固定源氮氧化物污染控制

1、,第九章 固定源氮氧化物污染控制,氮氧化物的性質(zhì)、來(lái)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(shí)脫硫脫硝技術(shù)固定源氮氧化物控制技術(shù)評(píng)價(jià)我國(guó)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)受人為活動(dòng)影響的氮循環(huán)氮氧化物的來(lái)源與排放氮氧化物排放的環(huán)境影響氮氧化物減排措施與途徑,一、氮氧化物的性質(zhì)、來(lái)源及影響,3,氮氧化物的種類和性質(zhì),4,一、氮氧化物的性質(zhì)、來(lái)源及影響,N the 34th most a

2、bundant element in crustal rocks, with an abundance of 20ppmNOx(NOy、NOz)N2O、NO、NO2、HONO、NO3、N2O3、N2O4、N2O5、PAN、RNO3、aerosol NO3,氮氧化物的種類和性質(zhì),5,一、氮氧化物的性質(zhì)、來(lái)源及影響,NOx = NO + NO2,NOy = NO + NO2 + HNO3 + PAN + HONO + NO3 +

3、 N2O5 + RNO3 +NO3-+ …,NOz=NOy–NOx,NO、NO2,6,一、氮氧化物的性質(zhì)、來(lái)源及影響,氮氧化物的種類和性質(zhì),N2O,7,一、氮氧化物的性質(zhì)、來(lái)源及影響,氮氧化物的種類和性質(zhì),單個(gè)分子的溫室效應(yīng)為CO2的300倍，并參與臭氧層的破壞,8,一、氮氧化物的性質(zhì)、來(lái)源及影響,受人為活動(dòng)影響的氮循環(huán),9,一、氮氧化物的性質(zhì)、來(lái)源及影響,氮氧化物的來(lái)源與排放,全球氮氧化物排放,10,一、氮氧化物的性質(zhì)、來(lái)源及影響,氮

4、氧化物的來(lái)源與排放,美國(guó)的氮氧化物排放,11,一、氮氧化物的性質(zhì)、來(lái)源及影響,氮氧化物的來(lái)源與排放,我國(guó)的氮氧化物排放,12,一、氮氧化物的性質(zhì)、來(lái)源及影響,氮氧化物的來(lái)源與排放,我國(guó)的氮氧化物排放,13,一、氮氧化物的性質(zhì)、來(lái)源及影響,氮氧化物排放的環(huán)境影響,NOx排放對(duì)NO2濃度的影響,Richter et al., 2008,NO2柱濃度月均值的變化,1996-2007年衛(wèi)星觀測(cè)的NO2柱濃度月均值變化趨勢(shì),14,一、氮氧化物的性

5、質(zhì)、來(lái)源及影響,氮氧化物排放的環(huán)境影響,NOx排放對(duì)NO2濃度的影響,2011年城市二氧化氮年均濃度分布,15,一、氮氧化物的性質(zhì)、來(lái)源及影響,氮氧化物排放的環(huán)境影響,NOx排放對(duì)O3的影響,NO+HC+O2——NO2+O3,光照,16,一、氮氧化物的性質(zhì)、來(lái)源及影響,氮氧化物排放的環(huán)境影響,NOx排放對(duì)PM2.5的影響,PM2.5中NO3-的比例,17,一、氮氧化物的性質(zhì)、來(lái)源及影響,氮氧化物排放的環(huán)境影響,NOx排放對(duì)酸沉降的影響,

6、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(guò)硫的一半,CMA, 2009,18,一、氮氧化物的性質(zhì)、來(lái)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,19,一、氮氧化物的性質(zhì)、來(lái)源及影響,氮氧化物減排措施與途徑,燃燒過(guò)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(shí)NOx低溫火焰下由于含碳自由基的存在生成的NOx,20,一、氮氧化物的性質(zhì)、

7、來(lái)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),未采取控制措施時(shí)的NOX排放系數(shù),21,一、氮氧化物的性質(zhì)、來(lái)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(lái)源、影響和控制上的異同？,氮氧化物的性質(zhì)、來(lái)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(shí)脫硫脫硝技術(shù)固定源氮氧化物控制技術(shù)評(píng)價(jià)我國(guó)氮氧化物排放控制策略,22,本章主要內(nèi)容,23,二、低氮氧化物

