煙氣脫硝技術(shù)簡介課件

1、2010年03月脫硝技術(shù)簡介第一章：燃煤電廠氮氧化物排放特征及法律、法規(guī)。第二章：現(xiàn)有的脫硝技術(shù)第三章：脫硝技術(shù)：低氮燃燒、SNCR、SCR第四章：SCR脫硝技術(shù)第五章：脫硝還原劑（氨、尿素）第六章：擁有的技術(shù)和工程實(shí)例主要內(nèi)容1.1火電機(jī)組NOx排放特征根據(jù)官方統(tǒng)計(jì)，截至07年底，已經(jīng)投入運(yùn)行的火電總裝機(jī)容量約為5.5億千瓦，2010年火電裝機(jī)容量約為7億千瓦。300385 MW等級機(jī)組的份額占據(jù)首位，仍為主力機(jī)組，其次是5001000 MW等級機(jī)組。100MW和100165MW等級機(jī)組占34%。機(jī)組等級比例機(jī)組臺數(shù)100MW23100165 MW11476200250 MW92493003

2、85 MW305405001000 MW27240火電機(jī)組NOx排放特征上世紀(jì)80 年代中期，以石橫電廠300MW 鍋爐為標(biāo)志，我國電站鍋爐的設(shè)計(jì)制造開始采用早期的 LNB。同時(shí)期引進(jìn)的鍋爐也大多采用了類似技術(shù)。但是，這些鍋爐投運(yùn)后運(yùn)行狀況表明，NOx 的控制水平十分有限，排放范圍為：5501000 mg/m3 。2004 年開始設(shè)計(jì)制造的大容量鍋爐，各大鍋爐廠都采用了先進(jìn)的 LNB技術(shù)。這批鍋爐投運(yùn)后的實(shí)績表明，NOx的控制水平有了實(shí)質(zhì)性的提高，排放范圍為：350600 mg/m3 。1.2 2005年前后投產(chǎn)機(jī)組容量分布2005年以前投產(chǎn)的機(jī)組占火電總?cè)萘康?8%，這些鍋爐基本上沒有采取N

3、Ox控制措施，或控制措施效果十分有限；2005年后投產(chǎn)的100 165MW等級鍋爐并沒有像大容量鍋爐那樣采取有效措施其氮 氧化物排放樣沒有得到控制。1.3火電機(jī)組燃燒方式分布特征火電機(jī)組燃燒方式分布特征2005年以后投產(chǎn)的大容量機(jī)組，由于采取了高參數(shù)，以及先進(jìn)的LNB技術(shù)，NOx單位排放量僅有1.0g/kW.h左右（切圓和墻式燃燒方式）；上世紀(jì)80年代到04年期間投產(chǎn)的300385MW等級范圍的切圓燃燒鍋爐，總?cè)萘窟_(dá)到69,610MW ，它們的NOx單位排放量為1.82.8g/kW.h；早期墻式燃燒鍋爐的單位排放量為3.24.6g/kW.h 。采用前幾代LNB后可以達(dá)到1.52.6g/kW.h

4、；拱上燃燒方式的單位排放量高達(dá)4.55.8g/kW.h。火電廠氮氧化物排放控制征求意見稿火電廠氮氧化物排放控制征求意見稿在制定第 3 時(shí)段濃度限時(shí)遵循以下原則： 重點(diǎn)地區(qū)內(nèi)新建、改建和擴(kuò)建的火電鍋爐，須同步配套建設(shè)煙氣脫硝裝置，執(zhí)行200mg/m3 的限值。 其他地區(qū)新建、改建和擴(kuò)建的燃煤電廠，須同步配套建設(shè)煙氣脫硝裝置或預(yù)留煙氣脫硝場地，執(zhí)行400mg/m3 的限值。更嚴(yán)格的限制將執(zhí)行200mg/m3和100mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)。1.5 火電廠氮氧化物排放控制2004年以后建造的鍋爐都采用了先進(jìn)的LNB技術(shù)。 據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，已經(jīng)在總?cè)萘繛?,370MW的在役機(jī)組上實(shí)施了LNB改造。一批現(xiàn)有火電廠

