火电厂烟气脱硝技术及其设备国产化建议

Introduction of denitrification technologies and suggestion on domestic industrialization of their facilities

孙克勤 ,周长城 ,徐海涛

(苏源环保工程股份有限公司 ,江苏 南京 　210024)

摘要

:

对目前主流的选择性催化氧化还原法

( SCR)

、

选择性非催化氧化还原法

( SNCR)

脱硝工艺特点和设计要求进

行了较为详细的论述

,

并结合苏源环保公司在

FGD

装置国产化方面的经验

,

对烟气脱硝技术自主化 、

装备国产化提

出了若干建议 。

关键词

:

烟气脱硝

;

选择性催化氧化还原法

;

选择性非催化氧化还原法

;

国产化

Abstract :A brief review of the history of NO

x

co ntrol policie s , theorie s and implemetatio ns is given. Two main proce sse s

Selective Catalytic Reductio n( SCR) and Selective No n - Catalytic Reductio n ( SNCR) were discussed in detail. The

NO

x

reductio n p erformance wa s given. Vario us propo sals were given ba sed o n SYEPE

’

s exp erience o n F GD to accel

2

erate the proce ss of DeNO

x

“

made in China

”

.

Key words :nitro gen oxide ; selective catalytic reductio n ; selective no n - catalytic reductio n

中图分类号

:X701. 1

　　　　　文献标识码

:B

　　　　　文章编号

:1009 - 4032 (2005) 01 - 0027 - 03

　　与发达国家相比 ,我国燃煤电厂在 NO

x

排放控

制方面起步相对较晚 ,以致于 NO

x

排放总量的快速

增长抵消了近年来卓有成效的 SO

2

控制效果 ,如果

不加强治理 , NO

x

的排放总量将会继续增长 ,甚至

有可能超过 SO

2

而成为大气中最主要的污染物 。随

着我国环保意识的增强 ,相应法律法规的健全和执
法力度的加大 ,尤其是《排污费征收使用管理条例》
在 2004 年 7 月 1 日正式实施 ,燃煤电厂 NO

x

的控制

势在必行 。因此 ,对现有各种脱硝工艺进行调查研
究 ,从而寻求一种适合我国国情的火电厂烟气脱硝
解决方案 ,最终实现烟气脱硝装置的国产化显得尤
为重要 。

1

　燃煤电厂烟气脱硝的主要工艺

1. 1 　选择性催化还原法

　　SCR 法是在催化剂的作用下 ,以 NH

3

作为还原

剂 ,“有选择性”地与烟气中的 NO

x

反应并生成无

毒 、

无污染的 N

2

和 H

2

O 。其原理首先由 Engelhard 公

司发现并于 1957 年申请专利 ,后来日本在该国环保
政策的驱动下 ,成功研制出了现今被广泛使用的

V

2

O

5

/ TiO

2

催化剂 ,并分别于 1977 年和 1979 年在燃

油和燃煤锅炉上成功投入商业运用 。SCR 法目前已
成为世界上应用最多 、

最为成熟且最有成效的一种

烟气脱硝技术 ,其主要反应为 :

4NH

3

+ 4NO + O

2

→4N

2

+ 6H

2

O

(1)

8NH

3

+ 6NO

2

→N

2

+ 12H

2

O

(2)

4NH

3

+ 2NO

2

+ O

2

→3N

2

+ 6H

2

O

(3)

选择适当的催化剂可以使反应 (1) 、(2) 在 200

～400 ℃范围内进行 ,并能有效抑制副反应 。在 NH

3

与 NO 化学计量比为 1 的情况下 , 可以得到高达

80 %～90 %的 NO

x

脱除率 。目前 ,世界上采用 SCR

的装置有数百套之多 ,技术成熟且运行可靠 。我国
电力系统目前最大的烟气脱硝装置 —

—

—福建后石电

厂 600 MW 机组配套烟气脱硝系统 ,采用的就是 PM
型低 NO

x

燃烧器加分级燃烧结合 SCR 工艺 ,其 SCR

部分的工艺流程如图 1 所示 ,主要由氨气及空气供
应系统 、

氨气/ 空气喷雾系统 、

催化反应器等组成 。

液氨由槽车运送到液氨贮槽 ,输出的液氨经氨气蒸
发器蒸发成氨气 ,并将之加热到常温后送到氨气缓
冲槽备用 。缓冲槽的氨气经减压后送入氨气/ 空气
混合器 ,与来自送风机的空气混合后 ,通过喷氨隔栅
之喷嘴喷入烟气 ,继而进入催化反应器 。当烟气流
经催化反应器的催化层时 ,氨气和 NO

x

在催化剂的

作用下将 NO 及 NO

2

还原成 N

2

和 H

2

O 。NO

x

的脱除

效率主要取决于反应温度 、

NH

3

与 NO

x

的化学计量

比 、

烟气中的氧浓度 、

催化剂的性质和数量等 。

　　SCR 系统的布置方式有 3 种 ,后石电厂为高温 、

高尘布置方式 ,此外还有高温 、

低尘及低温 、

低尘布

置形式 。高温 、

高尘布置方式是目前应用最为广泛

的一种 ,其优点是催化反应器处于 300～400 ℃的温

7

2

2005 年 3 月 　　　　　　　　　　　电 　力 　环 　境 　保 　护 　　　　　　　　　　　第 21 卷 　第 1 期