1、第九章 固定源氮氧化物污染控制氮氧化物的性質(zhì)、來源及影響低氮氧化物燃燒技術(shù)煙氣脫硝技術(shù)煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)固定源氮氧化物控制技術(shù)評價我國氮氧化物排放控制策略 2本章主要內(nèi)容氮氧化物的種類和性質(zhì)3一、氮氧化物的性質(zhì)、來源及影響N the 34th most abundant element in crustal rocks, with an abundance of 20ppmNOx(NOy、NOz)N2O、NO、NO2、HONO、NO3、N2O3、N2O4、 N2O5、PAN、RNO3、aerosol NO3反應(yīng)還原元素氧化氧化氧化氧化與水反應(yīng)與陽離子反應(yīng)價態(tài)-30+1+2+3+4+5+5物種

2、NH3N2N2ONOHONONO2-NO2HNO3NO3-硝酸鹽顆粒物氮氧化物的種類和性質(zhì)4一、氮氧化物的性質(zhì)、來源及影響NOx = NO + NO2NOy = NO + NO2 + HNO3 + PAN + HONO + NO3 + N2O5 + RNO3 +NO3-+NOz=NOyNOxNO、NO25一、氮氧化物的性質(zhì)、來源及影響氮氧化物的種類和性質(zhì)NO和NO2的性質(zhì)N2O6一、氮氧化物的性質(zhì)、來源及影響氮氧化物的種類和性質(zhì)氣體影響份額/%來源CO249化石燃料燃燒、生物焚燒CH418農(nóng)業(yè)CFC111214化學(xué)工業(yè)N2O6肥料、生物焚燒、化石燃料燃燒其他（如O3）13臭氧單個分子的溫室效應(yīng)

3、為CO2的300倍，并參與臭氧層的破壞溫室氣體及其貢獻(xiàn)7一、氮氧化物的性質(zhì)、來源及影響受人為活動影響的氮循環(huán)動植物需要N形成蛋白質(zhì)，少數(shù)微生物和植物使用大氣中的氮，多數(shù)動植物依賴于固定氮在化石燃料形成過程中，動植物中的氮也被鍵合進(jìn)來所有的硝酸鹽均可溶解，因此沉降到土地上的硝酸鹽都溶入土壤降雨可去除大氣中的NO2，并沉降在海洋上。海洋微生物將其還原成N2或者NH3NO在大氣中氧化成NO2，進(jìn)一步與水反應(yīng)生成HNO3，再生成細(xì)顆粒物或者形成酸雨所有的高溫過程，如閃電和燃燒，均使空氣中的N2和O2反應(yīng)形成NO，同時燃料中的部分氮也轉(zhuǎn)化為NO或者NO2要控制燃料燃燒產(chǎn)生的NOx，由于所有的硝酸鹽可溶，

4、無法將NOx轉(zhuǎn)化為固體，只能將其還原成N2并釋放到大氣中8一、氮氧化物的性質(zhì)、來源及影響氮氧化物的來源與排放全球氮氧化物排放9一、氮氧化物的性質(zhì)、來源及影響氮氧化物的來源與排放美國的氮氧化物排放10一、氮氧化物的性質(zhì)、來源及影響氮氧化物的來源與排放我國的氮氧化物排放11一、氮氧化物的性質(zhì)、來源及影響氮氧化物的來源與排放我國的氮氧化物排放12一、氮氧化物的性質(zhì)、來源及影響氮氧化物排放的環(huán)境影響NOx排放對NO2濃度的影響Richter et al., 2008NO2柱濃度月均值的變化19962007年衛(wèi)星觀測的NO2柱濃度月均值變化趨勢13一、氮氧化物的性質(zhì)、來源及影響氮氧化物排放的環(huán)境影響NO

5、x排放對O3的影響NO+HC+O2NO2+O3光照14一、氮氧化物的性質(zhì)、來源及影響氮氧化物排放的環(huán)境影響NOx排放對PM的影響城市時間PM2.5質(zhì)量濃度/gm-3NO3-/%NO3-/SO42-北京199920071457.70.62上海20032005956.60.6大連2005574.30.59成都200210060.37廣州20021056.90.6深圳2002625.80.33PM中NO3-的比例15一、氮氧化物的性質(zhì)、來源及影響氮氧化物排放的環(huán)境影響NOx排放對酸沉降的影響我國華北東部、東北、華東和華南部分地區(qū)，氮當(dāng)量貢獻(xiàn)接近或超過硫的一半。CMA, 200916一、氮氧化物的性質(zhì)

