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1、无锡立信烟气脱硝技术交流,周冬宇 2011.9.11,一、SCR蜂窝及板式催化剂的制备与性能（2006-2008）二、火电厂SCR脱硝技术的设计与技术优化（2009-2011）三、现任项目设计经理 安徽宣城1x600MW、大唐临汾2x300MW（氨法）河北马头2x300MW、安徽马鞍山2x660MW（尿素法）四、合作交流 项目与工程、板式催化剂的研发 中试实验台的搭建、粉体对SNCR的影响,介绍与合作,一、脱硝技术概述（背景、分类、特点、前景）二、还原剂的制备（组成、对比、布置、重要性）三、烟气脱硝工程投标与报价（专题、方案、价格）四、SCR工艺流程及关键技术（选型、计算、设计）五、SNCR化
2、学动力学与SCR流场模拟（CFD）六、SCR工程应用与案例分析（国投宣城）七、方向、探索与展望（企业与员工）目标：1-2个月入门，3-4个月了解，7-8个月设计，12-16个 月投标，24-36个月精通。,内容与目标,到2015年，我国节能环保产业有望年均增长达15%，节能环保产业总产值预计将超万亿元，占GDP的7%-8%。国家环保部3月24日透露，“十二五”期间计划将火电厂脱硝等环保成本纳入电价成本。根据初步方案，“十二五”期间火电烟气脱硝电价或享受每度补贴0.012元的优惠。环保部牵头制定的火电厂大气污染物排放标准终稿有望近期出台。,脱硝动态,按照标准二次修订稿中的要求，全国火电企业现役和
3、新建火电机组在2014年及2012年前排放的氮氧化物上限值需达200毫克/立方米（2010年底全国火电机组9.6亿千瓦）。中电联指出：要达到排放标准，国内现役火电机组进行脱硝改造和新建机组加装脱硝设施的成本投入达3000多亿。瑞银预测，“十二五”期间，中国火电厂脱硝市场容量约为1300亿元，年均市场容量约为260亿元。其中SCR催化剂的年均市场40-60亿元左右。根据日立的调研数据，到2015年度，中国脱硝催化剂的市场规模将增长到15万立方米。,数字脱硝,6,一、烟气脱硝技术概述,氮氧化物的危害性表现在：对人体健康的直接危害 参与形成区域细粒子污染和灰霾的重要原因，使大气能见度降低 使酸雨污染
4、由硫酸型向硫酸和硝酸复合型转变城市臭氧和光化学烟雾。NOx排放的增长加剧了区域酸雨的恶化趋势，同时其跨国界的“长距离输送”，增加了我国NOx排放的国际压力。,1、NOx的危害,7,2、NOx在电站锅炉的生成过程,氮氧化物是化石燃料与空气在高温燃烧时产生的，NOx包括NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5等。,按燃烧过程中NOx的生成机理，NOx可分成：热力型NOx 燃料型NOx 快速型(瞬时反应型)NOx,NO约占9095,NO2、NxOy约占5-10,8,燃烧过程中三种生成机理对NOx量的贡献示意图,9,摘自：火电厂大气污染物排放标准（2003版）,火力发电锅炉及燃气轮机组氮氧化
5、物（以二氧化氮计）排放浓度,单位：mg/Nm3,3、当前对NOx排放的要求,摘自：火电厂大气污染物排放标准（二次征求意见稿）,火力发电锅炉及燃气轮机组氮氧化物（以二氧化氮计）排放浓度,单位：mg/Nm3,11,20092010年全国污染防治工作要点,以火电行业为重点，开展工业氮氧化物污染防治，在京津冀、长三角和珠三角地区，新建火电厂必须同步建设脱硝装置，2015年年底前，现役机组全部完成脱硝改造，研究扶持政策，提高氮氧化物污染防治技术水平,12,4、脱硝技术的分类,燃烧过程中的NOx脱除 低氮燃烧技术、循环流化床洁净燃烧技术（CFBC）烟气脱硝技术 选择性催化还原技术（SCR）、选择性非催化还
6、原技术（SNCR）SNCR-SCR 联合技术,13,脱硝技术比较,14,在燃烧过程中脱除 控制燃烧条件,从而控制NOx的生成控制燃烧温度，控制燃料和空气的混合速度与时机。采用该原理的主要技术包括低氮燃烧器、OFA分级送风等。,在燃烧后脱除 4 NO+4 NH3+O2-4 N2+6 H2O6 NO2+8 NH3+O2-7 N2+12 H2O采用以上原理产生并应用较多的有选择性催化还原技术(SCR)、选择性非催化还原技术(SNCR)、SNCR-SCR联合技术等。,条件1:温度9001100;条件2:使用催化剂，温度300400.,15,5、烟气脱硝技术比较,选择性催化还原（Selective Ca