8、燃燒技術(shù),低氮氧化物燃燒技術(shù)概述傳統(tǒng)低氮氧化物燃燒技術(shù)先進(jìn)低氮氧化物燃燒技術(shù)低氮氧化物燃燒技術(shù)比較,控制NOx形成的因素,24,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,25,二、低氮氧化物燃燒技術(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(shí)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(shí)間后燃燒區(qū)的冷卻程度,主要低NOx燃燒技術(shù),26,二、低氮氧化物燃

9、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(jí)的低氮直流燃燒器空氣分級(jí)的低氮旋流燃燒器濃淡偏差型低氮燃燒器空氣/燃料分級(jí)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,27,二、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(guò)剩系數(shù),燃燒空氣由27oC預(yù)熱到315o

10、C，NO排放量增加3倍降低火焰區(qū)的溫度峰值，適合燃?xì)忮仩t,28,二、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,29,,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,30,,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),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(dòng)力

11、學(xué)上限制了NOx的生成,31,,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),32,二、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),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(shí)間長(zhǎng))與燃盡風(fēng)配合使用可減少60%的氮排放,33,二、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

12、技術(shù),34,二、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),35,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(jí)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,36,二、低氮氧化物燃燒技術(shù),改造案例,爐膛整體空氣分級(jí)的低NOx燃燒器,先進(jìn)低氮氧化物燃燒技術(shù),思考題：設(shè)計(jì)爐膛整體空氣分級(jí)的直流低NOx燃燒器關(guān)鍵是什么？,37,與燃盡風(fēng)結(jié)合可減少50%以上NOx

13、,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,空氣分級(jí)的低NOx旋流燃燒器(燃燒器分級(jí)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,38,二、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

14、原已生成的NOx通入分級(jí)空氣，控制氧的濃度，減少NOx的發(fā)生,39,還原燃料比例20～30%,二、低氮氧化物燃燒技術(shù),空氣/燃料分級(jí)的低NOx燃燒器,先進(jìn)低氮氧化物燃燒技術(shù),40,直流燃燒器三級(jí)燃燒技術(shù),二、低氮氧化物燃燒技術(shù),空氣/燃料分級(jí)的低NOx燃燒器,先進(jìn)低氮氧化物燃燒技術(shù),41,燃料分級(jí)燃燒時(shí)爐內(nèi)NOX濃度沿燃燒室長(zhǎng)度分布,二、低氮氧化物燃燒技術(shù),空氣/燃料分級(jí)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

15、運(yùn)行效果,42,二、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,43,二、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),44,二、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(lái)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(shí)脫硫脫硝技術(shù)固定源氮氧化物控制技術(shù)評(píng)價(jià)我國(guó)氮氧化物排放控制策略,45,本章主要內(nèi)容,46,三、煙氣脫硝技術(shù),煙氣脫硝技術(shù)概述選擇性非催

16、化還原技術(shù)選擇性催化還原技術(shù)吸收法煙氣脫硝技術(shù)吸附法煙氣脫硝技術(shù),47,,脫硝技術(shù)的難點(diǎn):處理煙氣體積大NOx濃度相當(dāng)?shù)蚇Ox的總量相對(duì)較大硝酸鹽可溶,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(guó)火電廠的應(yīng)用,48,三、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(guó)火電廠的應(yīng)用,49,十二五：?jiǎn)螜C(jī)容量30萬(wàn)千瓦以上（含）的燃煤機(jī)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

17、，較高反應(yīng)溫度,選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR),50,930～1090℃,三、煙氣脫硝技術(shù),SNCR的化學(xué)反應(yīng)原理,51,三、煙氣脫硝技術(shù),選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR),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,52,三、煙氣脫硝技術(shù),選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR),溫度,53,三、煙氣脫硝技術(shù),SNCR脫硝效率的影響因素,選