6、、來源及影響氮氧化物排放的環(huán)境影響NOx污染控制的環(huán)境效益SO2NOXNH3VOC一次 PM一次污染酸沉降地表O3細(xì)顆粒物富營養(yǎng)化17一、氮氧化物的性質(zhì)、來源及影響氮氧化物減排措施與途徑燃燒過程產(chǎn)生的NOx燃料型NOx燃料中的固定氮生成的NOx熱力型NOx高溫下N2與O2反應(yīng)生成的NOx瞬時NOx低溫火焰下由于含碳自由基的存在生成的NOx18一、氮氧化物的性質(zhì)、來源及影響氮氧化物減排措施與途徑固定燃燒源氮氧化物排放控制技術(shù)污染源平均排放系數(shù)煤民用（包括商業(yè)）工業(yè)及電力4 kg/t煤718.5 kg/t煤燃料油民用（包括商業(yè)）工業(yè)電力1.48.6 kg/1000L油8.7 kg/1000L油12

7、.5 kg/1000L油天然氣民用（包括商業(yè)）工業(yè)電力1.85 kg/1000m3天然氣3.4 kg/1000m3天然氣6.25 kg/1000m3天然氣未采取控制措施時的NOX排放系數(shù)19一、氮氧化物的性質(zhì)、來源及影響氮氧化物減排措施與途徑固定燃燒源氮氧化物排放控制技術(shù)思考題：氮氧化物和硫氧化物在性質(zhì)、來源、影響和控制上的異同？氮氧化物的性質(zhì)、來源及影響低氮氧化物燃燒技術(shù)煙氣脫硝技術(shù)煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)固定源氮氧化物控制技術(shù)評價我國氮氧化物排放控制策略 20本章主要內(nèi)容控制NOx形成的因素21燃燒區(qū)溫度及其分布二、低氮氧化物燃燒技術(shù)低氮氧化物燃燒技術(shù)概述控制NOx形成的因素22二、低氮氧化物

8、燃燒技術(shù)低氮氧化物燃燒技術(shù)概述燃燒區(qū)溫度及其分布；氧濃度：空氣燃料比；反應(yīng)時間：燃料及燃燒產(chǎn)物在火焰高溫區(qū)和爐膛內(nèi)的停留時間；后燃燒區(qū)的冷卻程度。主要低NOx燃燒技術(shù)23二、低氮氧化物燃燒技術(shù)低氮氧化物燃燒技術(shù)概述傳統(tǒng)低NOx燃燒技術(shù)先進(jìn)低NOx燃燒技術(shù)低氧燃燒降低助燃空氣預(yù)熱溫度煙氣循環(huán)燃燒分段燃燒技術(shù)再燃技術(shù)爐膛內(nèi)整體空氣分級的低氮直流燃燒器空氣分級的低氮旋流燃燒器濃淡偏差型低氮燃燒器空氣/燃料分級低氮燃燒器與燃料種類、燃燒方式以及排渣方式有關(guān)；CO、HC、碳黑產(chǎn)生量增加。24二、低氮氧化物燃燒技術(shù)低氧燃燒傳統(tǒng)低氮氧化物燃燒技術(shù)最小空氣過剩系數(shù)燃燒空氣由27oC預(yù)熱到315oC，NO排放量

