1、13.4.9 烟气脱硝技术烟气脱硝技术脱硝技术的难点脱硝技术的难点处理烟气体积大处理烟气体积大600MW,200万万m3/hNOx浓度相当低浓度相当低500-1000ppm(10002000mg/m3)NOx的总量相对较大的总量相对较大数数t/h21.氮氧化物的产生机理在煤粉炉产生的氮氧化物中,在煤粉炉产生的氮氧化物中,NO占有占有90%以上,以上,NO2占占5%-10%,产生机理一般分为如下三种。,产生机理一般分为如下三种。(1)热力型热力型NOx 燃烧时,空气中氮在高温下氧化产生,其中的生成过程燃烧时,空气中氮在高温下氧化产生,其中的生成过程是一个不分支链锁反应。其生成机理可用捷里多维奇是
2、一个不分支链锁反应。其生成机理可用捷里多维奇(Zeldovich)反应式表示。反应式表示。ONOONNNONONONO+2222在高温下总生成式为在高温下总生成式为3随着反应温度随着反应温度T的升高,其反应速率按指数规律增加。当的升高,其反应速率按指数规律增加。当T1500,T每增加每增加100,反应速率增大,反应速率增大6-7倍,亦即倍,亦即NO生成量增大生成量增大6-7倍。倍。煤粉锅炉的温度一般不超过煤粉锅炉的温度一般不超过1600 ,因此,因此,“热力热力NOx”是次是次要的,通常占总要的,通常占总NOx的的15%25%。主要在火焰锋面处生成。主要在火焰锋面处生成 4(2)(2)快速型快
3、速型NOxNOx快速型快速型NOxNOx是是19711971年年FenimoreFenimore通过实验发现的。通过实验发现的。在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时,在反应区在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时,在反应区附近会快速生成附近会快速生成NOxNOx。由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CHCH自由基可以和空气中自由基可以和空气中N N2 2反应生成反应生成HCNHCN和和N N,再进一,再进一步与氧气作用以极快的速度生成,其形成时间只步与氧气作用以极快的速度生成,其形成时间只需要需要60ms60ms,所生成的量与炉膛压力的,所生成的量与炉膛压力的
4、0.50.5次方成次方成正比正比,与温度的关系不大。与温度的关系不大。CH+N2HCN+N NO生成地点不是发生在火焰的下游,而是在燃烧初生成地点不是发生在火焰的下游,而是在燃烧初期的火焰面内部,由预混燃烧生成的。期的火焰面内部,由预混燃烧生成的。在燃煤锅炉中,在燃煤锅炉中,“快速型快速型NOx”极少,一般不超极少,一般不超过过5%。O5(3)(3)燃料型燃料型NOxNOx由燃料中的杂环氮化合物热分解,然后与氧化由燃料中的杂环氮化合物热分解,然后与氧化合而形成的合而形成的。由于燃料中氮的热分解温度低于。由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度,在煤粉燃烧温度,在600600800800o oC