5、結(jié)合技術(shù)改造安裝了低氮燃燒器。截至2008 年底，全國約有200 多臺套火電機(jī)組安裝了煙氣脫硝裝置。 已建成投運(yùn)的SCR的機(jī)組容量為16,670MW ，其中在役機(jī)組改造的有18臺，總?cè)萘?,385MW。在建和擬建SCR的（新建）機(jī)組容量超過120,000MW。 未來1.2億新建機(jī)組的氮氧化物排放濃度可以達(dá)到 50200mg/m，單位發(fā)電量的排放將會(huì)達(dá)到0.20.5g/kW.h。 2.1.燒中脫硝（鍋爐內(nèi)燃燒）技術(shù)低NOx燃燒器（LNB）燃燒器被設(shè)計(jì)成可調(diào)整或不可調(diào)整式的分級進(jìn)氣,以做階段式燃燒。燃料混合一部份的一次風(fēng)(Primary air)由燃燒器噴入鍋爐,二次風(fēng)則包圍著燃料管進(jìn)入鍋爐通常都

6、做渦旋式進(jìn)入。階段式燃燒是將燃料加熱起來同時(shí)將與其結(jié)合在一起的氮釋放出來,此自由氮存在于一個(gè)缺氧的氣態(tài)環(huán)境中 。剩下來的空氣則留在燃燒程序的后段進(jìn)入,以便使未燃燒成氮氧化物之氣態(tài)碳化合物完成燃燒。2.2 空氣分級燃盡風(fēng)（OFA）主燃燒區(qū)之空氣減量供應(yīng),剩下來的空氣分成一段或多段在主燃燒區(qū)的上方注入鍋爐；主燃燒區(qū)的溫度最高,此溫度會(huì)使氮氧化,所以此區(qū)氧濃度盡可能保持低,可減少氮之氧化；剩下來的空氣(全部空氣量的30%左右)進(jìn)入較低溫之區(qū)域,因此可減低氮氧化物的形成；這種供風(fēng)方式與LNB相結(jié)合，一般可減少NOx的生成量20-40%，實(shí)施時(shí)須對現(xiàn)有的供風(fēng)系統(tǒng)和爐膛進(jìn)行一定程度的改造。2.4 煙氣再循

7、環(huán)再循環(huán)煙氣會(huì)將燃料所需之氧剝奪,使火焰溫度降低,從而減少氮氧化物的生成。30%的煙氣混入一次風(fēng)，可降低30-40%氮氧化物的生成。再循環(huán)方式有將煙氣引入送風(fēng)機(jī)入口或?qū)煔獯颠M(jìn)二次風(fēng)風(fēng)箱以與二次風(fēng)混合等方式。2.5 燃燒后煙氣脫硝技術(shù)選擇性催化還原法（SCR）SCR脫硝技術(shù)是指使用還原劑（尿素、氨水、液氨等）在合適的溫度范圍在有氧條件下在催化劑的作用下將NOx選擇性的還原為無害的氮?dú)夂退籗CR脫硝技術(shù)具有脫硝率高（5090%、可調(diào)），選擇性好（與NOx反應(yīng))，成熟可靠等優(yōu)點(diǎn)，是國外電站廣泛采用的脫硝技術(shù)；SCR技術(shù)首先在七十年代后期在日本的工業(yè)電站得到應(yīng)用，隨后在歐洲、美國等地區(qū)得到廣泛的應(yīng)

8、用。2.6燃燒后煙氣脫硝技術(shù)選擇性非催化還原法（SNCR）SNCR是由美國Exxon公司首先開發(fā)成功、首先在日本得到商業(yè)應(yīng)用；SNCR無需催化劑，選擇的還原劑與SCR相同，也為液氨、氨水或尿素 SNCR以還原劑在鍋爐上方和水平煙道噴入，與煙氣中的NO x有選擇的反應(yīng)生成無害的N2和H2O；SNCR工藝的反應(yīng)溫度為9001100，溫度窗口較窄，脫硝率不高，一般為2560%（在闞山、利港等電廠使用）。SNCR改造投資成本較低，比較適合對現(xiàn)有鍋爐的SNCR改造。 2.7SCR/SNCR聯(lián)用即在高溫區(qū)使用SNCR法，在爐膛內(nèi)噴入還原劑將NOx還原；在尾部煙道中安裝SCR反應(yīng)器（煙道型反應(yīng)器），利用SN