9、增加3倍；降低火焰區(qū)的溫度峰值，適合燃?xì)忮仩t。25二、低氮氧化物燃燒技術(shù)降低助燃空氣預(yù)熱溫度傳統(tǒng)低氮氧化物燃燒技術(shù)適合液態(tài)排渣爐、燃油和燃?xì)忮仩t；26降低氧濃度和燃燒區(qū)溫度主要減少熱力型NOx再循環(huán)風(fēng)機去引風(fēng)機送風(fēng)機空氣煙氣混合器空氣預(yù)熱器鍋爐二、低氮氧化物燃燒技術(shù)煙氣循環(huán)燃燒傳統(tǒng)低氮氧化物燃燒技術(shù)不適于固態(tài)排渣爐。27二、低氮氧化物燃燒技術(shù)傳統(tǒng)低氮氧化物燃燒技術(shù)第一段：氧氣不足，煙氣溫度低，抑制燃料型和熱力型NOx生成；第二段：二次空氣，CO、HC完全燃燒，煙氣溫度低，動力學(xué)上限制了NOx的生成。28燃盡風(fēng)噴口一次風(fēng)、煤粉和二次風(fēng)低氧燃燒抑制NOx生成保證完全燃燒燃盡風(fēng)風(fēng)量：5%30%噴嘴位

10、置二、低氮氧化物燃燒技術(shù)分段燃燒技術(shù)傳統(tǒng)低氮氧化物燃燒技術(shù)29二、低氮氧化物燃燒技術(shù)傳統(tǒng)低氮氧化物燃燒技術(shù)在爐膛的特定區(qū)域內(nèi)注入再燃燃料(占燃料總量的10%30%)；再燃燃料：天然氣；微細(xì)的煤粉(停留時間長)；與燃盡風(fēng)配合使用可減少60%的氮排放。30二、低氮氧化物燃燒技術(shù)再燃技術(shù)傳統(tǒng)低氮氧化物燃燒技術(shù)31二、低氮氧化物燃燒技術(shù)傳統(tǒng)低氮氧化物燃燒技術(shù)32燃盡風(fēng)量：5 %30%，燃煤爐20%。減少NOx排放20%60%二、低氮氧化物燃燒技術(shù)爐膛整體空氣分級的低NOx燃燒器先進(jìn)低氮氧化物燃燒技術(shù)四角切圓燃燒器33二、低氮氧化物燃燒技術(shù)改造案例先進(jìn)低氮氧化物燃燒技術(shù)思考題：設(shè)計爐膛整體空氣分級的直流

11、低NOx燃燒器關(guān)鍵是什么？34與燃盡風(fēng)結(jié)合可減少50%以上NOx二、低氮氧化物燃燒技術(shù)一次火焰區(qū)：富燃，N組分析出但難以轉(zhuǎn)化。二次火焰區(qū)：燃盡CO、HC等?？諝夥旨壍牡蚇Ox旋流燃燒器(燃燒器分級燃燒)先進(jìn)低氮氧化物燃燒技術(shù)富粉流的空氣量少，抑制燃料型NOx的生成；貧粉流因空氣量多，燃料型NOx生成增多，但因溫度低，熱力型NOx減少。35二、低氮氧化物燃燒技術(shù)濃淡偏差型低NOx燃燒器先進(jìn)低氮氧化物燃燒技術(shù)接近理論空燃比的空氣和燃料形成穩(wěn)定的一次火焰；一次火焰區(qū)下游形成低氧還原區(qū)，還原已生成的NOx；通入分級空氣，控制氧的濃度，減少NOx的發(fā)生。36還原燃料比例20 % 30%二、低氮氧化物燃燒

12、技術(shù)空氣/燃料分級的低NOx燃燒器先進(jìn)低氮氧化物燃燒技術(shù)37直流燃燒器三級燃燒技術(shù)二、低氮氧化物燃燒技術(shù)先進(jìn)低氮氧化物燃燒技術(shù)38燃料分級燃燒時爐內(nèi)NOx濃度沿燃燒室長度分布二、低氮氧化物燃燒技術(shù)空氣/燃料分級的低NOx燃燒器先進(jìn)低氮氧化物燃燒技術(shù)各種低NOx燃燒技術(shù)的運行效果39燃燒器布置形式煤種一次控制技術(shù)NOx去除效率范圍/%NOx平均去除效率/%鍋爐數(shù)量墻式煙煤低氮燃燒器8.670.139.262墻式煙煤低氮燃燒器+燃盡風(fēng)32.771.953.316墻式亞煙煤低氮燃燒器19.480.345.516墻式亞煙煤低氮燃燒器+燃盡風(fēng)40.080.963.44切圓煙煤強耦合燃盡風(fēng)17.265.4

