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SNCRSCR烟气脱硝技术及其应用

SNCR-SCR烟气脱硝技术及其应用作者:蔡小峰, 李晓芸作者单位:华北电力大学能源与动力学院,北京,102206刊名:电力环境保护英文刊名:ELECTRIC POWER ENVIRONMENTAL PROTECTION年,卷(期):2008,24(3)引用次数:2次1.李晓芸.赵毅.王修彦火电厂有害气体控制技术 20052.Thomas L.Wright.James R (Randy) ox A new approach for hybrid SNCR/SCR for Nox reduction 20063.Jantzen T.Zammit K Hybrid SCR 19954.Wallace A J.Gibbons F X.Boyle J M Evaluation of combined SNCR/SCR for Nox abatement a utility boiler 19955.Urbas J.Boyle J M Design,optimization and economic analysis SNCR/SCR hybrid on a utility boiler in the ozone transport region 19986.Albanese V.Boyle J.Huhmann A Evaluation of hybrid SNCR/SCR for Nox abatement on a utility boiler 19997.蔡小峰.李晓芸SCR反应塔入口段烟气速度场的数值模拟[期刊论文]-电力环境保护 2006(5)8.钟秦燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例 20029.蔡小峰基于数值模拟的SCR法烟气脱硝技术优化设计[学位论文] 200610.王志轩中国电力工业发展及火电厂氮氧化物控制现状及对策 20051.会议论文沈伯雄烟气低温SCR脱硝技术的现状与展望2007电厂烟气SCR脱硝技术存在着投资、运行成本高,难以对旧电厂进行改造等缺点.低温SCR法可以部分克服这些难题,但是现有的低温SCR催化剂脱硝效果差,易受SO2和水蒸气的中毒影响.本文针对低温SCR的催化剂开发情况和应用实例进行综述,最后对该技术下一步的研究进行展望.2.期刊论文周亚军.Zhou Yajun选择性催化还原法(SCR)脱硝技术在大唐阳城电厂的应用-内蒙古电力技术2008,26(6)选择性催化还原法(SCR)脱硝技术具有较高的脱硝率,NH,的逃逸率低,运行稳定,维护方便,已成为目前国内外电站脱硝比较成熟的主流技术.本文介绍了大唐阳城电厂SCR脱硝技术的工艺、系统与设备,说明了在SCR脱硝系统运行中常见的问题及解决方法,并提出关于SCR脱硝需要探讨和解决的问题.3.学位论文江博琼Mn/TiO<,2>系列低温SCR脱硝催化剂制备及其反应机理研究2008选择性催化还原(SCR)脱除烟气中NOx是大气污染控制领域的一个重要课题。

近年来,低温SCR由于具有明显的节能特点和潜在的工业应用价值,正成为研究热点。

但就目前国内外的研究进展而言,低温范围内催化剂活性不高、活性物质分散性较差、反应机理不够明确等仍是低温SCR脱硝技术走向实际应用的主要障碍。

本文针对以上主要问题,以Mn/TiO2作为基础组分,进行了低温SCR脱硝技术研究。

本文首先对制备方法进行了筛选。

对溶胶—凝胶法、浸渍法和共沉淀法三种不同方法制备得到的催化剂活性比较结果表明,溶胶—凝胶法制备得到的催化剂纳米结构更为丰富,活性物质分散性更好,对NO的脱除率更高。

可见,溶胶—凝胶法是一种较为理想的低温SCR催化剂制备方法。

其次,针对上述溶胶—凝胶法制备的催化剂,系统研究了低温SCR的优化操作条件,主要包括催化剂Mn/Ti比、催化剂焙烧温度、反应空速、反应系统中O2和NH3的浓度,以及在瞬态反应中O2和NH3的作用。

此外,分析了催化反应的动力学过程,确定了反应级数和反应速率常数,并由此得到了Mn(0.4)/TiO2的表观反应活化能。

为缓解催化剂制备过程中活性物质的烧结团聚,将过渡金属元素引入到催化剂体系中制备成三元催化剂,结果表明过渡金属元素的掺杂能够大幅度提高催化剂的活性。

结合BET、XRD、XPS、TEM等表征手段,发现经过渡金属元素掺杂后催化剂的纳米结构和活性物质的分散性均得到有效改善,能更有效地脱除NO。

基于以上研究结果,研究了催化反应过程及反应机理。

发现由于过渡金属元素Fe的掺杂,增加了活性组分——配位态NH3形成的可能性,并降低了催化剂表面硝酸盐的稳定性,使硝酸盐由活性位的侵占物质转化为反应的活性中间体,从而使反应从不同的途径发生,形成了双反应通道。

最后,本文开展了催化剂抗硫性能的探索研究。

制备了含Zr的低温SCR催化剂,并采用TG-DSC、XPS、DRIFT等表征手段,研究了催化剂表面S的存在形式以及对反应过程的影响,得出了SO2造成催化剂失活的反应机理。