9、CR中逃逸的NH3將NOx進(jìn)一步還原，利用這種組合方式可以將采用SNCR出口的NOx濃度再降5060%左右，氨的泄漏量小于5 ppm。由于上游使用了SNCR降低了SCR的入口NOx的負(fù)荷，可以減少SCR催化劑的使用量，降低催化劑的初投資；而下游的SCR利用SNCR逃逸的NH3可以減少NH3的逃逸量。SNCR/SCR混合法可利用逃逸的氨作為后部SCR的還原劑，從而可使其脫硝效率逐步升級最終可達(dá)到80%以上。由于兩種工藝聯(lián)用，由于脫硝后的氨氮以及煙氣成分分布以及工藝參數(shù)很難精確測定，因此控制調(diào)試難度較大。2.8.脫硝技術(shù)經(jīng)濟(jì)的對比NOx控制技術(shù) 脫硝率（%） 投資費(fèi)用（元/kw） 低NOx燃燒技術(shù)

10、 各種燃燒調(diào)整技術(shù) 1030 010 燃燼風(fēng)技術(shù)OFA 2030 515 煙氣再循環(huán)FGR 2050 412 低NOx燃燒器（LNB） 2040 612 再燃燒（Reburning） 4050 3050 LNB和先進(jìn)的OFA 4070 620 LNB和再燃燒法 6080 3060 尾部煙氣處理 SNCR 2050 2550 SCR 6090 70110SNCR+SCR408040802.9.多種脫硝技術(shù)的對比序號主要成熟技術(shù)SCRSNCR/SCR聯(lián)產(chǎn)SNCR1還原劑尿素、液氨、氨水尿素、液氨、氨水尿素、液氨、氨水2反應(yīng)溫度300400前段:9001100，后段:32040090011003催化

11、劑成份主要為TiO2， V2O5 WO3 后段加裝少量催化劑(成份同前)不使用催化劑4脫硝效率60%90%40%80%大型機(jī)組25%40%，小型機(jī)組配合LNB、OFA技術(shù)可達(dá)80%5SO2/SO3氧化會(huì)導(dǎo)致SO2/SO3氧化SO2/SO3氧化較SCR低不導(dǎo)致SO2/SO3氧化6NH3 逃逸35ppm35ppm左右510ppm7對空氣預(yù)熱器影響催化劑中的V、Mn、Fe等多種金屬會(huì)對SO2的氧化起催化作用， SO2/SO3氧化率較高，而NH3與SO3易形成NH4HSO4造成堵塞或腐蝕SO2/SO3氧化率較SCR低，造成堵塞或腐蝕的機(jī)會(huì)較SCR低不會(huì)因催化劑導(dǎo)致SO2/SO3的氧化，造成堵塞或腐蝕的

12、機(jī)會(huì)為三者最低8系統(tǒng)壓力損失催化劑會(huì)造成較大的壓力損失（100mmH2O）催化劑用量較SCR小，產(chǎn)生的壓力損失相對較低(40-60mmH2O) 基本無壓力損失9燃料的影響高灰分會(huì)磨耗催化劑，堿金屬氧化物會(huì)使催化劑鈍化影響與SCR相同基本無影響10鍋爐的影響受省煤器出口煙氣溫度的影響 受爐膛內(nèi)煙氣流速、溫度分布及NOx分布的影響(需做計(jì)算機(jī)模擬分析)與SNCR/SCR混合系統(tǒng)影響相同(需做計(jì)算機(jī)模擬分析)11占地空間大（需增加大型催化劑反應(yīng)器和供氨或尿素系統(tǒng)）較小(需增加一小型催化劑反應(yīng)器，無需增設(shè)供氨或尿素系統(tǒng))小(鍋爐無需增加催化劑反應(yīng)器)3.2.影響溫度型NO生成的因素（1）溫度 溫度是關(guān)