13、35.026切圓煙煤分離燃盡風(fēng)23.370.836.615切圓煙煤低氮燃燒器+燃盡風(fēng)38.172.254.919切圓亞煙煤強耦合燃盡風(fēng)11.374.445.418切圓亞煙煤分離燃盡風(fēng)33.965.445.63切圓亞煙煤低氮燃燒器+燃盡風(fēng)48.277.260.523二、低氮氧化物燃燒技術(shù)低氮氧化物燃燒技術(shù)比較不同低NOx燃燒技術(shù)的NOx排放值比較40二、低氮氧化物燃燒技術(shù)低氮氧化物燃燒技術(shù)比較低氮燃燒技術(shù)小結(jié)41技術(shù)名稱效果優(yōu)點缺點低氧燃燒最多降低20%投資最少有運行經(jīng)驗導(dǎo)致飛灰含碳量增加煙氣再循環(huán)（FGR） 最多20%能改善混合和燃燒中等投資增加再循環(huán)風(fēng)機空氣分級燃燒（OFA）最多30%投資低

14、有運行經(jīng)驗并不是對所有爐膛都適用，有可能引起爐內(nèi)腐蝕和結(jié)渣，并降低燃燒效率燃料分級燃燒（再燃）達(dá)到50%適用于新的和改造的鍋爐；可減少已形成的NOx；中等投資可能需要第二種燃料，可能導(dǎo)致飛灰含碳量增加低NOx燃燒器與空氣分級燃燒合用時超過60%適用于新的和改造的鍋爐，中等投資有運行經(jīng)驗結(jié)構(gòu)比常規(guī)燃燒器復(fù)雜，有可能引起爐膛結(jié)渣和腐蝕，并降低燃燒效率二、低氮氧化物燃燒技術(shù)低氮氧化物燃燒技術(shù)比較氮氧化物的性質(zhì)、來源及影響低氮氧化物燃燒技術(shù)煙氣脫硝技術(shù)煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)固定源氮氧化物控制技術(shù)評價我國氮氧化物排放控制策略 42本章主要內(nèi)容43選擇性催化還原(Selective catalytic re

15、duction, SCR)吸收法脫硝技術(shù)的難點:處理煙氣體積大NOx濃度相當(dāng)?shù)蚇Ox的總量相對較大硝酸鹽可溶選擇性非催化還原(Selective noncatalytic reduction, SNCR)吸附法三、煙氣脫硝技術(shù)煙氣脫硝技術(shù)概述煙氣脫硝技術(shù)在美國火電廠的應(yīng)用44三、煙氣脫硝技術(shù)煙氣脫硝技術(shù)概述煙氣脫硝技術(shù)在中國火電廠的應(yīng)用45十二五：單機容量30萬kW以上（含）的燃煤機組全部加裝脫硝設(shè)施三、煙氣脫硝技術(shù)煙氣脫硝技術(shù)概述尿素和氨基化合物作為還原劑，較高反應(yīng)溫度選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)469301090三、煙氣脫硝技術(shù)SNCR的化學(xué)反應(yīng)原理47三、煙氣脫硝技術(shù)選擇性非催化還原

16、技術(shù)(SNCR)還原反應(yīng)NH3/尿素清潔煙氣主化學(xué)反應(yīng)需要控制溫度避免潛在氧化反應(yīng)發(fā)生還可能生成N2O，NOx脫除效率越高，N2O的生成量也隨之增加。SNCR的化學(xué)反應(yīng)原理48三、煙氣脫硝技術(shù)選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)氨尿素溫度49三、煙氣脫硝技術(shù)SNCR脫硝效率的影響因素選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)氨氮摩爾比50NSR=(NH3/NOx的實際摩爾比)/(NH3/NOx的化學(xué)計量摩爾比)三、煙氣脫硝技術(shù)SNCR脫硝效率的影響因素選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)51三、煙氣脫硝技術(shù)選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)氨氮摩爾比SNCR脫硝效率的影響因素增加傳給液滴的能量；增加噴嘴的個數(shù)；增