5、 C时就会生成燃料时就会生成燃料型型NOxNOx,在煤粉燃烧,在煤粉燃烧NOxNOx产物中占产物中占70708080。在生成燃料型在生成燃料型NOxNOx过程中,首先是含有氮的有过程中,首先是含有氮的有机化合物热裂解产生机化合物热裂解产生N N,CNCN,HCNHCN和和NHiNHi等中间等中间产物基团,然后再氧化成产物基团,然后再氧化成NOx NOx。由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成,故燃料型个阶段组成,故燃料型NOxNOx的形成也由气相氮的形成也由气相氮的氧化(挥发份)和焦炭中剩余氮的氧化(焦的氧化(挥发份)和焦炭中剩余氮的氧化(焦
6、炭)两部分组成。炭)两部分组成。6燃料中氮分解为挥发分燃料中氮分解为挥发分N和焦炭和焦炭N的示意图的示意图煤粒N挥发分挥发分N焦炭焦炭NNON2N2对于煤粉炉,在典型的燃烧条件下,由对于煤粉炉,在典型的燃烧条件下,由VN氧化生成的氧化生成的NOx占占“燃料型燃料型NOx”的的60%80%,而,而CN的贡献比较小。的贡献比较小。72.煤的燃烧方式对排放的影响和降低排放的主要措施煤的燃烧方式对煤的燃烧方式对NONO排放的影响排放的影响探讨生成规律可以知道,探讨生成规律可以知道,NONO的生成及破坏与以下的生成及破坏与以下因素有关:因素有关:(a).(a).煤种特性,如煤的含氮量,挥发份含量,燃煤种
7、特性,如煤的含氮量,挥发份含量,燃料料FC/VFC/V以及以及V-H/V-NV-H/V-N等。等。(b).(b).燃烧温度。燃烧温度。(c).(c).炉膛内反应区烟气的气氛,即烟气内氧气,炉膛内反应区烟气的气氛,即烟气内氧气,氮气,氮气,NONO和和CHiCHi的含量。的含量。(d).(d).燃料及燃烧产物在火焰高温区和炉膛内的停燃料及燃烧产物在火焰高温区和炉膛内的停留时间留时间8低NOx排放主要技术措施1.改变燃烧条件:包括低过量空气燃烧法,空气改变燃烧条件:包括低过量空气燃烧法,空气分级燃烧法,燃料分级燃烧法,烟气再循环法。分级燃烧法,燃料分级燃烧法,烟气再循环法。2.炉膛喷射脱硝:包括喷
8、氨及尿素,喷入水蒸汽,炉膛喷射脱硝:包括喷氨及尿素,喷入水蒸汽,喷入二次燃料。喷入二次燃料。3 烟气脱硝:烟气脱硝:(1)干法脱硝。干法脱硝。(烟气催化脱硝,电子束照射烟气烟气催化脱硝,电子束照射烟气脱硝脱硝)(2)湿法脱硝。湿法脱硝。93.低NO燃烧技术在燃烧过程排放的众多污染物中,在燃烧过程排放的众多污染物中,NOx是唯一可是唯一可以通过改进燃烧方式来降低其排放量的气体污染以通过改进燃烧方式来降低其排放量的气体污染物。物。低低NOx燃烧技术通过对运行方式的改进或对燃烧燃烧技术通过对运行方式的改进或对燃烧过程进行控制,来抑制燃烧过程中过程进行控制,来抑制燃烧过程中NOx的生成,的生成,达到降
9、低达到降低NOx排放量的目的。排放量的目的。简单、易行,初投资和运行费用比烟气净化技术简单、易行,初投资和运行费用比烟气净化技术低得多。虽然这种技术降低低得多。虽然这种技术降低NOx的效果要比烟气的效果要比烟气脱硝技术低一些,但对新设计的、燃烧烟煤的煤脱硝技术低一些,但对新设计的、燃烧烟煤的煤粉锅炉仅通过采用先进的低粉锅炉仅通过采用先进的低NOx燃烧技术措施,燃烧技术措施,即可使即可使NOx的排放浓度比未采取任何限制排放措的排放浓度比未采取任何限制排放措施时降低施时降低60%左右。左右。103.低NO燃烧技术控制炉内控制炉内NOx的生成主要是基于以下原理:的生成主要是基于以下原理:降低火焰峰值
