与空预器之间反响器布置在省煤器出口与空预器之间; ;2 2、烟气温度能满足催化剂运行需要；、烟气温度能满足催化剂运行需要；3 3、高尘的运行环境，催化剂考虑防磨和防堵、高尘的运行环境，催化剂考虑防磨和防堵; ;4 4、烟气均布可防止催化剂腐蚀和堵塞、烟气均布可防止催化剂腐蚀和堵塞; ;5 5、低的氨逃逸和低的、低的氨逃逸和低的SO2/SO3SO2/SO3转化率，防止硫酸氢铵的形成；转化率，防止硫酸氢铵的形成；6 6、高尘工艺为、高尘工艺为SCRSCR脱硝的主要工艺。

脱硝的主要工艺 SCR SCR脱硝复原剂的类型及特点液氨、尿素、氨水脱硝复原剂的类型及特点液氨、尿素、氨水 液氨液氨一般性质：分子量为，无色、强烈刺激性和腐蚀性的一般性质：分子量为，无色、强烈刺激性和腐蚀性的气体，比空气轻，极易溶与水，常温下，气体，比空气轻，极易溶与水，常温下，1 1体积水大约体积水大约溶解溶解700700体积的氨在体积的氨在1 1个大气压下，沸点为个大气压下，沸点为-33.3-33.3，熔，熔点点-77.7-77.7毒性：氨属于中毒类物质毒性：氨属于中毒类物质, ,浓度为浓度为5ppm5ppm时，有强烈的刺时，有强烈的刺激气味；浓度为激气味；浓度为20-25ppm20-25ppm时，眼睛和喉有刺激感假设时，眼睛和喉有刺激感假设与氨直接接触，会刺激皮肤，灼伤眼睛，使眼睛暂时或与氨直接接触，会刺激皮肤，灼伤眼睛，使眼睛暂时或永久失明，并导致头痛，恶心，呕吐等，严重时，会导永久失明，并导致头痛，恶心，呕吐等，严重时，会导致系统积水，甚至导致死亡长期暴露在氨气中，会伤致系统积水，甚至导致死亡长期暴露在氨气中，会伤肺，导致产生咳嗽或呼吸急促的支气管炎肺，导致产生咳嗽或呼吸急促的支气管炎。

SCR SCR脱硝复原剂的类型及特点脱硝复原剂的类型及特点 液氨液氨爆炸性：在空气中的爆炸极限为，室温下爆炸性：在空气中的爆炸极限为，室温下15.5%-28.0%15.5%-28.0%；在；在? ?石油化工企业防火标准石油化工企业防火标准? ?中，可燃气体的火灾危险中，可燃气体的火灾危险分类中氨属于乙类；根据分类中氨属于乙类；根据? ?重大危险源辨识重大危险源辨识? ?GB18218-GB18218-20002000的规定氨的存贮量假设超过的规定氨的存贮量假设超过4040吨，那么为重大危吨，那么为重大危险源 SCR SCR脱硝复原剂的类型及特点脱硝复原剂的类型及特点 液氨液氨饱和蒸汽压特性：饱和蒸汽压特性：液氨的饱和蒸汽压随温度升高而升高，液氨也随温度升高而膨胀，虽然液体膨胀系数小，但液体具有不可压缩性，气隙太小，温度略有升高都会使压力急剧增高，从而可能导致容器发生爆炸 SCRSCR脱硝复原剂的类型及特点脱硝复原剂的类型及特点 液氨液氨贮存：贮存：液氨贮存方式由于温度、压力的条件不同，应按照国家的规定选用贮存容器，如贮罐、槽车或钢瓶，贮存形式有加压常温、加压低温、常压低温等类类型型外型外型最大容量最大容量/t加压常温卧式圆柱45-270加压低温球形450-3000常压低温立式圆柱3600-54500SCRSCR脱硝复原剂的类型及特点脱硝复原剂的类型及特点 液氨液氨运输：液氨的运输一般分为槽罐运输公路、铁路运输：液氨的运输一般分为槽罐运输公路、铁路和管道运输。