17、加噴射區(qū)的數(shù)量；改進(jìn)霧化噴嘴的設(shè)計以改善液滴的大小、分布、噴霧角度和方向52三、煙氣脫硝技術(shù)混合程度SNCR脫硝效率的影響因素選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)53三、煙氣脫硝技術(shù)停留時間(0.5s)SNCR脫硝效率的影響因素選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)使用NH3的NOx脫除率比使用尿素的高10%20%54三、煙氣脫硝技術(shù)還原劑的種類和濃度SNCR脫硝效率的影響因素選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)55三、煙氣脫硝技術(shù)煙氣中初始NOx濃度SNCR脫硝效率的影響因素選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)技術(shù)成熟可靠;初次投資低;系統(tǒng)運行穩(wěn)定;設(shè)備模塊化，占地小;無副產(chǎn)品。問題：還原劑利用率低、脫硝效率

18、低、氨逃逸56三、煙氣脫硝技術(shù)SNCR脫硝技術(shù)特點選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)溫度：290430。還原劑：氨、尿素催化劑：貴金屬、金屬氧化物、炭基催化劑、分子篩。主反應(yīng)潛在副反應(yīng)(450)三、煙氣脫硝技術(shù)SCR催化反應(yīng)原理選擇性催化還原技術(shù)(SCR)57快反應(yīng)慢反應(yīng)B酸中心新催化劑三、煙氣脫硝技術(shù)SCR催化反應(yīng)原理選擇性催化還原技術(shù)(SCR)58催化劑載體TiO2活性組分V2O5；V2O5-WO3；V2O5-MoO3 類型WO3MoO3類型WO3MoO3SiO25.13.4Na2O0.010.01Al2O30.653.9K2O0.020.02Fe2O30.010.14SeO21.13.4T

19、iO279.773.3P2O50.010.01CaO0.790.01V2O50.591.6MgO0.010.01MoO312.9BaO0.010.01WO311.0三、煙氣脫硝技術(shù)SCR催化劑的化學(xué)組成選擇性催化還原技術(shù)(SCR)59板式蜂窩式說明抗飛灰磨損能力優(yōu)一般板式不銹鋼作為基料抗堵塞能力優(yōu)一般板式幾何形狀彎角較少煙氣阻力良一般蜂窩式與煙氣接觸面積大催化劑體積一般優(yōu)蜂窩式比表面積大，體積小機械強度優(yōu)一般抗熱沖擊能力一般優(yōu)板式多層結(jié)構(gòu)催化劑可再生性差優(yōu)一般組合成211m3的模塊，其比表面積為5001000 m2/m3三、煙氣脫硝技術(shù)SCR催化劑的結(jié)構(gòu)形式選擇性催化還原技術(shù)(SCR)60三、

20、煙氣脫硝技術(shù)SCR催化劑的燒結(jié)、中毒和結(jié)垢選擇性催化還原技術(shù)(SCR)催化劑燒結(jié)：通過加入鎢解決61三、煙氣脫硝技術(shù)SCR催化劑的燒結(jié)、中毒和結(jié)垢選擇性催化還原技術(shù)(SCR)堿金屬中毒：要求灰分中Na2O1.0%, K2O3.0%。砷中毒：要求煤中砷濃度低于5mg/kg。62三、煙氣脫硝技術(shù)SCR催化劑的燒結(jié)、中毒和結(jié)垢選擇性催化還原技術(shù)(SCR)結(jié)垢：非金屬氧化物的沉積2NH3 +SO3 +H2O (NH4)2SO4 63三、煙氣脫硝技術(shù)SCR催化劑的燒結(jié)、中毒和結(jié)垢選擇性催化還原技術(shù)(SCR)鍋爐類型濕式排渣干式排渣燒結(jié)可忽略可忽略堿金屬小小非金屬氧化物大大氧化砷飛灰再循環(huán)的情況下較大中等

21、積灰小小腐蝕小小煤中微量元素最高允許含量元素FClAsCuPbZnCrCdNiHg允許含量/（mgkg-1)6210005.626820501210.3各種因素對催化劑活性的影響64溫度65鉑、鈀等貴金屬：175290金屬氧化物：260450沸石：345590活性炭：100150三、煙氣脫硝技術(shù)影響SCR脫硝效率的主要工藝參數(shù)選擇性催化還原技術(shù)(SCR)66三、煙氣脫硝技術(shù)NH3/NOx摩爾比影響SCR脫硝效率的主要工藝參數(shù)選擇性催化還原技術(shù)(SCR)67三、煙氣脫硝技術(shù)停留時間影響SCR脫硝效率的主要工藝參數(shù)選擇性催化還原技術(shù)(SCR) 當(dāng)停留時間 t 較短時，NOx去除效率 隨 t 增加而

