行业 工业 排放量 461.52 百分比％ 39.56
电力
交通
428.54
130.86
36.74
11.22
建筑
商业 居民 其他 总计
7.23
8.12 27.83 102.46 1166.56
0.62
0.70 2.93 8.78 100.00
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1.3中国脱硝产业化的背景
● 2000年国务院颁布《大气污染防治法》
烟气脱硝技术(SCR)介绍
浙江菲达环保科技股份有限公司
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目
录
一、烟气脱硝的背景与现状 1.1 氮氧化物的危害与来源 1.2 国内NOX的排放及污染现状 二、有关脱硝产业的环保法规、标准和政策 2.1 相关的环保法规 2.2 国内外烟气NOX排放标准 2.3 有关氮氧化物控制的措施、政策 三、 国内外氮氧化物控制技术研究和产业化情况 3.1 低NOx燃烧技术 3.2 烟气处理技术 3.3 SCR脱硝技术 四、脱硝市场分析 4.1 国内脱硝市场现状
催化剂的费用估算大约占SCR系统总费用的20%或更多
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蜂窝型催化剂实物图
SCR催化剂都含有附加组分和载体， 使其具有稳定的耐热性和强度， 并增加表面积 。
国际上供应的SCR催化剂的保证使用寿 命为10000~30000小时， 燃油和燃气装置的SCR催化剂寿命超过 32000小时。
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加一层催 化剂
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三种SCR工艺的布置特点
布置形式 高尘布置 反应器位置 SCR反应器设置 在省煤器的下游 和空气预热器和 粉尘控制装置上 游之间 SCR反应器布置 在高温型电除尘 器ESP和空预器 APH之间 特点 烟气温度在催化剂反应的最佳范围， 烟气粉尘高， 烟气流速高，催化剂用 量较大，催化剂采用宽节距7~9 mm， 每层催化剂上部安装吹灰器，防堵塞， SCR反应器底部设灰斗 。 烟气中飞灰相对较少， 催化剂的节距 为4~7mm，催化剂用量减少，烟气温 度偏低，需使用省煤器旁路，对热效率 有影响。
2005年1月1日 2005年1月1日 2004年1月1日
*第1时段1996年建成，第2时段1997年建成，第3时段2004年建成，第2时 段改扩建项目满5年后执行第3时段的排放标准。
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2.3有关NOX控制的措施、政策
措施： ● 推广低氮燃烧技术改造，新建装置采用分级燃烧技 术和低NOX燃烧器。逐步要求20万千瓦及以上机组 实施SCR。 ● 目前执行的排污收费。参照二氧化硫排污收费标准 0.63元/kg。收费从2005年7月1日开始。 政策： ● 电厂脱硝项目的示范工程，给予一定的资助，老装 置SCR改造给予国债支持。 ● 配套实施氮氧化物排放总量控制与排放交易政策、 电价政策。
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1.2国内NOx的排放和污染现状
中国NOx排放总量
中国NOx排放各行业份额
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中国NOx排放总量
年度 1990 1995 1998 总计（万吨） 850 1000 1100 资料来源 王文兴等 Kilmont 田贺忠
2000
2003
1200
1600
Aardenne
田贺忠
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1997年中国NOx排放各健康影响：NO2 吸入对心、肝、肾都有 影响，对神经系统有麻醉作用。
对环境的影响：NOx在大气中，发生复杂的光化 学反应，形成光化学烟雾污染；同时氮氧化物也 破坏臭氧层；造成温室效应；氮氧化物在大气中 最终被氧化成硝酸和硝酸盐颗粒，造成酸雨。 酸性物质对酸雨的贡献为：硫酸60－70％，硝 酸30％。
●将还原剂（氨水或无水氨）喷入炉膛内正确的 位置，且随着锅炉负荷变化调整喷射位置。 ●要求SNCR技术在设计阶段对每台对象机组实 施计算机模拟分析，从而设计出随温度场变化
的运行控制系统。
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3.2.2 SCR技术
在催化剂钒-钛 (V2O5/TiO2) 或钒-钛-钨 (V2O5/TiO2/WO的帮助下， NOX的选择性反应可在较低的温（250℃~450℃）下进行，加入氨 （NH3/NOX=0.8）,最佳反应温度375℃~400℃ 催化剂的外观多制成蜂窝型或板式。该法工艺的可控性较 好，实际应用脱硝效率可超过85%，但是脱硝的成本约是
4NO 4NH3 O2 4N2 6H2O
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3.2.1选择性非催化还原脱硝技术(SNCR)
SNCR不需催化剂,反应温度：750℃~1000℃,加入
过量的氨（NH3/ NOX =1.5），最佳反应温度：
900℃~950℃，反应停留时间约：0.25S，NOX与 NH3选择性反应在锅炉的炉膛中进行。
SNCR该法具有工艺简单、价格低廉的特点，但是
由于还原介质与烟气的混合控制困难，氨逃逸量大， 实际应用脱硝效率较SCR低，约25~40%。相同的 脱NOX效率30%时，SNCR装置投资费用为SCR的 1/3~1/4。
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SNCR工艺喷氨示意图
NH3或尿素 第二喷射点
第三喷射点
第一喷射点
燃烧器
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SNCR技术关键
● 2003国家环保总局颁布新的《火电厂