10、温度,降低高温区域局部氧浓度,降低火焰峰值温度,降低高温区域局部氧浓度,减少燃料在高温区域的停留时间,抑制热力型减少燃料在高温区域的停留时间,抑制热力型NOx的生成;的生成;在燃烧过程中的一定阶段,创造富燃料区,降低在燃烧过程中的一定阶段,创造富燃料区,降低局部氧浓度,抑制燃料型局部氧浓度,抑制燃料型NOx的生成;的生成;利用燃料作还原剂,喷入炉膛内的合适位置,将利用燃料作还原剂,喷入炉膛内的合适位置,将上游火焰已经生成的部分上游火焰已经生成的部分NOx还原为还原为N2。根据这一原理开发出的低根据这一原理开发出的低NOx燃烧技术主要有浓燃烧技术主要有浓淡偏差燃烧技术、烟气再循环技术、空气分级燃
11、淡偏差燃烧技术、烟气再循环技术、空气分级燃烧技术和燃料再燃技术等。烧技术和燃料再燃技术等。113.低NO燃烧技术凡凡通通过过改改变变燃燃烧烧条条件件来来控控制制燃燃烧烧关关键键参参数数,以以抑抑制制生生成成或或破破坏坏已已生生成成NOx,达达到到减减少少NOx排排放放的的技术称为低技术称为低NOx燃烧技术。燃烧技术。3.1 低过量空气燃烧:低过量空气燃烧:使使燃燃烧烧过过程程在在尽尽可可能能接接近近理理论论空空气气量量的的条条件件下下进进行。行。但但如如果果氧氧含含量量(浓浓度度)3%时时,会会使使CO浓浓度度剧剧增增,使热效率降低。使热效率降低。此此外外,低低氧氧浓浓度度会会使使炉炉膛膛内内
12、的的某某些些地地区区成成为为还还原原性气氛,从而降低灰熔点引起炉壁结渣与腐蚀。性气氛,从而降低灰熔点引起炉壁结渣与腐蚀。12煤粉燃烧时一次风比例和烟气中飞灰煤粉燃烧时一次风比例和烟气中飞灰含碳量与含碳量与NOx含量的关系含量的关系133.2 空气分级燃烧:空气分级燃烧:将燃料的燃烧过程分阶段完成。将燃料的燃烧过程分阶段完成。第一阶段减少供气量到第一阶段减少供气量到70%-75%;第二阶段将完全燃烧所需的其余空气通过布置在第二阶段将完全燃烧所需的其余空气通过布置在主燃烧器上方的专门空气喷口主燃烧器上方的专门空气喷口OFA(Over Fire Air)”火上风火上风”喷入炉膛。喷入炉膛。为了保证既
13、能减少为了保证既能减少排放,又能保证锅炉燃烧的经排放,又能保证锅炉燃烧的经济、可靠性,必须正确组织空气分级燃烧过程。济、可靠性,必须正确组织空气分级燃烧过程。14煤粉炉燃烧器前墙布置时煤粉炉燃烧器前墙布置时“火上风火上风”(OFA)喷口在炉膛上布置的示意图喷口在炉膛上布置的示意图“火上风”喷口一次风煤粉和二次风153.3 燃料分级燃烧,又称燃料再燃。燃料分级燃烧,又称燃料再燃。采用再燃技术时,在炉膛内可以近似的划分为采用再燃技术时,在炉膛内可以近似的划分为三个区域:主燃区、再燃区和燃尽区三个区域:主燃区、再燃区和燃尽区。80%燃料20%燃料燃尽风主燃区再燃区燃尽区主燃烧区是主要的燃料释主燃烧区
14、是主要的燃料释热区。将总燃料的热区。将总燃料的80%80%左左右经主燃烧器送入主燃烧右经主燃烧器送入主燃烧区域,该区域的过量空气区域,该区域的过量空气系数系数1 1。主燃烧区产生的主燃烧区产生的NOxNOx和未和未完全燃烧的燃料随烟气一完全燃烧的燃料随烟气一起离开该区进入再燃区。起离开该区进入再燃区。在主燃区的火焰峰面上,在主燃区的火焰峰面上,NOxNOx的浓度最高。的浓度最高。1680%燃料20%燃料燃尽风主燃区再燃区燃尽区再燃区是炉内还原再燃区是炉内还原NOxNOx的的区域。在主燃区的下游,区域。在主燃区的下游,将其余将其余20%20%左右的燃料喷左右的燃料喷入再燃烧区域,该区域入再燃烧区