13、鍵因素，1500 C以上開始生成NO，隨著溫度上升，NO激劇增加。預(yù)混火焰燃燒溫度高，NO生成量較大。（2）停留時(shí)間 停留時(shí)間長，特別是在高溫條件下停留時(shí)間長，NO生成量增加。 （3） 過量空氣系數(shù)n（空氣消耗系數(shù)） 過量空氣系數(shù)影響O2濃度和燃燒溫度。當(dāng)過量空氣系數(shù)n 接近 1 時(shí)，NO生成量最大。因?yàn)楫?dāng)n1時(shí)，燃燒溫度降低，生成NO也減少。3.3.溫度型NOX控制技術(shù) 氣體/液體燃料燃燒主要生成溫度型 NOX，要降低NOX ，須降低燃燒溫度， 減少煙氣在高溫區(qū)的停留時(shí)間，在n1的 條件下燃燒，降低氧氣濃度。 dNO/dt = KN2 O2 0.51、自身再循環(huán)型低NOX燃燒器 利用空氣自身

14、壓頭把部分煙氣循環(huán)吸 入燃燒器：降低了氧氣濃度； 氣體總?cè)萘吭黾樱?因而鏈鎖反應(yīng)速率減慢，燃燒溫度降低。 同時(shí)二次進(jìn)風(fēng)，進(jìn)行二段燃燒，所以降低 了煙氣中NOX濃度。 燃燒穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，效果較好。3.5 排煙再循環(huán)法 將部分低溫?zé)煔猓s15-20%）與空氣混合送至爐內(nèi)，降低了氧氣濃度（達(dá)到17-18%），也降低了燃燒溫度，因而可以降低溫度型NOX的生成量。 反應(yīng)物氧氣濃度降低，使鏈鎖反應(yīng)速度變慢。而且部分煙氣循環(huán)，提高了燃燒器出口速度，有利于混合和完全燃燒。這是一種常用的、有效的降低NOX的方法。循環(huán)煙氣最好直接送入燃燒區(qū)域。 排煙再循環(huán)法降低NOX效果的影響因素1. 再循環(huán)率：再循環(huán)率增加，

15、NOX降低率也增加；超過30%以后效果不再明顯。2. 燃料：不同燃料鍋爐的NOX降低率不同，當(dāng)循環(huán)率為15-20%時(shí)排放濃度為：煤25%，天然氣35%，燃油10-30%，3.6 二段燃燒法（空氣分級燃燒）燃燒所需的空氣分二次供給。 一段空氣（n0.8）只夠供給部分燃料燃燒（濃燃料燃燒），火焰溫度較低，燃料未燒完且燃燒不完全，O原子不會(huì)與N2 反應(yīng)生成 NOX；同時(shí)由于缺氧，中間產(chǎn)物也不易氧化成NOX 其余所需要的空氣由另設(shè)的風(fēng)口以二段風(fēng)供給，與一段燃燒的煙氣混合，進(jìn)行二段燃燒。在二段風(fēng)送入時(shí)，煙氣溫度已經(jīng)降低，雖然氧氣有過剩，NOX的生成反應(yīng)還是很慢，因此有效地控制了 NOX的生成量。3.7

16、燃料型NOX控制技術(shù) 固體燃料燃燒生成的NOX主要是燃料型NOx 。脫除NOx都是利用偏離化學(xué)當(dāng)量的燃燒，以減少NOx，基本上都是屬于二段燃燒法?？刂迫剂吓c空氣的混合比例，在一段燃燒時(shí)， 使燃料熱分解時(shí)處于還原性氣氛，中間產(chǎn)物（NH3，HCN）中N被還原成N2。在送入二次空氣時(shí)，實(shí)現(xiàn)完全燃燒。 煤粉爐爐內(nèi)脫硝二段燃燒法 采用空氣分級/燃料分級燃燒。典型的是德國斯坦謬?yán)展鹃_發(fā)的低NOX煤粉燃燒器。低NOX煤粉燃燒器3.8.低NOX煤粉燃燒器特點(diǎn)： （1）由于有回流區(qū)，能穩(wěn)定火； （2）二段空氣噴射脫硫劑時(shí)，可同時(shí)脫硫； （3）適用于老爐子改造，火焰長度變化不大。 效果： 采用二段燃燒法控制NO