22、增加，當(dāng) t 大于200ms， 逐漸下降。68三、煙氣脫硝技術(shù)SCR脫硝工藝：高溫高塵布置選擇性催化還原技術(shù)(SCR)煙氣溫度滿足催化劑運行條件；催化劑應(yīng)防中毒和堵塞；二氧化硫氧化。37037015037069熱端電除塵器去除灰分，并有較適宜的催化溫度；ESP在高溫下很難正常運行，因此工業(yè)應(yīng)用不多；二氧化硫氧化。三、煙氣脫硝技術(shù)SCR脫硝工藝：高溫低塵布置選擇性催化還原技術(shù)(SCR)703701509060340370370三、煙氣脫硝技術(shù)SCR脫硝工藝：低溫低塵布置選擇性催化還原技術(shù)(SCR)對催化劑材料沒有要求；催化劑使用壽命長；不存在三氧化硫問題；需要配備GGH，將煙氣加熱到一定溫度，以

23、滿足催化劑的運行要求；投資和運行成本高于高塵布置方式；適合于老廠改造。71三、煙氣脫硝技術(shù)SCR脫硝工藝構(gòu)成選擇性催化還原技術(shù)(SCR)去ESP /FGD72三、煙氣脫硝技術(shù)SCR脫硝反應(yīng)器選擇性催化還原技術(shù)(SCR)73三、煙氣脫硝技術(shù)SCR脫硝反應(yīng)器選擇性催化還原技術(shù)(SCR)氨/空氣混合氣體噴射系統(tǒng)74三、煙氣脫硝技術(shù)SCR脫硝反應(yīng)器選擇性催化還原技術(shù)(SCR)渦流混合器：在煙道內(nèi)部選擇適當(dāng)?shù)闹惫芏?，布置幾個圓形或其他形狀的擾流板，并傾斜一定的角度，在背向煙氣流動方向的適當(dāng)位置安裝氨氣噴嘴，這樣在煙氣流動的作用下，就會在擾流板的背面形成渦流區(qū)。星形混合器三角翼混合器75三、煙氣脫硝技術(shù)S

24、CR脫硝反應(yīng)器選擇性催化還原技術(shù)(SCR)吹灰器蒸汽吹灰器蒸汽壓力：；溫度：高于飽和溫度50100 。吹掃頻率根據(jù)積灰情況定，各層吹掃時間錯開。76三、煙氣脫硝技術(shù)SCR脫硝反應(yīng)器選擇性催化還原技術(shù)(SCR)吹灰器聲波吹灰器： 氣流沖擊鈦合金膜片而產(chǎn)生聲波, 聲波通過喇叭導(dǎo)管放大,產(chǎn)生共振清除設(shè)備上的堆積灰塵, 再通過重力或氣流將灰塵帶走。吹灰器名稱蒸汽吹灰器聲波吹灰器吹灰介質(zhì)蒸汽壓縮空氣使用范圍 結(jié)渣、松散性灰及粘性灰松散性灰運行方式每隔8h吹灰一次每隔10min吹10s 優(yōu)缺點設(shè)備系統(tǒng)較為可靠。系統(tǒng)復(fù)雜，吹灰有死角，運行費用高。 每使用12年需更換部件，裝置占地面積大設(shè)備系統(tǒng)簡單，使用安全

25、，維護(hù)量較小，成本低。能量低，通常鈦合金膜片的壽命為5年 噪音噪音小噪音大，需做隔音處理有效吹灰半徑010m 010m 運行費用比較基數(shù)為1 20 4077三、煙氣脫硝技術(shù)SCR脫硝反應(yīng)器選擇性催化還原技術(shù)(SCR)吹灰器78還原劑液氨氨水尿素脫硝劑成本便宜(1)貴（1.5）最貴（1.8）生成1kg氨氣需要原料1.01kg(99%氨)4kg（25%氨）1.76kg運輸成本貴貴便宜安全性有毒、危險有毒、危險無害儲存高壓常壓常壓、干態(tài)儲存方式儲罐儲罐料倉初始投資便宜貴貴運行費用便宜，用熱蒸發(fā)貴，汽提貴，水解或熱解三、煙氣脫硝技術(shù)還原劑系統(tǒng)選擇性催化還原技術(shù)(SCR)還原劑的比較79三、煙氣脫硝技術(shù)