15、域,该区域1 1。再燃燃料热解氧化,形成再燃燃料热解氧化,形成烃生成物。烃生成物。进入该区的活性氮类包括进入该区的活性氮类包括来自主燃烧区中形成的来自主燃烧区中形成的NOxNOx和再燃燃料的燃料氮。和再燃燃料的燃料氮。1780%燃料20%燃料燃尽风主燃区再燃区燃尽区这些活性氮类与烃生成物这些活性氮类与烃生成物(主要是(主要是CHi)反应生成)反应生成中间产物,如中间产物,如HCN和和NHi,将主燃烧区内生成的大,将主燃烧区内生成的大部分部分NOx还原成还原成N2除部分活性氮类还原成除部分活性氮类还原成N2外,一些氮仍保留外,一些氮仍保留NO的形式。的形式。如果以煤粉做为再燃燃料,如果以煤粉做为
16、再燃燃料,氮也可能以碳氮的形式离氮也可能以碳氮的形式离开再燃区。开再燃区。在再燃区,在再燃区,NOx的浓度最的浓度最低。低。1880%燃料20%燃料燃尽风主燃区再燃区燃尽区燃尽区是炉膛的最终燃烧燃尽区是炉膛的最终燃烧区。在再燃区上部送入相区。在再燃区上部送入相应的空气作为燃尽风,该应的空气作为燃尽风,该区域区域1,以保证剩余燃,以保证剩余燃料的燃尽。料的燃尽。在燃尽区,一些活性氮类在燃尽区,一些活性氮类可能又被氧化为可能又被氧化为NOx,导,导致致NOx的浓度有所回升,的浓度有所回升,但远低于主燃区但远低于主燃区NOx的浓的浓度。度。再燃技术,除了可以有效地还原已经生成的再燃技术,除了可以有效
17、地还原已经生成的NOXNOX以以外,还扩大了炉膛内的燃烧区域,降低了火焰的峰外,还扩大了炉膛内的燃烧区域,降低了火焰的峰值温度,值温度,NOXNOX的原始生成量也相应减少。的原始生成量也相应减少。19国外研究再燃技术的主要有日本的三菱重工,德国国外研究再燃技术的主要有日本的三菱重工,德国的的Babcock公司、公司、steinmuller公司,美国的能源公司,美国的能源与环境研究公司(与环境研究公司(EER)、气体研究中心()、气体研究中心(GRI)、)、匹兹堡能源技术中心(匹兹堡能源技术中心(PETC)、研究工程国际公)、研究工程国际公司(司(REI)等等。)等等。就再燃燃料而言,主要有天然
18、气、煤,也有的使用就再燃燃料而言,主要有天然气、煤,也有的使用生物质。再燃效率可达到生物质。再燃效率可达到50%70%,甚至更高。,甚至更高。在美国,再燃技术主要应用于燃煤锅炉,而在日本在美国,再燃技术主要应用于燃煤锅炉,而在日本和欧洲,在燃煤、燃油、燃气锅炉,以及固体废物和欧洲,在燃煤、燃油、燃气锅炉,以及固体废物焚烧炉中均有应用。焚烧炉中均有应用。在日本、美国和欧洲,近几年都成功地进行了采用在日本、美国和欧洲,近几年都成功地进行了采用再燃技术降低燃煤锅炉再燃技术降低燃煤锅炉NOx排放的示范工程。排放的示范工程。20美国匹兹堡的一台美国匹兹堡的一台148MW机组,锅炉燃用烟煤,机组,锅炉燃用
19、烟煤,切圆燃烧方式,燃烧器为低切圆燃烧方式,燃烧器为低NOx同轴燃烧系统,同轴燃烧系统,采用超细煤粉(采用超细煤粉(80%通过通过325目筛),在再燃燃目筛),在再燃燃料份额为料份额为15%的条件下,的条件下,NOx排放量降低排放量降低68%。葡萄牙在葡萄牙在Vado-Liguire发电厂用褐煤做再燃燃料,发电厂用褐煤做再燃燃料,将将NOx排放控制在排放控制在200mg/Nm3以下。以下。21目前,我国目前,我国300MW以上机组都采用了空气分级技以上机组都采用了空气分级技术,各种低术,各种低NOx燃烧器也得到了大面积推广应用,燃烧器也得到了大面积推广应用,在控制在控制NOx排放上取得了一定的