17、X的煤粉爐示意圖 如下。其效果可以降低NOX 30-50%。3.9、選擇性非觸媒還原法(SNCR)SNCR技術(shù)是非觸媒的爐內(nèi)噴射工藝。80年代中期SNCR技術(shù)在國外研發(fā)成功。開始大量應(yīng)用于中小型機(jī)組，至90年代初期成功地應(yīng)用于大型燃煤機(jī)組。該技術(shù)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)至今已成功的應(yīng)用在600-800 MW等級燃煤機(jī)組。其原理是在爐內(nèi)噴射氨或尿素等化學(xué)還原劑使之與氮氧化物在煙氣中反應(yīng),將其轉(zhuǎn)化成氣態(tài)分子氨(N2)及水(H2O),尿素亦有少量的二氧化碳(CO2) 目前最進(jìn)步的SNCR技術(shù)與NOx有效反應(yīng)溫度范圍已可達(dá)850oC1250oC之間。3.10選擇性非觸媒還原法(SNCR)因?yàn)閷⒒瘜W(xué)反應(yīng)劑噴入爐內(nèi)正確

18、的位置且隨鍋爐負(fù)荷變化而調(diào)整是非常重要的，因此要求SNCR技術(shù)在設(shè)計(jì)階段對每臺對象機(jī)組實(shí)施計(jì)算機(jī)模擬分析，從而設(shè)計(jì)出隨溫度場變化的運(yùn)行控制系統(tǒng)。 使用計(jì)算機(jī)流體力學(xué)(CFD)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型(CKM)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)能力，即將先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)技術(shù)與特定燃燒裝置的尺寸、燃料類型和特性、鍋爐負(fù)荷范圍、燃燒方式、煙氣再循環(huán)（如果采用）、爐膛過?？諝狻⒊跏蓟蚧€NOx 濃度、爐膛煙氣溫度分布、爐膛煙氣流速分布等相結(jié)合進(jìn)行工程設(shè)計(jì)；實(shí)際運(yùn)行時(shí)SNCR的反應(yīng)窗將隨溫度場的分布而實(shí)施自動(dòng)追蹤調(diào)整，不受燃料種類或煤的質(zhì)量變化的影響。SNCR脫硝效率對大型燃煤機(jī)組通常在25-60%之間。對反應(yīng)窗有利非大型電站機(jī)組

19、SNCR工藝效率可達(dá)80% 。特點(diǎn)是工程造價(jià)低，占地面積小，適用于老廠改造，新爐可依鍋爐設(shè)計(jì)加以配合 ,脫硝效率更高。3.11技術(shù)概括：低氮燃燒技術(shù)3.12技術(shù)概括：SNCR技術(shù)3.13 技術(shù)概括：SCR技術(shù)3.14多種聯(lián)合技術(shù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較3.15多種聯(lián)合技術(shù)的技術(shù) 高效低氮燃燒器SCR。適用于燃用所有煤種的火電鍋爐，在國內(nèi)已經(jīng)有近200 臺套的裝置安裝，技術(shù)成熟，但是國內(nèi)運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)還不太多。 高效低氮燃燒器SNCR。適用于燃用煙煤、褐煤等的火電鍋爐。目前國內(nèi)有江蘇利港電廠、華能伊敏發(fā)電有限公司、徐州闞山電廠、廣州瑞明電廠和國華北京熱電廠采用SNCR 技術(shù)。當(dāng)排放為 400mg/m3 時(shí)，可采

20、用下列方法達(dá)標(biāo)排放： 高效低氮燃燒器。適用于燃用煙煤、褐煤的火電鍋爐。 高效低氮燃燒器SCR。適用于燃用所有煤種的火電鍋爐。 高效低氮燃燒器SNCR。適用于燃用所有煤種的火電鍋爐。第四章、SCR技術(shù)SCR的組成：1、煙道系統(tǒng)：進(jìn)口煙道、出口煙道、旁路煙道（省煤器旁路、空預(yù)器旁路）、聯(lián)絡(luò)煙道；2、SCR系統(tǒng): SCR反應(yīng)器、催化劑、煙氣整流系統(tǒng)、流場；3、氨噴射系統(tǒng)：噴氨系統(tǒng)（AIG格柵、駐留噴氨、直接噴氨等）、混合器系統(tǒng)、導(dǎo)流系統(tǒng)；4、取樣系統(tǒng)：煙氣分析系統(tǒng)（風(fēng)機(jī)取樣、直接取樣）、現(xiàn)場取樣；5、輔助系統(tǒng)：稀釋風(fēng)機(jī)、混合器、吹灰系統(tǒng)（蒸汽、聲波）、壓縮空氣系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、檢修起吊；6、儀器和儀

