每小时减少NO，排放量在141kg／h以上
二、日本仙台火电厂2“、3“机组
东北电力仙台火电站的2“和3?机组，燃料是煤。烟气脱硝工艺也是SCR法，り
处理烟气量599000m3（标）／h，相当于175MW
原剂
按NO0计为13mm
反应器人口烟气的NO体积分数为650?10
这是一种高温高尘布置方式，反应器位于锅炉出口与空气预热器之间。烟气先进入5
设计要求脱硝效率大于60％
为6％
除NO后，通过空气预热器回收热量，然后经电除尘器，由风机送往FGD系统脱硫后
烟，排入大气
设备布置如图2－6－5所示。
低温电除尘器
5％）。经
逃追量
初安
、方便
自
运行
锅
炉
四
至空气预器
反应器
丹麦
至空气预热器
deutsche
Ens
于3．8
片引导
图2－6－5脱硝反应设备布置
灰器，
反应器为立式，内置2层催化剂，总高度为10．8m，断面尺寸6m?8．8m（图26状结
运行实绩参看图2－6－7
SCE
SCR装置正常运行，NO，减排量超过4798kg／h，氨的泄漏质量浓度低于2．3mg燃炸
已达
三、丹麦 Avedove电站
由
丹麦 Avedopve电站容量250MW，SCR系统建于1993年，由 Haldor Topsoe A／S层f
设计，燃料为煤粉
运
氨喷人反应器进口管后，烟气在仅有的狭小空间180?转向，在此位置安装了导
以确保烟气的均匀分布。气流调整装置安装在催化剂床层上方。在每层催化剂床层之上
吹灰器
へ。催化剂分3层放置，其中初期安装2层。采用 Haldor Topsoe A／S波纹状结构的現A
年满负荷运行7900，系统无旁路，将SCR装置置于省煤器下游，那里的温度
省煤器的预热空气可以预热催化剂。
实
电站试用多种煤
道，200？年底，我国已建投运的火电烟气脱硝装置在40台以上，装机容量这
占大电总容量的8。技术装备95％为SCR、5％为SNCR，规则中的脱确机组
以上，月，到2009年，我国火电300MW以上的电厂锅炉已全部安装低NO，
气作准音
一，州后石电厂
化
障州后石电厂由台塑美国公司投资兴建，电厂装机容量为4?600Mw
大
主
气度量
公司产品，钢炉设备选用 MO－SSRR型超临界直流锅炉。为满足环保要求，锅か岛段?
效率为99．85的双室五电场静电除全器，配套烟气脱硝和海水法脱硫装置，吸第
内电厂的海水脱硫设施。烟气脱硝装置是我国大陆的第一台。电厂采用集東式
组共用一组烟，外筒为钢筋混土结构，内筒用附腐蚀合金钢制成。日立设计该系
下因素进行的：①催化剂形式和节距的选择，依所确定的流程达到最优化；②反A如
模块应紧密布置，提供较小安装空间并节省SCR反应区域的占地面积：③有效保皆
后石电厂的烟气脱硝系统是我国内地的第一套600MW机组配套脱硝装置，也是电
止遭受有毒物质损坏
时的烟气脱硝装置，这套系统的设计融合了国外在烟气脱硝方面的先进技术、应B出日
度高，值得我们学习借鉴，必将为我国火电站烟气脱硝技术的进一步发展发挥示范和HO
后石电厂的NO减排采用炉内低NO－燃烧技术和烟气脱硝工艺相结合的办法，
（－）工艺流程
重化
术采用PM型低NO2燃烧器加分级燃烧（三菱MACT低NO2系统）法，减排效
排放的NO浓度在370mg／m左右（按NO2计）。烟气脱硝采用日立的选择性催化?1（三
法，系统由 BABCOCK－ KITACH设计，中国台湾中鼎工程公司安装。
工艺流程框图如图26－8所示，液氨用槽车运输由卸料压缩机送入液氨储槽，再
蒸气化为氨气，然后通过氨缓冲槽和输送管道送人锅炉区，将氨与空气均匀混合再经反
送人SCR反应器。氨气在SCR反应器的上方，通过特殊的喷氨装置使它与烟气充分
后的烟气在触媒层内进行还原反应。
烟气
料压
汽
释空气
省器
底
内
度氨槽车
液做槽
氢发槽
氧冲
SCR反应器
氢相槽
废水
废水
空气预热
去FGD
图26－8后石电厂烟气脱硝工艺该程示意
脱硝后烟气经空气预热器热回收后进入静电除尘器。然后经FGD装置脱硫排放
配设一套SCR反应器，每两台锅炉共用一套液氨储存和供应系统。