20、效果。排放上取得了一定的效果。采用再燃技术可以将采用再燃技术可以将NOx的排放量降低的排放量降低50%70%具有明显的优势。它可将烟煤锅炉的具有明显的优势。它可将烟煤锅炉的NOx降低到降低到400mg/m3以下,贫煤锅炉的以下,贫煤锅炉的NOx降低到降低到650mg/m3以下,无烟煤锅炉的以下,无烟煤锅炉的NOx降低到降低到1000mg/m3以下。以下。如果和其它低如果和其它低NOx燃烧技术联合应用,可取得更燃烧技术联合应用,可取得更好的好的NOx控制效果。控制效果。适合我国电站锅炉的再燃燃料有天然气和超细煤适合我国电站锅炉的再燃燃料有天然气和超细煤粉。粉。鉴于煤是电力生产的主要一次能源,显然
21、,鉴于煤是电力生产的主要一次能源,显然,如果以煤粉作为再燃燃料,就可以为实际煤粉炉如果以煤粉作为再燃燃料,就可以为实际煤粉炉应用再燃技术提供极为有利的条件。应用再燃技术提供极为有利的条件。高挥发分煤种更适宜做再燃燃料;超细煤粉再燃高挥发分煤种更适宜做再燃燃料;超细煤粉再燃有更高的还原效率和更好的经济性。有更高的还原效率和更好的经济性。224炉膛喷射脱硝实质为向炉膛喷射某种物质,可在一定温度条件实质为向炉膛喷射某种物质,可在一定温度条件下还原已生成的下还原已生成的NOxNOx,以降低的排放量。包括喷水,以降低的排放量。包括喷水法、二次燃烧法、喷氨法。法、二次燃烧法、喷氨法。4.1 喷化学试剂喷化
22、学试剂但但NONO氧化较困难,需喷入臭氧或高锰酸钾,不现氧化较困难,需喷入臭氧或高锰酸钾,不现实。实。4.2喷二次燃料喷二次燃料即前述燃料分级燃烧,但二次燃料不会仅选择即前述燃料分级燃烧,但二次燃料不会仅选择NONO反应,它还会与氧气反应,使排烟温度上升。反应,它还会与氧气反应,使排烟温度上升。234.3 喷氨法喷氨法(尿素等氨基还原剂)(尿素等氨基还原剂)由于氨只和烟气中由于氨只和烟气中NO反应,而一般不和氧反应,这种反应,而一般不和氧反应,这种方法亦称选择性非催化剂吸收(方法亦称选择性非催化剂吸收(SNCR)法。但不用催)法。但不用催化剂,氨还原化剂,氨还原NO仅在仅在9501050这一狭
23、窄范围内进行,这一狭窄范围内进行,故喷氨点应选择在炉膛上部对应位置。故喷氨点应选择在炉膛上部对应位置。采用炉膛喷射脱硝,喷射点必须在采用炉膛喷射脱硝,喷射点必须在9501050 之间。之间。喷入的氨与烟气良好混合是保证脱硝还原反应充分进行、喷入的氨与烟气良好混合是保证脱硝还原反应充分进行、使用最少量氨达到最好效果的重要条件。使用最少量氨达到最好效果的重要条件。24选择性非催化脱硝法选择性非催化脱硝法(SNCR)炉墙上炉墙上多层氨喷口位置示意图多层氨喷口位置示意图喷入氨/尿素燃烧器烟气1050oC-950oC25若喷入的氨未充分反应,则泄漏的氨会到锅炉尾若喷入的氨未充分反应,则泄漏的氨会到锅炉尾
24、部受热面,不仅使烟气飞灰容易沉积在受热面,部受热面,不仅使烟气飞灰容易沉积在受热面,且烟气中氨遇到且烟气中氨遇到SOSO3 3会生成硫酸氨(粘性,易堵会生成硫酸氨(粘性,易堵塞空气预热器,并有腐蚀危险)。塞空气预热器,并有腐蚀危险)。总之,总之,SNCRSNCR喷氨法投资少,费用低,但适用范围喷氨法投资少,费用低,但适用范围窄,要有良好的混合及反应空间、时间条件。当窄,要有良好的混合及反应空间、时间条件。当要求较高的脱除率时,会造成氨泄漏过大。要求较高的脱除率时,会造成氨泄漏过大。265烟气处理降低NOx排放技术各种低燃烧技术是降低燃煤锅炉排放值最主要亦各种低燃烧技术是降低燃煤锅炉排放值最主要