18、擇性非催化還原技術(shù)(SNCR),氨氮摩爾比,54,NSR=(NH3/NOx的實(shí)際摩爾比)/(NH3/NOx的化學(xué)計(jì)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),55,三、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(gè)數(shù)；增加噴射區(qū)的數(shù)量；改進(jìn)霧化噴嘴的設(shè)計(jì)以改善液滴的大小、分布、噴霧角度和方向,56,三、煙氣脫硝

19、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),,57,三、煙氣脫硝技術(shù),停留時(shí)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%,58,三、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),59,三、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

20、還原技術(shù)(SNCR),（1）技術(shù)成熟可靠（2）初次投資低（4）系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定（5）設(shè)備模塊化，占地?。?）無(wú)副產(chǎn)品問(wèn)題：還原劑利用率低、脫硝效率低、氨逃逸,60,三、煙氣脫硝技術(shù),SNCR脫硝技術(shù)特點(diǎn),選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR),61,三、煙氣脫硝技術(shù),煙氣脫硝技術(shù)概述選擇性非催化還原技術(shù)選擇性催化還原技術(shù)吸收法煙氣脫硝技術(shù)吸附法煙氣脫硝技術(shù),溫度：290～430℃還原劑：氨、尿素催化劑：貴金屬、金屬氧化物、炭

21、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),62,三、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),63,催化劑載體——TiO2活性組分——V2O5；V2O5-WO3；V2O5-MoO3,三、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),64,一般組合成2×1×1m3的模塊，其比表面積為500～

22、1000 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),65,三、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),催化劑燒結(jié)：通過(guò)加入鎢解決,66,三、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Na2O<1.0%, K2O<3.0%,砷中毒：要求煤中砷濃度低于5mg/kg,67,三、煙氣脫硝技術(shù),SCR催

23、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,,68,三、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),煤中微量元素最高允許含量,各種因素對(duì)催化劑活性的影響,69,溫度,70,鉑、鈀等貴金屬：175～290℃,金屬氧化物：260～450℃,沸石：345～590℃,活性炭：100～150℃,三、煙氣脫硝技術(shù),影響SC

24、R脫硝效率的主要工藝參數(shù),選擇性催化還原技術(shù)(SCR),71,三、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),,72,三、煙氣脫硝技術(shù),停留時(shí)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(shí)間 t 較短時(shí)，NOx去除效率 η 隨 t 增加而增加，當(dāng) t 大于200ms， η 逐漸下降,73,三、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

25、術(shù)(SCR),煙氣溫度滿足催化劑運(yùn)行條件催化劑應(yīng)防中毒和堵塞二氧化硫氧化,74,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(yùn)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),,,75,三、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(duì)催化劑材料沒(méi)有要求催化劑使用壽命長(zhǎng)不存在三氧化硫問(wèn)題需要配備GGH，將煙氣加熱

26、到一定溫度，以滿足催化劑的運(yùn)行要求投資和運(yùn)行成本高于高塵布置方式適合于老廠改造,,,76,三、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),,,,,77,三、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),,,78,三、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)：,,,79,三、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

27、內(nèi)部選擇適當(dāng)?shù)闹惫芏危贾脦讉€(gè)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(dòng)方向的適當(dāng)位置安裝氨氣噴嘴，這樣在煙氣流動(dòng)的作用下，就會(huì)在擾流板的背面形成渦流區(qū),,星形混合器,三角翼混合器,,,80,三、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,蒸汽吹灰器：蒸汽壓力：0.6-1.0MPa溫度：高于飽和溫度50-100度,吹掃頻率根據(jù)積灰情況定；各層吹掃時(shí)間錯(cuò)開,,,81,三、煙氣脫硝技術(shù),SCR脫

28、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(guò)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(guò)重力或氣流將灰塵帶走,82,三、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,83,,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,84,,三、煙氣脫硝技術(shù),SCR脫硝的特點(diǎn),選擇性催化還原技術(shù)(SCR),優(yōu)點(diǎn)： （1）NOX削

29、減率可以達(dá)到90-95％以上 （2）氨泄漏量低，0-5ppm （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(wèn)題：投資及運(yùn)行費(fèi)用高、催化劑中毒、氨儲(chǔ)存,85,,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:850~1100℃,后段:320~400℃,86,,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),87,,三、煙氣脫硝技術(shù),SCR/