26、SCR脫硝的特點選擇性催化還原技術(shù)(SCR)優(yōu)點 （1）NOX削減率可以達(dá)到90 95以上； （2）氨泄漏量低，05ppm； （3）工藝成熟，廣泛應(yīng)用于日本、歐洲的燃?xì)?、燃油和燃煤鍋爐。問題：投資及運行費用高、催化劑中毒、氨儲存80三、煙氣脫硝技術(shù)SCR-SNCR聯(lián)合脫硝技術(shù)選擇性催化還原技術(shù)(SCR)前段:8501100后段:32040081三、煙氣脫硝技術(shù)SCR/SNCR脫硝技術(shù)比較選擇性催化還原技術(shù)(SCR)82三、煙氣脫硝技術(shù)SCR/SNCR脫硝技術(shù)比較選擇性催化還原技術(shù)(SCR)83三、煙氣脫硝技術(shù)水吸收法濃硫酸吸收法堿液吸收吸收法煙氣脫硝技術(shù)必須首先將NO氧化為NO2，NO/NO2

27、1效果最佳適用于NOx濃度較高且以NO2為主的化工行業(yè)廢氣處理84三、煙氣脫硝技術(shù)吸附劑：活性炭、分子篩、硅膠、含氨泥煤化學(xué)原理影響因素吸附法煙氣脫硝技術(shù)活性炭不僅能吸附NO2，還能促進(jìn)NO氧化成NO2，特制活性炭還可使NOx還原成N22NO+C=N2+CO22NO2+2C=N2+2CO2活性炭定期用堿液再生處理2NO2+2NaOH =NaNO3+NaNO2+H2O含氧量：NOx尾氣中含氧量越大，則凈化效率越高。水分：水分有利于活性炭對NOx的吸附。吸附溫度：吸附是放熱過程，低溫有利于吸附。接觸時間和空塔速度：接觸時間長，空塔速度低，吸附效率高。氮氧化物的性質(zhì)、來源及影響低氮氧化物燃燒技術(shù)煙氣

28、脫硝技術(shù)煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)固定源氮氧化物控制技術(shù)評價我國氮氧化物排放控制策略 85本章主要內(nèi)容電子束輻射同時脫硫脫氮工藝8665-70度四、煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)工藝流程電子束輻射同時脫硫脫氮工藝87四、煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)反應(yīng)原理自由基生成：N2, O2, H2O + eOH*, O*, HO2*, N*SO2氧化并生成H2SO4：NOx氧化并生成硝酸酸與氨反應(yīng)生成硫銨和硝銨電子束輻射同時脫硫脫氮工藝88四、煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)關(guān)鍵設(shè)備電子束發(fā)生裝置能源轉(zhuǎn)化效率90%束流利用率80%90%電子束輻射同時脫硫脫氮工藝89四、煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)影響因素電子束輻射劑量和溫度電子束輻射同時脫硫脫氮

29、工藝90四、煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)影響因素電子束輻射同時脫硫脫氮工藝91四、煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)工藝特點整個過程不產(chǎn)生廢水，屬于干法； 能同時脫硫、脫硝，能達(dá)到90的脫硫率和80的脫氮率； 系統(tǒng)操作簡單，過程易于控制； 對煙氣流量和污染物濃度有很好的適應(yīng)能力； 產(chǎn)物為硝氨和硫氨，可以用來制備化肥。HClO392四、煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)濕法同時脫硫脫氮工藝氯酸氧化法93四、煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)濕法同時脫硫脫氮工藝氯酸氧化法化學(xué)原理：94四、煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)濕法同時脫硫脫氮工藝氯酸氧化法化學(xué)原理：同時氧化硫氧化物和氮氧化物；脫除效率高，NOx 的脫除效率能達(dá)到95以上，可以在更大的 NOx 入口