铁路运输最为普遍，比起管道运输和水和管道运输铁路运输最为普遍，比起管道运输和水运，铁路运输主要用于中等距离运输公路运输液氨运，铁路运输主要用于中等距离运输公路运输液氨是卡车槽罐运输，主要用于短距途运输，并且运输费是卡车槽罐运输，主要用于短距途运输，并且运输费用最高，主要是铁路不能到达的地方管道输送能力用最高，主要是铁路不能到达的地方管道输送能力比较大，要有较高的控制水平投运前要进行防腐绝比较大，要有较高的控制水平投运前要进行防腐绝缘、管道清扫、试压、置换等程序缘、管道清扫、试压、置换等程序 SCRSCR脱硝复原剂的类型及特点脱硝复原剂的类型及特点 液氨液氨装卸：装卸：加压常温液氨贮罐的装卸一般采用压缩机装卸压缩机抽出要充装贮罐上部的气氨，压入槽车贮罐内，这时，槽车贮罐内的压力升高，要充装贮罐压力降低，产生压差，液氨就被输出 卸氨槽车接头卸氨槽车接头 卸氨压缩机卸氨压缩机 SCR SCR脱硝复原剂的类型及特点脱硝复原剂的类型及特点 液氨做复原剂的特点液氨做复原剂的特点系统简单、技术成熟能耗相对低设备投资低装置区域为爆炸危险区二区，毒性和爆炸危险性危害属于中度危害超过40吨储量即为重大危险源运输管理严格，运输本钱高 SCR SCR脱硝复原剂的类型及特点脱硝复原剂的类型及特点 尿素尿素理化特性：理化特性：尿素分子式是NH2CONH2，分子量：，含氮(N)通常大于46%，白色或浅黄色的结晶体。

它易溶于水，水溶液呈中性，吸湿性较强，熔点132.7，加热到160 左右尿素会分解 SCR SCR脱硝复原剂的类型及特点脱硝复原剂的类型及特点 尿素尿素危险性：危险性： 无毒、无害的化学品，无爆炸可能性，没有危险性无毒、无害的化学品，无爆炸可能性，没有危险性 尿素在运输、储存中无需平安及危险性的考量，更不尿素在运输、储存中无需平安及危险性的考量，更不须任何的紧急程序来确保平安须任何的紧急程序来确保平安 使用尿素做复原剂可获得较佳的平安环境使用尿素做复原剂可获得较佳的平安环境 SCR SCR脱硝复原剂的类型及特点脱硝复原剂的类型及特点 尿素的制氨工艺尿素的制氨工艺 尿素转化为氨的方法有两种：热解法和水解法尿素转化为氨的方法有两种：热解法和水解法 水解法：将尿素溶液预热到水解法：将尿素溶液预热到120120左右，泵入水解左右，泵入水解反响器，在反响器，在130180130180和和1720bar1720bar的反响条件下，先生成的反响条件下，先生成中间产物氨基甲酸铵，随后氨基甲酸铵分解，生成氨气中间产物氨基甲酸铵，随后氨基甲酸铵分解，生成氨气和二氧化碳和二氧化碳 NH2CONH2+H2O NH2CO2NH4 NH2CONH2+H2O NH2CO2NH4 NH2CO2NH4 2NH3+CO2 NH2CO2NH4 2NH3+CO2 尿素的制氨工艺尿素的制氨工艺 热解法：将尿素在尿素溶解器中溶解为70%的溶液，然后将尿素溶液注入分解器，在，343454条件下，尿素首先分解成异氰酸和氨气，异氰酸再分解为氨气和二氧化碳。