（二）设计条件
后石电厂烟气脱硝设计条件见表2－6
度点时，浓度将降低至5％，止回阅安装在氨气管线上且位于氢／空气混合上
止气回演。稀释空气由送风机出口带路引出。
（5）SCR控割系统烟气脱的反应系统的控制都在本机组的DCS系统上实。水和植倒连
控制系统利用设定的NH1／NO摩东比提供所需要的氨气流量，入口NO，度将氨气分散并
的乘积产生NO，流量信号，此信号系上所需NH1／NO，摩尔比就是氨气流量信号，、排放管路为封
定是在现场测试操作期间决定的并记录在氨气流控制系统的程序上。所计算出的氢、处理站
送到控制器并和真实气流的信号相比较，所产生的误差信号经比例加积分处定
（6）氢气
间，若气国为某些连失效造成动作跳，则氨气流控制阅关断。按照设を非显示大气中
率，器ECO人口NO，浓度和设计要求的氨失量3．8m／m2计算出修正的、员采取多要的
组，并采取
氢气流控制系统的程序上?SCR控制系统根据计算出的氨气流需求信号去定位要い（）氢
实现对脱硝的自动控制。通过在不同负荷下对氨气流的调整，找到的喷氨量
炸是最关
槽等都备有
计量的氨气可依温度和压力修正系数进行修正，从烟气侧所获得的NO2号日，防止氢
存供应系统
需氨气流量的功能。控制器利用氨气流量控制所需氨气，使摩尔比维持固定，氨气供
2．氨
（8）液
一个急关断装置，当人口烟气温度过低、过高或氨空气稀释比过高时，均与该装保护等都可
关断，以确保操作安全和防止催化剂损坏，最初设定点如表2－6－3所列
障信号
系统运行
表2－63控制设定点
?，氨气
报警点
关
摄作值
该装
项目
400℃
370℃
反应都人口温度
290℃
370℃
反应器人口温度
12%
4%
氢气对空气稀释比
上海石
氨储存供应系统包括卸料压缩机、储橧、氨蒸发器、氨气缓冲槽及稀释槽、废水系（一
等，液氨的供应由槽车运送，利用卸料压缩机将液氨从槽车送入储槽内，再由储槽选细
发成氨气，然后经缓冲槽送达脱硝系统。当氨气系统紧急排放时氨气被排入氨气稀释
吸收排人废水池，再经由废水泵送至废水处理厂处理。液氨储存供应系统的控制在
DCS上实现，现场也就地安装了MCC手工操作。
（1）卸料压缩机卸料压缩机为往复式压缩机，压缩机抽取储槽上的氨气，进行料
得放
（2）液氨贮槽六台机组脱硝共设计三个储槽，一个储槽的存储容量为12n，可气
的液氨卸人储槽中
组脱硝反应所需氢气的一周消耗量，储槽上安装有超流网、逆止网、紧急关断和安全度
槽安全保护设施，储槽还装有温度计、压力表、液位计和相应的变送器将信号送至
DCS控制系统，用于储槽内温度或压力超高报警。储槽四周安装有工业水喷淋管线
槽体温度过高时，对槽体自动喷淋降温
（3）氨蒸发器氨蒸发器为螺旋管水浴式。管内液氨，管外温水浴以蒸汽直接喷
至40℃，再用温水将液氨气化，并保持氨气常温。蒸汽流量受蒸发器本身水浴温度
当水的温度高过45℃时则切断蒸汽源，并在控制室DCS上报警显示。氨蒸发器上装布
阅将氨气压力控制在0．21MPa，当出口压力达到0．38MPa时，切断液氨进料，在氨气
上也装有温度检测器，当温度低于10℃时切断液氨进料，使氨气至缓冲槽维持适当温
氨蒸发器上也装有安全阀，防止设备压力过高。
（4）氨气缓冲槽从氨蒸发器蒸发的氨气流进入氨气缓冲槽，通过调压阀减压成
再通过氨气输送管线送到脱硝系统。缓冲槽的作用在于稳定氨气的供应，避免受蒸发
定的影响，缓冲槽上也有安全阀保护设备
x增加,NO2的脱除率也大大增加,但SO2的脱除率有所下降,如
图2-5-33所示。试验证明,在70~130℃温度范围内,SO2的脱除率基本不变,然而在70~90℃
之间,NO2的脱除率大大增加,高于90℃就趋近常数
LILAC工艺流程见图2-5-34。
研究证明,SO2的脱除与NO的氧化有关,因此NOx脱除随着SO2
x的增加而增加。
时,NO2的脱除率随吸收剂中SiO2含量的增加呈线性增加,这表明SiO2在脱硝机理中扮演
个重要的角色。在Ca/S为1.2,烟气中氯根质量分数为5%的条件下, LILAC工艺的脱硫率