同时发现Zr的掺杂可在一定程度上缓解催化剂的SO2失活现象。

4.期刊论文刘学军.LIU Xue-jun SCR脱硝技术在广州恒运燕电厂300MW机组上的应用-中国电力2006,39(3)近年来国家环保总局已批复20个左右的电厂要求安装烟气脱硝装置,采用的工艺有SCR、SNCR和SNCR+SCR组合,但使用较多的还是SCR工艺.结合广州恒运热电厂的SCR脱硝项目,介绍了SCR工艺的原理、流程、技术特点和运行成本分析等,阐述了SCR工艺具有技术成熟、运行易于控制、安全可靠、脱硝率高、运行成本比较低等优点,针对SCR工艺存在的空气预热器积盐堵塞提出了预防措施:(1)降低氨气逃逸量,严格控制在3×10-6以下;(2)采用低SO2/SO3转化率的脱硝催化剂;(3)降低飞灰含碳量;(4)选择合适的空气预热器和吹灰系统;(5)采用低过量空气燃烧方式.5.期刊论文程星星.金保升.钟文琪.仲兆平.CHENG Xing-xing.JIN Bao-sheng.ZHONG Wen-qi.ZHONG Zhao-ping加装SCR脱硝装置的锅炉系统数值模拟-热力发电2009,38(7)采用改进的模拟算法,对装有选择性催化还原法(SCR)脱硝装置的300 MW机组煤粉锅炉的燃烧和烟风系统进行模拟,其包括炉膛、过热器、再热器、省煤器、空气预热器、SCR脱硝装置、除尘器和风机等,烟气温度以及压力的模拟结果与设计值吻合较好.6.学位论文毛宇杰钒钛系SCR催化剂的制备工艺及脱硝性能的实验研究2008选择性催化还原(SCR)NOx是目前最为重要的烟气脱硝技术,国内外广泛致力于高效催化剂的研发,而我国尚无自主研发的商业SCR催化剂。

本论文采用溶胶一凝胶法制备催化剂载体TiO2,通过浸渍法负载活性组分WO3和V2O5,制备了V2O5-WO3/TiO2催化剂,并在固定床反应器上对其脱硝活性进行评价,得到适宜的制备条件和良好的脱硝效果。

采用溶胶-凝胶法制备催化剂载体TiO2,钛凝胶的干燥温度和煅烧温度对最终催化剂的结构和性能都有较大影响。

较低干燥温度(105℃)有利于锐钛矿型TiO2的生成,其脱硝活性与145℃干燥时相比整体较高;煅烧温度的升高会导致锐钛矿型TiO2向金红石型转变,提高催化剂的活性温度范围和脱硝率,但会降低催化剂的比表面积(从72.16m2/g降到22.70m2/g)。

105℃干燥,450℃和600℃煅烧时催化剂脱硝率最高均可达98%。

工业钛白粉为载体的V2O5-WO3/TiO2催化剂活性在360℃以后低于自制催化剂。

研究了活性组分WO3和V2O5含量对催化剂脱硝性能的影响。

V2O5-WO3/TiO2催化剂中WO3含量为10%,V2O5含量为0.5%时活性最高,在250℃~330℃之间,脱硝率高达100%。

在载体中引入质量分数为10%的SiO2或Al2O3可以有效提高催化剂的机械强度,但在温度高于360℃时脱硝率会下降。

对比商业SCR催化剂与自制催化剂的脱硝活性,前者在330℃~420℃之间脱硝率稳定在90%以上,后者在330℃之后脱硝率逐渐下降,降至平均80%左右。

对两种催化剂进行SEM和ICP分析结果表明,商业催化剂具有更好的表面孔隙结构,其元素组成与自制催化剂也有很大差异。

V2O5-WO3/TiO2催化剂在模拟烟气中最佳活性温度位于250℃~330℃之间;最适宜n(NH3)/n(NO)为1.2;反应接触时间应不小于0.47s:反应气中O2含量应保持在5%左右;SO2会大幅降低催化剂脱硝活性。

宏观动力学研究结果表明反应速率常数Kv为6.86×109exp(-122570/RT)s-1,反应活化能Ea为122.57kJ/mol。

7.期刊论文匡国强.徐党旗.KUANG Guo-qiang.XU Dang-qi选择性催化还原(SCR)脱硝装置对锅炉结构的影响-热力发电2006,35(10)目前国内采用选择性催化还原脱硝工艺进行烟气脱硝处理的燃煤机组较多,但多数是在主机合同已经签订的条件下再配套SCR脱硝装置,其安装不可避免会对锅炉结构产生影响.为此,结合某电厂600 MW燃煤机组脱硝工程,就SCR脱硝装置对锅炉尾部及空气预热器的影响进行了分析,并指出设计、施工应注意的问题.8.期刊论文陈进生.CHEN Jin-sheng嵩屿电厂烟气SCR脱硝工艺及特点分析-电力环境保护2006,22(6)介绍了厦门嵩屿电厂4×300 MW燃煤机组烟气选择性催化还原法(SCR)脱硝工程所选用的工艺,分析了SCR脱硝系统的主要技术特点,为日益增多的同类型脱硝装置的工艺设计与设备选型提供一定的借鉴.9.学位论文程星星SCR脱硝装置对锅炉内爆影响的数值计算2008本文基于数值计算的方法,建立了锅炉系统的三维数学模型,对锅炉内爆的产生过程进行了模拟,分析了内爆的各个影响因素,并比较了有、无SCR装置时炉膛内爆的特点,系统地研究了脱硝装置对内爆的影响,提高了内爆的认知水平,为内爆防范提供了有益的建议。

考虑了对流受热面管道、烟气变物性、风机等因素对流场的影响,建立了锅炉全系统三维非稳态数学模型,计算区域包括炉膛、水平烟道、竖直烟井、SCR反应器、空气预热器、除尘器、引风机等。

湍流模型采用k-ε模型;辐射换热采用P-1模型;煤粉颗粒运动采用拉格朗日模型;用NTU算法模拟烟道内管道的换热;应用多孔介质算法对SCR反应器内的催化剂进行简化处理。

对某电厂300MW锅炉进行了燃烧模拟,模拟结果和设计值吻合较好。

在对整个锅炉系统数值模拟的基础上成功再现了锅炉内爆的发生过程,详细的描述了内爆发生时整个锅炉系统内的流动情况,全面的分析了内爆的成因和主要影响因素,研究结果表明:内爆时炉膛内的压力是由二次风补给、流出烟气量、炉膛烟气生成、温度降低值和引风机抽吸力等因素共同作用的结果。

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