25、亦较经济的技术。但一般只降低排放较经济的技术。但一般只降低排放50%50%左右。环保左右。环保法对排放的要求越来越严格,故应考虑燃烧后的法对排放的要求越来越严格,故应考虑燃烧后的烟气脱硝处理技术。烟气脱硝处理技术。5.1 干法烟气脱硝干法烟气脱硝包括使用催化剂来促进还原反应的选择性催化脱包括使用催化剂来促进还原反应的选择性催化脱硝法(硝法(SCRSCR)、电子束照射法和同时脱硫脱硝法。)、电子束照射法和同时脱硫脱硝法。27烟气脱硝技术烟气脱硝技术选择性催化还原法(选择性催化还原法(SCR)催化剂:贵金属、碱性金属氧化物催化剂:贵金属、碱性金属氧化物还原反应还原反应潜在氧化反应潜在氧化反应28选
26、择性催化还原法(选择性催化还原法(SCR)29烟气烟气SCRSCR脱硝法采用催化剂促进氨与脱硝法采用催化剂促进氨与NOxNOx的还原的还原反应。若使用钛和铁氧化物类催化剂,其反应反应。若使用钛和铁氧化物类催化剂,其反应温度为温度为300300至至400400,当采用活性焦炭时,其,当采用活性焦炭时,其反应温度为反应温度为100100至至150150 。根据催化反应器在锅炉尾部烟道的位置根据催化反应器在锅炉尾部烟道的位置,有三种有三种方案方案(1)(1)在空气预热器前在空气预热器前350350摄氏度位置摄氏度位置.(2)(2)在静电除尘器和空气预热器之间在静电除尘器和空气预热器之间(3)(3)布
27、置在布置在FGD(FGD(湿法烟气脱硫装置湿法烟气脱硫装置)之后之后30SCR喷氨法喷氨法催化剂反应器催化剂反应器(SCR反应反应器器)置于空气预热器前的高尘烟气中置于空气预热器前的高尘烟气中锅炉静电除尘器SCR反应器空气预热器NH3储罐蒸发器去湿法烟气脱硫系统NH3空气NH3NH3+空气31此时此时,烟气中含有飞灰、烟气中含有飞灰、SO2,SO2,故反应器在故反应器在“不干净不干净”的高尘烟气中。但此处温度在的高尘烟气中。但此处温度在300300到到500500o oC C之间,之间,适用于多数适用于多数催化剂,催化剂,但寿命受下列因素影响但寿命受下列因素影响:烟气飞灰中烟气飞灰中NaNa、
28、K K、CaCa、SiSi、AsAs会使会使催化剂催化剂中毒或中毒或污染。污染。飞灰对飞灰对催化剂催化剂反应器的磨损和使反应器的磨损和使催化剂催化剂反应器蜂窝反应器蜂窝堵塞。堵塞。如烟气温度升高,会使如烟气温度升高,会使催化剂催化剂烧结或使之再结晶失烧结或使之再结晶失效。效。如烟气温度降低,氨会和如烟气温度降低,氨会和SO3SO3生成硫酸氢铵,堵塞生成硫酸氢铵,堵塞烟道。烟道。高活性高活性V V、FeFe催化剂催化剂会使会使SO2SO2氧化成氧化成SO3SO3。32SCR喷氨法喷氨法催化剂反应器置于空气预热催化剂反应器置于空气预热器与电除尘器之间器与电除尘器之间锅炉静电除尘器SCR反应器空气预