30、濃度范圍內(nèi)工作； 操作溫度低，可以在常溫下運行； 工藝產(chǎn)生酸性廢液，存在運輸和貯存問題； 氯酸對設(shè)備與管道有強腐蝕作用，需要添加防腐內(nèi)襯材料，增加了設(shè)備費用。四、煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)濕法同時脫硫脫氮工藝氯酸氧化法工藝特點SO2和NOx吸附NOx脫附SO2脫附96脫除90%的SO2和70%的NOx吸附劑：浸漬碳酸鈉的-Al2O3四、煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)干法同時脫硫脫氮工藝NOXSO法97四、煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)干法同時脫硫脫氮工藝NOXSO法反應(yīng)式Na2CO3 + Al2O3 2NaAlO2 + CO2 2NaAlO2 + H2O 2NaOH + Al2O3 2NaOH +SO22 Na2SO4

31、 + H2O2 2NaNO3 + H2O2NaOH +2NO22 2NaNO3 + H2O再生劑：甲烷4Na2SO4 + CH4 4Na2SO3 + CO2 + 2H2O4Na2SO3 + 3CH4 4Na2S + 3CO2 + 6H2OAl2O3 + Na2SO3 2NaAlO2 + SO2 Al2O3 + Na2S +H2O 2NaAlO2 + H2S將鈣基或鈉基堿性吸收劑噴入煙氣中脫硫；將高溫催化劑噴入耐高溫陶瓷纖維袋內(nèi)并通過噴氨脫硝；高溫脈沖噴射布袋除塵煙氣高溫陶瓷纖維袋清潔煙氣SOx-NOx-RoxBox(SNRB)工藝流程噴入氨噴入堿98四、煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)干法同時脫硫脫氮工藝

32、SNRB法氮氧化物的性質(zhì)、來源及影響低氮氧化物燃燒技術(shù)煙氣脫硝技術(shù)煙氣同時脫硫脫硝技術(shù)固定源氮氧化物控制技術(shù)評價我國氮氧化物排放控制策略 99本章主要內(nèi)容成本比較100技術(shù)鍋爐類型造價/（美元MW-1）固定運行費用/美元 （MW 年）-1可變運行費用/美元 （MW h）-1LNB干底墻式211203180.065LNB&OFA干底墻式286704390.088LNB&CCOFA切圓式111301760.00LNB&SOFA切圓式155502310.03LNB&CCOFA/SOFA切圓式177702740.03五、氮氧化物控制技術(shù)評價低NOx燃燒技術(shù)低NOx燃燒技術(shù)技術(shù)性能及費用成本比較101五

33、、氮氧化物控制技術(shù)評價煙氣脫硝技術(shù)技術(shù)去除效率造價/(美元 MW-1)固定運行費用/美元 (MW年) -1可變運行費用/美元 (MWh) -1SNCR-煤粉35%209223071.08SNCR-CFB50%209663180.93SCR90%1223718120.74煙氣脫硝的技術(shù)性能及費用綜合評價102五、氮氧化物控制技術(shù)評價名稱LNBOFA再燃SCRSNCRSNCR-SCR聯(lián)合去除效率/%205040603050609030604070二次污染無無無氨，5ppm氨，10ppm氨，8ppm單位造價/(元kW-1)20303040204075150306050100單位脫除成本/分 ( kWh)-10.050.10.10.20.10.20.51.50.20.60.51使用和運行中的限制可能使得未燃碳(UBC)增加可能使得未燃碳(UBC)增加需使用較細(xì)的煤粉壓降較大可能生成硫酸銨影響系統(tǒng)氨泄漏較多，在大鍋爐去除效果不好介于SCR和SNCR之間工藝成熟度商業(yè)化商業(yè)化國內(nèi)工業(yè)示范商業(yè)化國內(nèi)工業(yè)應(yīng)用國內(nèi)工業(yè)應(yīng)用脫硝劑及催化劑狀況無無無氨水或尿素需催化劑大多尿素?zé)o需催化劑大多尿素需催化劑各種技術(shù)的綜合比較綜合評價103五、氮氧化物控制技術(shù)評價煙氣脫硝技術(shù)的選擇原則104五、氮氧化物控制技術(shù)評價燃煤鍋爐均應(yīng)采用低氮燃燒技術(shù)控制NOx的生成量;