电厂脱硝培训教材.docx
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1、第一章题奴化物的性质及形成2第一节NOx生成机理2第二节热力型的NOX形成3第三节瞬时型NoX的形成4第二章脱硝原理及分类5第三章选择性催化还原(SCR)脱硝技术5第一节SCR基本化学反应5第二节SCR还原剂6第三节SCR催化剂7第四节SCR催化剂的堵塞磨损8第五节SCR催化剂的失活和中毒10第六节SCR脱硝的优缺点11第七节SCR对空气预热器的影响11第四章液氨系统14第五章SCR系统的启动、运行与停止22第六章SCR系统故障处理24第一节系统故障24第二节催化剂故障25第七章脱销电气系统27第一节供配电系统27第二节控制与保护及火灾报警27第三节电动机技术要求28第八章脱销热控系统30附录
2、:SCR反应设备技术规范表31第一章氮氧化物的性质及形成第一节NOx生成机理燃煤在燃烧过程中生成的NOX主要有三种类型:热力型、燃料型、瞬态型。影响燃烧中NOx生成的因素有燃料特性如煤种、含氮量、含氮物质结构颗粒粒径等;运行条件如燃烧方式、负荷、温度、氧量、反应时间等。一、NOX包括:N2。、NO、N203NO2、N2O1N2O5o大气中NOX主要以NO、N(的形式存在其性质如下:1、NO2:单个分子的温室效应为C0?的200倍,并参与臭氧层的破坏,强烈刺激性,来源于NO的氧化,酸沉降,可溶于水2、N0:大气中N02的前体物质,形成光化学烟雾的活跃组分,难溶于水三种NO形成机理在煤燃烧过程中对
3、NOX排放总量第二节热力型的NOX形成NOX主要源于燃烧过程中温度高于1800K时,空气中的用被氧化成以No为主的NOx,其总反应机理如下:N+(X-NO(1)N01202NO2(2)上述反应的化学平衡受温度和反应物化学组成的影响平衡时NO浓度随温度升高迅速增加。温度和用/。2初始浓度比NO平衡浓度的影响T/KNo平衡浓度1OfN2ZO2=4N2O2=401200210801500130050018004400165020008000295022001310048002400198007000同步反应N2+O2-NO和No+O2fNO2在各种温度下No和N02的平衡组成T/KNO106NoJ1
4、O-630011X1OF33x10-58000.770.1114002500.87187320001.8上述数据说明:1、室温条件下,几乎没有NO和N02生成,并且所有的No都转化为丽2O2、800K左右,No与NO2生成量仍然很小,但NO生成量已经超过NO?。3、常规燃烧温度(1500K)下,有可观的No生成,但NO?量仍然很小。燃料中的氮化合物在燃烧过程中氧化反应而生成的NOx0燃料进入炉膛被加热后,燃料中的氮有机化合物首先被热分解成鼠(HCN)、氨(NH4)和CN等中间产物,它们随挥发份一起从燃料中析出,它们被称为挥发份N0挥发份N析出后仍残留在燃料中的氮化合物,被称为焦炭N。随着炉膛温
5、度的升高及煤粉细度的减小,挥发份N的比例增大,焦炭N的比例减小。挥发份N中的主要氮化合物是HCN和NH3,它们遇到氧后,HCN首先氧化成NCO,NCO在氧化性环境中会进一步氧化成N0,如在还原性环境中,NCO则会生成NH,NH在氧化性环境中进一步氧化成N0,同时又能与生成的NO进行还原反应,使NO还原成N2,成为NO的还原剂。燃料型NOX在煤粉燃烧NOX产物中占6080%。在烟气冷却过程中,根据热力学计算,NOX应主要以NO2的形式存在,但实际90%95%的NoX以NO的形式存在。NO分解和氧化在动力学上都受限制,155OK以下这些反应非常慢。第三节瞬时型NoX的形成在碳氢化合物燃料燃烧在燃料
6、过浓时,在低温火焰处会快速生成NOx。由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中N2反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用以极快的速度生成,其形成时间只需要60ms,生成量与炉膛压力的0.5次方成正比,与温度关系不大。瞬时型NOX生成量很少,在分析计算中一般可以不计,仅在燃用不含氮的碳氢燃料时才予以考虑。热力型和瞬时型氮氧化物都不是烟气中NOx的主要部分。四、燃料型NoX燃料型NOX由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成,故燃料型NOX的形成也由气相氮的氧化(挥发份)和焦炭中剩余氮的氧化(焦炭)两部分组成。燃料型NOX在煤粉燃烧
7、NOX产物中占6080%。第二章脱硝原理及分类烟气脱硝技术按照其作用原理不同,主要分为催化剂还原、吸收和吸附三类,按照工作介质不同可分为干法和湿法两类。由于NOX与SO,相比,缺乏化学活性,难以被水溶液吸收。干法催化还原脱硝技术一般采用含有氨基的还原剂,与NOX反应生成总和H/0,脱销副产品无害和便与处理。而湿法脱销装置庞大,反应装置的防腐、副产品处理较难,技术尚未成熟应用。目前,大规模工业应用的脱销技术为:选择性催化还原(SCR)以及选择性非催化还原(SNCR)O一、选择性催化剂还原法(SCR)指在一定的温度和催化剂的作用下,以液氨或尿素作为还原剂,有选择地与烟气中的氮氧化物反应生成无毒无污
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