30、SNCR脫硝技術(shù)比較,選擇性催化還原技術(shù)(SCR),88,,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＝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,89,,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N2

31、2NO+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(duì)NOx的吸附吸附溫度：吸附是放熱過(guò)程，低溫有利于吸附接觸時(shí)間和空塔速度：接觸時(shí)間長(zhǎng)，空塔速度低，吸附效率高,氮氧化物的性質(zhì)、來(lái)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(shí)脫硫脫硝技術(shù)固定源氮氧化物控制技術(shù)

32、評(píng)價(jià)我國(guó)氮氧化物排放控制策略,90,本章主要內(nèi)容,91,四、煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù),電子束輻射法濕法同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)干法同時(shí)脫硫脫硝技術(shù),電子束輻射同時(shí)脫硫脫氮工藝,92,65-70度,四、煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù),工藝流程,電子束輻射同時(shí)脫硫脫氮工藝,93,四、煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù),反應(yīng)原理,自由基生成：N2, O2, H2O + e——OH*, O*, HO2*, N*SO2氧化并生成H2SO4：,NOx氧化并生成硝酸酸與

33、氨反應(yīng)生成硫銨和硝銨,電子束輻射同時(shí)脫硫脫氮工藝,94,四、煙氣同時(shí)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(shí)脫硫脫氮工藝,95,四、煙氣同時(shí)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(shí)脫硫脫氮工藝,96,四、煙氣同時(shí)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(shí)脫硫脫氮工藝,97,四、煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù),工藝特點(diǎn),整個(gè)過(guò)程不產(chǎn)生廢水，屬于干法；

34、能同時(shí)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(jiǎn)單，過(guò)程易于控制； 對(duì)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(lái)制備化肥。,HClO3,98,,四、煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù),濕法同時(shí)脫硫脫氮工藝,氯酸氧化法,99,,四、煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù),濕法同時(shí)脫硫脫氮工藝,氯酸氧化法,化學(xué)原理：,,100,,,四、煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù),濕法同時(shí)脫硫脫氮工藝,氯酸氧化法,化學(xué)原理：,,四、煙氣同時(shí)脫硫脫

35、硝技術(shù),濕法同時(shí)脫硫脫氮工藝,氯酸氧化法,工藝特點(diǎn)：,102,脫除90%的SO2和70%的NOx,吸附劑：浸漬碳酸鈉的?-Al2O3,四、煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù),干法同時(shí)脫硫脫氮工藝,NOXSO法,103,四、煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù),干法同時(shí)脫硫脫氮工藝,NOXSO法,反應(yīng)式Na2CO3 + Al2O3 ? 2NaAlO2 + CO2 2NaAlO2 + H2O ? 2NaOH + Al2O3 2NaOH +SO2 + 0.5O2 ?

36、 Na2SO4 + H2O2NaOH + 2NO + 1.5O2 ? 2NaNO3 + H2O2NaOH +2NO2 + 0.5O2 ? 2NaNO3 + H2O再生劑：甲烷4Na2SO4 + CH4 ? 4Na2SO3 + CO2 + 2H2O4Na2SO3 + 3CH4 ? 4Na2S + 3CO2 + 6H2OAl2O3 + Na2SO3 ? 2NaAlO2 + SO2 Al2O3 + Na2S +H2O ? 2

37、NaAlO2 + 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(guò)噴氨脫硝；高溫脈沖噴射布袋除塵,104,四、煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù),干法同時(shí)脫硫脫氮工藝,SNRB法,氮氧化物的性質(zhì)、來(lái)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(shí)脫硫脫硝技術(shù)固定源氮氧化物控制技術(shù)評(píng)價(jià)我國(guó)氮氧化物排放控制策略,105,本章主要內(nèi)容,成本比較,106,五、氮氧化物控制技術(shù)評(píng)價(jià),低NOx燃燒技術(shù),成本比較,