NH2CONH2 NH3+HNCO HNCO+H2O NH3+CO2 SCR SCR脱硝复原剂的类型及特点脱硝复原剂的类型及特点 SCR SCR脱硝复原剂的类型及特点脱硝复原剂的类型及特点 尿素两种制氨工艺比较尿素两种制氨工艺比较 热分解法水解法操作条件高温高温高压动态反应快（5-30秒）慢尿素溶液浓度高（40-50%）低操作成本低高加热方式气体燃料或柴油，电加热，热空气蒸汽优缺点1.易于控制2.操作简单直接1.用水量大，易造成能量的消耗2.易生成残留尿素聚合物3.使用高压装置，易产生安全问题预热的助燃空气预热的助燃空气预热的助燃空气预热的助燃空气, , , , 或热烟气或热烟气或热烟气或热烟气鼓风机 天然气天然气天然气天然气、柴油或、柴油或、柴油或、柴油或热风、烟气热风、烟气热风、烟气热风、烟气 尿素尿素AIG热解室时间时间 & 温度温度 尿素尿素 氨氨, HNCO此后和此后和SCR一样一样热解法示意图热解法示意图600kg/h热解法装置热解法装置 SCR SCR脱硝复原剂的类型及特点脱硝复原剂的类型及特点 尿素做复原剂的特点尿素做复原剂的特点 系统相对复杂运行本钱高能耗相对高初期设备投资相对高易潮解制氨过程中会产生温室气体CO2平安性很高，特别是位于人口密集区的电厂 SCR SCR脱硝复原剂的类型及特点脱硝复原剂的类型及特点 氨水氨水 理化特性：无色透明液体，有强烈的刺激性气味，分理化特性：无色透明液体，有强烈的刺激性气味，分子式为子式为NH3OH,NH3OH,分子量分子量3535。

为为GB12268-90GB12268-90规定之危险品，规定之危险品，危险物编号为危险物编号为2202522025；用于脱硝的复原剂通常采用；用于脱硝的复原剂通常采用20% 20% 22%22%浓度的氨水浓度的氨水 SCR SCR脱硝复原剂的类型及特点脱硝复原剂的类型及特点 氨水氨水燃烧爆炸性及腐蚀性：燃烧爆炸性及腐蚀性：其水溶液呈强碱性，强腐蚀性，当空气中氨气在1528%爆炸界限范围内，会有爆炸的危险性，所以氨水具有燃烧、爆炸及腐蚀的危害性对人体的危害性：对人体的危害性：氨水对生理组织具有强烈腐蚀作用,其暴露途径与液氨非常相似，而对人体的危害可能造成严重刺激或灼伤、角膜伤害、反胃、呕吐、腹泻等现象，也可能造成皮肤病、呼吸系统疾病加剧等 SCR SCR脱硝复原剂的类型及特点脱硝复原剂的类型及特点 氨水做复原剂的特点氨水做复原剂的特点 用氨水做复原剂，与液氨相比，平安性有很大改善，储罐可设计成非耐压型的锥形罐，与液氨的耐压储罐相比，可节约投资另外，氨水上方的氨蒸汽压力远比液氨低，运输氨水的槽车不会像液氨那样危险使用氨水做复原剂的问题：供给商提供的氨水是用含盐的自来水稀释的，不能直接用在脱硝系统上，需要使用一套氨气别离装置，将氨蒸汽和水别离出来 SCR SCR脱硝复原剂的类型及特点脱硝复原剂的类型及特点 氨水做复原剂的特点氨水做复原剂的特点 系统简单能耗相对高与液氨相比平安性高单位体积氨气所需原料最大，储存和运输本钱最高国内没有业绩 SCR SCR脱硝复原剂的类型及特点脱硝复原剂的类型及特点 三种复原剂的比较三种复原剂的比较 SCR SCR脱硝复原剂的选择脱硝复原剂的选择 国际国际SCRSCR复原剂使用现状复原剂使用现状70年代液氨日本、韩国、台湾（90%液氨，10%氨水、尿素）80年代氨水欧洲（20%液氨， 50%氨水，30%尿素）90年代尿素美国（近年来。