21、表部分：現(xiàn)場溫度、壓力、流量等檢測和控制；7、其他專業(yè)（電氣、熱控、土建、消防、給排水、暖通等）。4.1 SCR脫硝系統(tǒng)圖鍋爐NH3 噴注脫硝反應(yīng)器空氣預(yù)熱器蒸發(fā)器NH3 液化罐靜電除塵器引風(fēng)機(jī)煙囪換熱器增壓風(fēng)機(jī)脫硫系統(tǒng)送風(fēng)機(jī)SAH蓄壓器4.2 SCR的反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)機(jī)理和化學(xué)方程式4NO + 4NH3 + O2 4N2 + 6H2O2NO2 + 4NH3 +O2 3N2 + 6H2O6 NO2 + 8 NH3 7N2 + 12H2O 4.3 SCR的設(shè)計(jì)條件1、省煤器出口處煙氣流量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，濕基，實(shí)際含氧量 ）：100%BMCR工況、75%BMCR工況、50%BMCR工況（設(shè)計(jì)、校核1、校核

22、2）；2、煙氣溫度（）、鍋爐的點(diǎn)火形式。3、煙氣組成：NOx（干）、SO2（干）、SO3（干）、O2（濕）、H2O蒸汽（濕）、顆粒物濃度（干）【飛灰中的As、CaO、煙氣中的F和Cl等將在污染物中進(jìn)行考慮，在設(shè)計(jì)條件時(shí)不以予考慮】 （設(shè)計(jì)、校核1、校核2）； 4、總圖,鍋爐尾部（省煤器至空預(yù)器段、省煤器和空預(yù)器的形式）平、立面圖,還原劑區(qū)域圖紙。5、機(jī)組的形式（新建、改建、擴(kuò)建）、脫硝率等6、設(shè)置反應(yīng)器的數(shù)量：常規(guī)300MW機(jī)組、按照2塔/爐考慮。4.4 SCR反應(yīng)器4.5 催化劑1、SCR催化劑是SCR脫硝系統(tǒng)的核心，作用是控制反應(yīng)速度，加速需要的反應(yīng)的發(fā)生，抑制不需要的副反應(yīng)的發(fā)生。2、N

23、Ox催化劑是由活性金屬（氧化物）負(fù)載在大比表面積的催化劑載體物質(zhì)，如Al2O3、TiO2和SiO2等；SCR催化劑使用的活性物質(zhì)主要是過渡金屬元素（氧化物），如V2O5和WO3、MoO3等。3、催化劑一般在300420脫硝效率高、選擇性好、抗毒性強(qiáng)、運(yùn)行可靠。V2O5對SO2的氧化有催化活性，可以將SO2氧化為SO3，繼而與逃逸的NH3、煙氣中的水蒸氣等反應(yīng)生成硫酸氫銨，生成的硫酸氫銨的粘性較大，易造成飛灰在受熱面沉積，引起下游的設(shè)備和管道的堵塞和腐蝕，所以一般要求脫硝過程SO2的氧化率低于1%，氨逃逸量要求小于3ppm；此外反應(yīng)器溫度需保持在300以上，以避免硫酸銨鹽在催化劑上沉積，造成催化

24、劑微孔堵塞，活性下降；4、催化劑采用蜂窩狀、板狀和波紋板式等結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)催化劑具有較大的平行通道，有助于飛灰的通過。催化劑SCR催化劑一般分為平板式、蜂窩式和波紋板式。催化劑標(biāo)準(zhǔn)催化劑模組4.6流場1、目前比較有名的流場設(shè)計(jì)：公司瑞士FlowTech、丹麥Force、美國FlowTack三家 ，遠(yuǎn)達(dá)公司引進(jìn)的是丹麥Forcevision產(chǎn)品。2、計(jì)算機(jī)流體模擬試驗(yàn)（CFD）、1：1015的物理模型 ：目的：靜態(tài)混合器和氨噴射格柵的詳細(xì)設(shè)計(jì)研究、氨氣和熱空氣混合器詳細(xì)設(shè)計(jì)研究、積灰和氨噴射示蹤模擬冷態(tài)實(shí)驗(yàn)、飛灰整流器設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)研究、導(dǎo)流板設(shè)計(jì)的詳細(xì)設(shè)計(jì)研究、確定系統(tǒng)中飛灰沉積區(qū)域并對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)