大气污染物排放标准》
● 2005年作出了《关于落实科学发展加 强环境保护的决定》
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二、脱硝产业的环保法规、标准和政策 2.1相关的环保法规 2.2国内外烟气NOx排放标准 2.3有关NOx控制的措施、政策
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2.1相关的环保法规
《大气污染防治法》第30条第4款规定：企 业应当对燃料燃烧过程产生的氮氧化物采 取控制措施。
《关于落实科学发展关加强环境保护的决 定》中指出：以降低二氧化硫排放总量为 重点，推进大气污染治理。要求制订燃煤 电厂氮氧化物治理规划，开展试点示范。
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2.2中国燃煤电厂烟气NOX排放标准
（mg/m3）
时 段* 实施时间 燃煤锅炉 Vdaf＜10% 燃煤锅炉Vdaf=10%~20% 燃煤锅炉 Vdaf ＞20% 燃油锅炉 燃气轮机组（燃油） 燃气轮机组（燃气 ） 第1 时段 1500 1100 1100 第2 时段 1300 650 650 第3 时段 1100 650 450 200 150 80
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3.1低NOx燃烧技术
（1）低过量空气燃烧 （2）空气分级燃烧 （3）燃料分级燃烧 （4）烟气再循环 （5）低NOx燃烧器
锅炉设计及制造单位在使用此类技术时具 有各方面的优势,无能是新建锅炉还是老机的 改造。
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低NOx燃烧技术应用
低NOX燃烧技术脱氮效率为30~60%。国内应用较早 的是分级燃烧技术和低NOX燃烧器（LNB）。 国内新建的300MW及以上火电机组已普遍采用分级 燃烧技术，对现有的100~300MW机组用LNB技术改 造。 采用LNB技术，只需换燃烧器，燃烧系统和炉膛结 构不需作大的更改， NOX的削减率约30%，费用省。 采用空气分级和燃料分级相结合的低NOX的燃烧技 术，需对燃料粉煤的制粉系统、炉膛的送风系统和 燃烧器改进，NOX的削减率为30~45%。其特点是投 资低，效果明显、设计难、优化摸索和改造时间较 长。
SNCR工艺的3倍左右。
催化剂上的活性中心迅速地吸附氨和气相一氧化氮，烟气的较高 温度促进了氨的活性游离基的产生并为反应提供了活化能 。
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370~400℃是最佳温度区
脱硝效率与温度的关系
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各种脱硝技术比较
技术方法 空气分级燃烧 燃料分级燃烧 低 NOX燃烧器 SNCR技术 脱NOX效率 25~40% 25~40% 25~40% 20~40% 投资 较低 较低 较低 低 运行费用 低 低 低 中等 改造可实施性 较难 难 易 一般
新增钢 支架
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吹灰器
氨喷射点 风门 风门 旁路烟道 空气换热器
热空气去锅炉
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技术原理
SCR的化学反应原理
4NO 4NH3 O2 Catalyst 4NH3 6H2 0
SO2 1/ 2O2 Catalyst SO3
（主反应） （副反应）
改进催化剂的配方的方向是降低不期望发生的副反应进行， 即二氧化硫（SO2）转化为（SO3），会使烟气增加催化剂中毒， 生成的硫酸铵将导致空预器和SCR催化剂的堵塞。
低尘布置
尾部布置
SCR反应器布置 烟气温度低 、需用天然气燃烧加热， 在湿法脱硫装置 增加操作费用。 （FGD）的下游
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喷氨静态 混合器
压缩空气
蒸汽
SCR反应器
氨储罐 空预器 电除尘器
去脱硫
应用最普遍的SCR流程
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燃煤锅炉SCR烟气脱硝工艺流程
省煤器旁路 省煤器 风门1 气态混合器 风机 氨静态混合器 NH3罐 电加热汽化器 引风机 SCR反应器 风门3 SCR反应器旁路
更换第一 层
更换第三 层 更换第二 更换第四 层 层
年
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氨喷入格栅
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国内SCR项目投资估算
国内单位KW投资成本与脱硝率、运行费用表
脱硝率 （%） 30 新机组投资成本 （元/KW） 50 新机组运行费用 （元/kgNOX） 2.0~4.0 老机组投资成本 （元/KW） 100 老机组运行费用 （元/kgNOX） 1.4~2.8
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3.2烟气脱硝技术
3.2.1选择性非催化还原 SNCR 3.2.2选择性催化还原烟气脱硝技术SCR、 3.2.3 电子束法 3.2.4 湿法脱硝的液体吸收法 3.2.5 微生物净化法
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烟气脱硝应用
SCR和SNCR脱硝技术已经非常成功地应 用在工业装置，SNCR和SCR它们都是将 还原剂注入烟道气中，与NOX进行选择性 反应, NOX被还原成氮气和水。还原剂通常 采用氨(NH3)或尿素。 化学反应式为：
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NH3喷射格栅 风门2
电除尘器 空气换热器
高尘布置的SCR工艺