29、热器NH3储罐蒸发器NH3NH3+空气湿法烟气脱硫系统空气去烟囱空气33SCR喷氨法喷氨法催化剂反应器催化剂反应器布置在布置在FGDFGD(湿法烟气脱硫装置湿法烟气脱硫装置)之后之后锅炉静电除尘器SCR反应器空气预热器NH3储罐蒸发器NH3NH3+空气湿法烟气脱硫系统空气气/气加热器去烟囱空气气/油燃烧器或蒸汽换热器34布置在布置在FGD(FGD(湿法烟气脱硫装置湿法烟气脱硫装置)之后其优点显之后其优点显而易见而易见,此时可使用高活性此时可使用高活性CATACATA,且结构紧凑且结构紧凑,寿命较长。问题寿命较长。问题:反应器在反应器在FGDFGD之后之后,温度仅有温度仅有50-6050-60度
30、度,故需加热升温。故需加热升温。与与SNCRSNCR一样一样,SCRSCR也应注意喷氨量的控制。也应注意喷氨量的控制。35SO2SO2,NOxNOx和粉尘联合控制和粉尘联合控制工艺工艺 近年来,美国巴布科克近年来,美国巴布科克.威尔科克斯威尔科克斯(B&W)B&W)公司开公司开发了一种发了一种SNRBSNRB技术。技术。其特点是使用一种高温布其特点是使用一种高温布袋除尘器,将脱硫脱硝和袋除尘器,将脱硫脱硝和除尘结合到一起。除尘结合到一起。其原理为:将钙基或钠基其原理为:将钙基或钠基碱性吸收剂喷入烟气中脱碱性吸收剂喷入烟气中脱硫,将高温催化剂喷入耐硫,将高温催化剂喷入耐高温陶瓷纤维袋内并通过高温
31、陶瓷纤维袋内并通过喷氨脱硝,高温脉冲喷吹喷氨脱硝,高温脉冲喷吹布袋除尘。布袋除尘。烟气入口高温陶瓷纤维袋清洁烟气喷入氨喷入碱SOx-NOx-RoxBox(SNRB)工艺流程工艺流程365.2 5.2 湿法烟气脱硝湿法烟气脱硝同时脱硫脱硝的湿式系统同时脱硫脱硝的湿式系统石灰石灰/石膏法石膏法:采用生石灰采用生石灰,消石灰和微粒碳酸钙消石灰和微粒碳酸钙制成吸收液制成吸收液,加入少量硫酸加入少量硫酸,将其将其PHPH调制调制4-4.5,4-4.5,在在洗涤塔内反应如下洗涤塔内反应如下:Ca(OH)Ca(OH)2 2+SO+SO2 2-CaSO-CaSO3 3+H+H2 2O O CaSO CaSO3
32、 3+SO+SO2 2+H2O-Ca(HSO+H2O-Ca(HSO3 3)2 2 NO+2Ca(HSO NO+2Ca(HSO3 3)2 2+H+H2 2O-1/2NO-1/2N2 2+2CaSO+2CaSO4 4.2HO+2SO.2HO+2SO2 237各种低NOX燃烧技术降低NOX水平及成本(1994)燃烧技术燃烧技术NOx将低水平(将低水平(%)成本(美元成本(美元/kW)范围范围平均平均范围范围平均平均燃烧改造燃烧改造102522.50103.2空气分级空气分级1030235158.2低低NOx炉炉20605164016.1天然气再燃天然气再燃406051145032SNCR207043
33、.155019.6SCR60907880180123.538氟化物的治理氟化物的治理随着炼铝工业、磷肥工业、硅酸盐工业以随着炼铝工业、磷肥工业、硅酸盐工业以及氟化学工业的发展,氟化物的污染越来及氟化学工业的发展,氟化物的污染越来越严重。由于氟化物易溶于水和碱性水溶越严重。由于氟化物易溶于水和碱性水溶液中,因此去除气体中的氟化物一般多采液中,因此去除气体中的氟化物一般多采用湿法。用湿法。39湿法净化含氟化物烟气湿法净化含氟化物烟气一般采用石灰石或消石灰水溶液吸收气体中的一般采用石灰石或消石灰水溶液吸收气体中的氟化物,生成氟化物,生成CaF2沉淀,效率接近沉淀,效率接近100%。干法净化含氟化物烟