7、talytic Reduction）SCR技术选择性非催化还原（Selective Non-Catalytic Reduction）SNCR技术 SNCR-SCR 联合技术,16,SCR选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction）,SCR技术：还原剂（NH3）在催化剂的作用下，将烟气中NOx还原为氮气和水。“选择性”指氨有选择地将 NOx 进行还原的反应。SCR技术由日本于70年代投入商业运行，至80年代中期欧洲也成功地实现了SCR的商业运行。SCR装置一般布置在锅炉省煤器出口与空气预热器入口之间，催化反应温度在300400。SCR系统特点：结构简单，运行方便
8、；转动设备少，可靠性高；无副产品；脱硝效率高，可达90%；使用广泛。,17,基本反应方程式,副作用方程式,氮氧化物与氨的化学反应（SCR),18,a)高含灰布置方案,选择性催化还原法（SCR）常规布置方式,b)低含灰/尾部布置方案,19,SCR脱硝实例,SCR反应器,20,选择性非催化还原法(SNCR),SNCR原理是在炉内喷射氨、尿素水溶液等化学还原剂使之与烟气中的NOx反应，将其转化成氮(N2)及水(H2O)。,有效反应温度范围9001100之间。由于SNCR反应的温度范围较窄，锅炉变负荷时脱硝效率降低。SNCR脱硝效率对大型燃煤机组在 2540%；无副产品 反应式：4NO+4NH3+O2
9、4N2+6H2O 4NH3+5O24NO+6H2O 4NH3+3O22N2+6H2O,21,SCR与SNCR比较,22,工程应用特点,SNCR不需催化剂，工程造价大大降低；SNCR 完全布置在锅炉本体上，不需要占地面积；SNCR特别适用于老机组的改造和小机组脱硝;SNCR可以和SCR配合使用，达到更好的效果;SNCR对反应温度和停留时间的控制难度较大。,23,SNCR-SCR联合技术,SNCR-SCR 联合技术具有两个反应区，通过布置在锅炉炉墙上的喷射系统，首先将还原剂喷入第一个反应区炉膛，在高温下还原剂与烟气中NOx发生非催化还原反应，实现初步脱氮。然后未反应完的还原剂进入混合工艺的第二个反
10、应区反应器，进一步脱氮。SNCR-SCR 联合技术最主要的改进是省去了SCR 设置在烟道里的复杂AIG（氨喷射）系统，并减少了催化剂的用量。,24,三、催化剂的生产和在脱硝系统中的应用,1、催化剂种类及应用2、催化剂选型流程 2、板式/蜂窝式催化剂生产流程3、催化剂安装4、催化剂的供货及生产能力,25,1、脱硝催化剂的种类与应用,26,催化剂的组成:大多以TiO2为载体，以V2O5或V2O5-WO3或V2O5 MoO3 为活性成分 催化剂特性：具有将NOx、NH3转换成N2、H2O的能力 SO2/SO3转化率低 最佳反应温度为315370,催化剂组成成分,27,催化剂元件,28,催化剂结构数据
11、,催化剂体积,AP（m2/m3）,29,催化剂模块,便于安装 缩短催化剂从反应器内搬出的时间,30,催化剂性能比较,31,催化剂国外主要供应商,板式Babcock Hitachi(BHK)（日本）Argillon（德国）,蜂窝式Cormetech（美国）触媒化成（日本）Envirotherm GmbH(KWH)(德国)BASF(德国)Seshin Electronics(韩国)Argillon（德国）,波纹板式Haldor Topsoe(丹麦)Hitachi Zosen(Hitz)（日立造船）,32,催化剂国外主要供应商生产能力,摘自：SCR烟气脱硝催化剂简介 2008年第十届中国科协年会论文集,33,国内催化剂供应商,34,一、烟气脱硝技术概述,难得一遇的良机（十二五规划）政策区域的利好（经济发达地区）环保产业的龙头（与脱硫、除尘、脱汞、脱碳的不同）层出不穷的项目（新建、改造、大小机组）相关领域的带动（钢铁、玻璃、水泥、硝化）日益激烈的竞争（公司数目激增、利润面临下滑）,