25、化設(shè)計(jì)以消除飛灰沉積。流場流場的設(shè)計(jì)提資：1、煙氣資料、鍋爐尾部圖紙，2、脫硝裝置SCR的初步布置3、按照技術(shù)協(xié)議的內(nèi)容要求（給流場體要求）4.7飛灰整流器1、在SCR反應(yīng)器入口設(shè)置整流器，確保入口煙氣分布均勻，煙氣流向垂直向下通過催化劑層，通常在第一層催化劑前安裝飛灰整流器，調(diào)整反應(yīng)器頂部垂直向下方向的飛灰與氣流的分布，使SCR反應(yīng)充分，最大限度的減少飛灰在催化劑表面的沉積，避免催化劑中毒，并可防止積灰堵塞。設(shè)計(jì)參數(shù)：1、單元格300mm300mm，層高300mm，雙層交錯(cuò)布置。2、板材質(zhì)：16Mn，厚度23mm，3、布置方式上可根據(jù)SCR內(nèi)部支撐框架的具體布置形式劃分，同時(shí)要考慮現(xiàn)場的安裝

26、。4.8氨噴射系統(tǒng)1、氨噴射系統(tǒng)的形式：AIG噴氨格柵（噴嘴靜態(tài)混合器）、渦流式（駐留圓盤噴管）等。1.1.AIG采用格柵式布置，結(jié)構(gòu)上是由一系列的裝有許多噴嘴的噴射管組成，使用簡單流量測量(流量計(jì)或壓力表）裝置和手動(dòng)調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)不同連接管中的NH3/空氣混合物的分布?；旌蠁卧捎渺o態(tài)混合器或者星型混合圓盤。1.2.渦流式布置， 結(jié)構(gòu)上是由一系列的噴射管組成，使用簡單流量測量(流量計(jì)或壓力表）裝置和手動(dòng)調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)不同連接管中的NH3/空氣混合物的分布。混合單元采用圓盤或者星型混合圓盤。第五章.脫硝還原劑不同還原劑的性能比較 項(xiàng)目液氨氨水尿素反應(yīng)劑費(fèi)用便宜較貴最貴運(yùn)輸費(fèi)用便宜貴便宜安全性有毒有

27、害無害存儲條件高壓常壓常壓，干態(tài)儲存方式液態(tài)液態(tài)微粒狀初投資費(fèi)用便宜貴貴運(yùn)行費(fèi)用便宜貴需要高熱量蒸發(fā)蒸餾水和氨貴需要高熱量水解尿素和蒸發(fā)氨設(shè)備安全要求有法律規(guī)定需要基本上不需要脫硝劑存儲、制備、供應(yīng)系統(tǒng) SCR系統(tǒng)可采用液氨、氨水、尿素等作為還原劑； 液氨（純氨）可以直接通過蒸發(fā)形成NH3，向脫硝系統(tǒng)提供還原劑。 氨水和尿素需加熱分解才能制備得到NH3，并產(chǎn)生水和CO2等副產(chǎn)物。 采用氨水作為制備劑時(shí)，一般選用2030%濃度的氨水； 采用尿素溶液作為制備劑時(shí)，一般選用40 60%濃度的尿素溶液。液氨制備系統(tǒng)工程圖片NH3 儲罐NH3 蒸發(fā)器NH3 緩沖罐NH3 卸料氨區(qū)液氨制備系統(tǒng)流程圖液氨制