34、气干法净化含氟化物烟气应用固态氧化铝为吸附剂,吸附后含氟化物的应用固态氧化铝为吸附剂,吸附后含氟化物的氧化铝可作炼铝的原料。干法净化应用于磷矿氧化铝可作炼铝的原料。干法净化应用于磷矿石生产磷、磷酸、磷肥等过程所发生的氟化物石生产磷、磷酸、磷肥等过程所发生的氟化物治理。干法的净化效率达治理。干法的净化效率达98以上。以上。40汽车排气净化汽车排气净化汽车排气中的主要污染物有一氧化碳、碳氢化合汽车排气中的主要污染物有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、硫氧化物、铅化合物、苯并芘等。物、氮氧化物、硫氧化物、铅化合物、苯并芘等。目前,大多数国家已制定的汽车排气标准中,都目前,大多数国家已制定的汽车排气标准
35、中,都把一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物作为主要污把一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物作为主要污染物来控制。染物来控制。汽油机汽车和柴油机汽车所排放的污染物的种类汽油机汽车和柴油机汽车所排放的污染物的种类虽然几乎相同、但是由于柴油机汽车是采用压缩虽然几乎相同、但是由于柴油机汽车是采用压缩着火,经常是在过量空气下燃烧,所以生成的一着火,经常是在过量空气下燃烧,所以生成的一氧化碳、碳氢化合物比汽油机汽车少,而氮氧化氧化碳、碳氢化合物比汽油机汽车少,而氮氧化物、黑烟和酸性物的生成量则较多,排气黑度较物、黑烟和酸性物的生成量则较多,排气黑度较大。因而对这两种类型汽车所采取的排气净化对大。因而对这两种类型汽车
36、所采取的排气净化对策也有所不同。策也有所不同。41汽油机汽车排气的净化汽油机汽车排气的净化汽油机汽车排气净化措施一般可分为燃烧前处汽油机汽车排气净化措施一般可分为燃烧前处理、机内净化和燃烧后的排气净化三个方面。理、机内净化和燃烧后的排气净化三个方面。柴油机汽车排气的净化柴油机汽车排气的净化柴油机排气控制也分为燃烧前处理、机内净化柴油机排气控制也分为燃烧前处理、机内净化和燃烧后排气净化三个方面。由于柴油机是在和燃烧后排气净化三个方面。由于柴油机是在过量空气下燃烧,排气中的一氧化碳和碳氢化过量空气下燃烧,排气中的一氧化碳和碳氢化合物较少,氮氧化物和黑烟较多,所以对柴油合物较少,氮氧化物和黑烟较多,
37、所以对柴油机排气的控制应着眼于控制氮氧化物和黑烟两机排气的控制应着眼于控制氮氧化物和黑烟两类污染物。类污染物。42复习题复习题1 简述电除尘工作原理,布袋除尘器工作原理,简述电除尘工作原理,布袋除尘器工作原理,各自特点。各自特点。2简述石灰石简述石灰石-石膏法石膏法FGD的反应原理,画出工艺的反应原理,画出工艺流程图,标出主要设备。流程图,标出主要设备。3简述燃煤锅炉简述燃煤锅炉NOx形成机理。形成机理。4控制炉内控制炉内NOx的生成主要是基于何原理?根据的生成主要是基于何原理?根据这一原理开发出的低这一原理开发出的低NOx燃烧技术主要有那些?燃烧技术主要有那些?5简述基于喷氨的简述基于喷氨的SCR、SNCR法烟气脱硝化学法烟气脱硝化学反应原理,在燃煤电站中的布置位置,哪一种是主反应原理,在燃煤电站中的布置位置,哪一种是主流技术?流技术?6主要的低主要的低 NOx排放技术有哪些,其效率大约是排放技术有哪些,其效率大约是多少?多少?43The ENDThanks for listeningAny questions
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