达到95%。
第二篇烟气脱硝
419
NO2SO工艺适用于燃用高硫煤的小型电站和工业锅炉。在该工艺的基础上加以改进,
了一种新型的SNAP工艺,其原理相同,只是系统组成有所差别。它的再生过程分为两个
第一阶段,吸收剂被加热到400℃解吸出NO2。
2NaNO3-Na2O- 2NO2 O
2NaNO3-Na20 NO2 NO O2
第二阶段,在600℃温度下用天然气与吸收剂反应。最终的副产物也是单质硫。SMN
NO2SO试验装置于1993年在美国建成,经6500h运行,SO2和NO2的脱除率分别
99%和95%。
SNAP工艺自从1995年开始在10MW的燃煤电厂进行论证试验,为建造400MW的
应用该工艺提供工艺评价的技术和经济参数。SNAP工艺采用了气体悬浮式吸收器,它能
度为3~6m/s的高速烟气,气固接触时间长达2~3s以及2~3kPa的低气相阻力。
吸收剂直喷双脱技术
把碱或尿素溶液或干粉喷入炉膛、烟道或干式喷雾洗涤塔内,在一定条件下能同时脱除
和NOz。本工艺能显著地脱除NOx,脱硝率主要取决于烟气中的SO2和NOx的比例、反
度、吸收剂的粒度和停留时间。本工艺包括多种类型,分述如下。
1.炉膛石灰(石)/尿素喷射工艺
炉膛石灰(石)/尿素喷射双脱工艺,实际上是把炉膛喷钙和选择性非催化还原(SNCR)
起来,实现同时脱除烟气中的SO2和NO。喷射浆液由尿素溶液和各种钙基吸收剂组成,总
量为30%。实验表明在Ca/S摩尔比为2和尿素
T67M.gif)
2摩尔比为1时能脱除80%的SO2和NO
消石灰干喷相比,浆液喷射能增强SO2的脱除。外加尿素溶液脱硝对SOz的脱除也有增强的
2.碳酸氢钠管道喷射法
该工艺的化学反应原理如下:
NaHCO3 t SO2- NaHSO3 CO2
2NaHCO3
Na2 S2 O5 H2 O
Na2 S2 O5 2NO- O2
NaNO2 NaNO3 2SO2
2NaHSO3 2NO O2- NaNO2 NaNO3 2SO2 H2O
在100MW的Nxon电厂用碳酸氢钠作为吸收剂喷入袋式除尘器的上游烟道中能达到
的脱硫率和23%的脱硝率。
在德国,处理烟气量110h,so2和NO的浓度分别为1000g/m3和200mg/m
袋滤器前的圆柱形反应器喷入平均粒径为7.5m的碳酸氢钠粉末,温度110~120℃,结
率达到98%,脱硝率64%。
3.综合联用管道喷射工艺
流程如图2-5-32所示。该工艺采用 Babcock& Wilcox的低氮 DRB-XCL下置式燃烧器
在缺氧环境下喷入部分煤和部分燃烧空气来抑制NOx的生成;其余的燃料和空气在第二
过剩空气的引入是为了完成燃烧过程和进一步除去NO2。低氮燃烧器预计可减排50%的
而且在通入过剩空气后可达70%。
将两种千粉吸附剂注入锅炉出口的烟道中以尽量减少SO2的排放,钙剂被注入空气
上游,或者把钠剂和钙剂都注入空气预热器的下游。顺流加湿活化,有助于提高SO2的
降低烟气温度和流量,减少袋式除尘器的压降。
该技术在美国公用事业公司的100MW顶部装有燃烧器的下置式煤粉锅炉上进行了工
试验。试验联用下列4项技术达到减排70%以上的NO2和SO2的目的:①炉内喷尿素
O2的毒性主要表现在对眼睛的刺激和对呼吸机能的影响,刺激和腐蚀灼伤肺组织,使呼
吸急促,顺应性低;NO2深人下呼吸道,引发支气管扩张症,甚至中毒性肺炎和肺水肿,呈现
呼吸道阻力增加,动脉血氧分压降低,肺泡巨噬细胞障碍和牙齿酸蚀等症状。损坏心、肝、肾的
功能和造血组织,严重的可导致死亡。人体暴露在NO2环境中,浓度25?10-6就能致病,
500?10-的浓度下将造成死亡,实际上,NO2的毒性比NO要强5倍,对人体的危害与暴露接
触的程度有关
N
（1）专门针对脱硝的工况要求，进行设计的一款小流量的双流体脱硝专用固定式喷枪。
（2）内部混合式雾化，气水比很小，节能显著。
（3）雾滴颗粒非常细密均匀，确保喷射的穿透性。
（4）喷雾覆盖均匀，确保还原剂溶液与烟气在分解炉（锅炉）内混合充分均匀。