38、107,五、氮氧化物控制技術(shù)評(píng)價(jià),煙氣脫硝技術(shù),綜合評(píng)價(jià),108,五、氮氧化物控制技術(shù)評(píng)價(jià),綜合評(píng)價(jià),109,五、氮氧化物控制技術(shù)評(píng)價(jià),煙氣脫硝技術(shù)的選擇原則,110,五、氮氧化物控制技術(shù)評(píng)價(jià),燃煤鍋爐均應(yīng)采用低氮燃燒技術(shù)控制NOx的生成量;要求脫硝效率≥80%：宜選用SCR或SNCR-SCR 組合脫硝技術(shù); 要求脫硝效率≥50%：宜選用SNCR 或低溫SCR 技術(shù); 要求脫硝效率≥30%：宜選用脫硫脫硝一體化等技術(shù);選擇還原劑

39、時(shí)，應(yīng)充分結(jié)合其所在區(qū)域還原劑的供應(yīng)狀況，在確保運(yùn)輸安全、廠區(qū)運(yùn)行安全的情況下，因廠制宜，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后選定。,氮氧化物的性質(zhì)、來(lái)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(shí)脫硫脫硝技術(shù)固定源氮氧化物控制技術(shù)評(píng)價(jià)我國(guó)氮氧化物排放控制策略,111,本章主要內(nèi)容,112,六、我國(guó)氮氧化物排放控制策略,我國(guó)氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)加嚴(yán)進(jìn)程,,《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》我國(guó)新建、擴(kuò)建、改建鍋爐NOx排放限值,《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

40、》北京新建、擴(kuò)建、改建鍋爐NOx排放限值,,2011全國(guó)100~200mg/m3,113,六、我國(guó)氮氧化物排放控制策略,我國(guó)氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)加嚴(yán)進(jìn)程,各國(guó)水泥行業(yè)NOx排放限值比較,114,六、我國(guó)氮氧化物排放控制策略,氮氧化物排放總量控制,,全國(guó)氮氧化物排放總量控制在2046.2萬(wàn)噸，比2010年的2273.6萬(wàn)噸下降10%；分配給各地區(qū)的氮氧化物排放總量為2021.6萬(wàn)噸，國(guó)家預(yù)留24.6萬(wàn)噸，用于氮氧化物排污權(quán)有償分配和交

41、易試點(diǎn)工作。,“十二五”NOX減排目標(biāo),115,六、我國(guó)氮氧化物排放控制策略,氮氧化物排放總量控制,,“十二五”NOX總量控制措施,116,六、我國(guó)氮氧化物排放控制策略,重點(diǎn)區(qū)域大氣污染物防治,重點(diǎn)區(qū)域占14%的國(guó)土面積，集中了近48%的人口，產(chǎn)生了71%的經(jīng)濟(jì)總量，消費(fèi)了52%的煤炭排放了48%的SO2、51%的NOx、42%的PM和50%的VOCs，單位面積污染物排放強(qiáng)度是全國(guó)平均水平的2.9 至3.6 倍嚴(yán)重的大氣污染已經(jīng)成為

42、制約區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸,三區(qū)+十群,規(guī)劃目標(biāo)：到2015 年，重點(diǎn)區(qū)域SO2、NOx、PM排放量分別下降12%、13%、10%,117,試從NOx引發(fā)的大氣環(huán)境問(wèn)題，指出控制NOx排放的重要性。大氣中NOx的主要來(lái)源是什么？發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家的NOx排放可能會(huì)有哪些不同？分析煙氣溫度是如何影響燃燒過(guò)程中NO和NO2形成的?？刂迫紵^(guò)程中氮氧化物排放的主要因素有哪些？燃料種類是否會(huì)顯著影響燃燒過(guò)程產(chǎn)生的氮氧化物排放？煙氣

43、脫硝的主要困難有哪些？你能提出一些克服的技術(shù)措施嗎？解釋選擇性催化還原脫硝中“選擇性”的含義。煙氣脫硝裝置應(yīng)該裝設(shè)在除塵器之前還是之后？給出通常SCR的操作溫度范圍。分析比較不同氮氧化物排放控制技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。什么情況適合采用吸附法凈化煙氣中的氮氧化物？,本章思考題,118,估算在空氣過(guò)剩20％和15％情況下，煙氣再循環(huán)率為20％時(shí)氮氧化物可能削減的百分比。以下兩題選做其一：P413：9-11，該題中如果采用SNCR去除50%