28、備系統(tǒng)包括以下幾個(gè)分子系統(tǒng)：1）液氨卸料系統(tǒng)2）液氨儲存系統(tǒng)3）液氨蒸發(fā)系統(tǒng)4）收集稀釋系統(tǒng) 5）消防冷卻系統(tǒng)氨水的特性理化特性：有水氨（Ammonia Water)，氨溶液（35%含氨50% ），為GB12268-90規(guī)定之危險(xiǎn)品，危險(xiǎn)物編號為220252. 對人體的危害性：氨水對生理組織具有強(qiáng)烈腐蝕作用，進(jìn)入人體之途徑有四種：1）吸入方式；2）皮膚接觸：3）眼睛接觸：4）吞食等。其暴露途徑與液氨非常相似，而對人體的危害可能造成嚴(yán)重刺激或灼傷、角膜傷害、反胃、嘔吐、腹瀉等現(xiàn)象，也可能造成皮膚病、呼吸系統(tǒng)疾病加劇等。氨水制備系統(tǒng)流程圖氨水制備系統(tǒng)包括以下幾個(gè)分子系統(tǒng)：1）氨水卸料系統(tǒng)2）氨水儲

29、存系統(tǒng)3）氨水蒸發(fā)系統(tǒng)4）收集稀釋系統(tǒng) 5）消防冷卻系統(tǒng)尿素制備系統(tǒng)理化特性：尿素分子式是NH2CONH2，分子量：60.06，含氮(N)通常大于46%，顯白色或淺黃色的結(jié)晶體。它易溶于水，水溶液呈中性反應(yīng)，吸濕性較強(qiáng)，因在尿素生產(chǎn)中加入石蠟等疏水物質(zhì)，其吸濕性大大下降。 危險(xiǎn)性：與無水氨及有水氨相比，尿素是無毒、無害的化學(xué)品，無爆炸可能性，完全沒有 危險(xiǎn)性。尿素在運(yùn)輸、儲存中無需安全及危險(xiǎn)性的考量，更不須任何的緊急程序來確保安全。尿素水解制備系統(tǒng)尿素水解制備系統(tǒng)包括以下幾個(gè)分子系統(tǒng)：1）尿素卸料系統(tǒng)2）尿素儲存系統(tǒng)3）尿素溶解和制備蒸發(fā)系統(tǒng)4）收集系統(tǒng) 尿素?zé)峤庵苽湎到y(tǒng)尿素?zé)峤饨庵苽湎到y(tǒng)包括

30、以下幾個(gè)分子系統(tǒng)：1）尿素卸料系統(tǒng)。2）尿素儲存系統(tǒng)。3）尿素溶解和劑量分配系統(tǒng)。4）尿素?zé)峤庀到y(tǒng)（熱解爐）。第六章：擁有的技術(shù)和工程實(shí)例2006年全面引進(jìn)意大利著名公司 TermokimikCorporation公司（TKC公司） 先進(jìn)的SCR脫硝技術(shù)，掌握包括物料平衡計(jì)算和吸收塔內(nèi)部件設(shè)計(jì)等核心技術(shù)；2008年引進(jìn)丹麥FLOWVISION流暢模擬技術(shù)，能夠獨(dú)自完成脫硝SCR裝置流場CFD模擬和物理模型建設(shè)；2008年引進(jìn)美國Cormetech公司高效蜂窩式催化劑技術(shù)，建成目前國內(nèi)最大的、年產(chǎn)10000m3的催化劑生產(chǎn)線，并于2009年11月投產(chǎn) ；承擔(dān)了國內(nèi)首個(gè)1000MW級機(jī)組上海外高橋8#機(jī)組SCR煙氣脫硝工程，獨(dú)立完成了設(shè)計(jì)、建設(shè)以及調(diào)試，并順利達(dá)標(biāo)投產(chǎn)；擁有的技術(shù)和工程實(shí)例2010年，在重慶合川建成了年產(chǎn)10000噸的CO2捕集裝置（CCS系統(tǒng)），并已投運(yùn)。20092010年，在重慶永川建成了活性焦脫硫脫硝試驗(yàn)裝置，在重慶合川分別建成了脫硫和脫硝試驗(yàn)裝置。2011年，正在合川建設(shè)煙氣脫汞試驗(yàn)裝置。與美國燃料公司公司合作，共同開展擁有空氣分級燃（OFA）、燃料分級燃燒、煙氣再燃、SNCR等脫硝技術(shù)；上海外高橋8#機(jī)組煙氣脫硝工程SCR裝置設(shè)計(jì)： 采用雙反應(yīng)器，確保反應(yīng)器入口大煙氣量的均勻性；設(shè)置旁路的設(shè)計(jì)，