Transcript 浙江百能低氮燃烧

脱硝技术介绍
浙江百能科技有限公司
浙江大学热能工程研究所
2011-9
浙江百能简介
 浙江百能科技有限公司是一家以浙江大学
热能工程研究所为技术依托，专业从事能
源及环保领域技术和产品开发与推广的高
新技术企业。
 拥有环境工程专项设计乙级资质
 公司是浙江省信息产业厅认定的软件企业，
具有进出口企业资格，并建有浙江百能科
技有限公司节能环保技术研究中心。
 公司现有院士1人，教授4人，副教授3人、
博士3人、硕士2人
公司主要技术
 水煤浆技术与产品
 环保技术及产品
 低NOX燃烧技术
 SNCR技术
 SCR技术
 动力配煤
百能资质&证书
国家水煤浆工程研究中心燃烧技术研究所
浙江大学－瑞典皇家工学院清洁能源研究中心
国家环境保护燃煤大气污染控制工程技术中心
研究成果
煤的高效清洁利用
技术工程化应用
遍布全球
低NOx燃烧技术
浙江百能低NOx燃烧技术来源
 技术依托浙江大学
 坚实的基础试验研究
 大型试验台中试试验
 详细的数值模拟预测
 形成自主知识产权的低NOx燃烧技术




可调煤粉浓淡低NOx燃烧器
一、二次风大小切圆燃烧技术
空气分级燃烧技术
煤粉再燃技术
分析仪器
TGA/SDTA851热重分析仪
NGA2000MLT多组分气体在线分析仪
（ROSEMENT公司）
另有低NOx研究相关仪器：
PoreMaster60型压汞仪
NEXUS智能型傅里叶红外光谱仪
GASMET傅立叶变换红外烟气分析仪
半导体激光气体成份三维测量系统
……
共20余件
大型试验台架
3.5MW大型煤粉燃烧试验平台
煤粉燃烧及气氛特性试验系统
大型并行计算系统
主要试验成果
16
350
NO
12
NO
O2
NO ppm
250
200
10
8
150
15% O2
6
100
SRV=2.38
4
50
2
0
0
0
20
40
60
80
time *2s
100
120
140
Oxygen content %
300
14
O2
不同燃烧条件下的NOx
生成和还原规律
燃料N的转化规律
浓淡可调低NOx煤粉燃烧器




可调浓淡分离挡块实现浓淡低NOx稳定燃烧
波形钝体强化着火，降低NOx排放的同时提高燃烧效率
特有调节风技术保证煤种适应性
偏置周界风设计做到控制NOx和防结焦兼顾
一二次风大小切圆
 一次风小切
圆或反切布
置
 二次风大切
圆布置
 SOFA上下左
右均可摆动
调节
上下左右摆
动SOFA
偏转二次风
一次风
夹角大小非常关键
空气分级燃烧技术
 将燃烧区域分为
两个燃烧区域：
 一次燃烧区域：
燃烧处在欠氧调
节下，燃料NOx
的生成得到充分
抑制
 二次燃烧区域：
逐级补入燃烧所
需空气，保证煤
粉燃尽
上SOFA
下SOFA
CCOFA
煤粉再燃技术
 将燃烧区域分成3个
燃烧区域
 主燃区：送入大部分
煤粉在氧量充足条件
下充分燃烧
 再燃区：再燃煤粉喷
入形成欠氧气氛还原
主燃区生成的NOx
 燃尽区：未燃尽碳燃
尽
数值模拟结果
低氮燃烧应用业绩
 电站锅炉






广东粤华发电有限公司 2×1000t/h
国华北京热电分公司 4×410t/h
广州瑞明电力公司
420t/h
南海发电一厂
670t/h
南海江南发电厂
5×130t/h
东阿华通热电
170t/h
 纺织、化工
 亚东石化（上海）
 浙江逸盛石化
110t/h
2×150t/h
 啤酒
 珠江啤酒
2×75t/h
 造纸
 玖龙纸业（太仓）
410t/h
SNCR技术
什么是SNCR
 SNCR中文叫作“选择性非催化还原反应”，英文全称
“Selective Non-Catalytic Reduction”
 SNCR技术主要使用含氮的药剂温度区域870～1,200℃
喷入含NO的燃烧产物中，发生还原反应，脱除NO，生
成氮气和水
NH3/
尿素
还
原
反
应
清洁烟气
SNCR脱硝技术关键
 影响SNCR效果的主要因素




正确的温度窗口
合适温度范围内的停留时间
良好的混合
还原剂与NOx摩尔比
 技术关键
 喷射点的选取
 喷射器的设计
 不同负荷下的的喷射控制策略
我们的关键技术解决方案





深入的SNCR化学反应基础研究
详细的CFD模拟预测锅炉的燃烧状况
专业化的SNCR雾化、液滴混合、反应模拟
SNCR系列专用喷嘴设计
大型试验台中试试验验证
SNCR化学反应基础研究
NH
NH3+NO
1.0
O2
OH
NH2
H
0.9
NH3
O2
NH2
OH
HNO
NO+H2O
M
NO
NO
NOout/NOin
NH+OH
M,OHH
,O
NH3/NO mole ratio=1
comaprison between experiment
and simulation
1.1
NO+H+M
NO
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
M,NOO
H
NNH
700℃
NO initial concentration=500 ppm
Resident time=1 s
0
1
2
3
SR(NH3/NO)
4
5
NO Reduction（ ％）
NO Reduction (％)
N2+H2O
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
N2
0.1
400
850℃
NO initial concentration=500 ppm
Resident time=1 s
0
1
2
3
SR(NH3/NO)
4
5
600




800
1000
Temperature (℃)
1200
1400
反应机理
最佳反应温度
最佳停留时间
最佳氨氮比
炉膛燃烧CFD模拟
 获得准确的：
 温度场
 流场
 燃烧气氛
SNCR过程的混合和反应
3.32
E-04
2.84E-04
2.3
7.84E-04
6.55E-04
4
5.26E-04
-0
9E
5.90E-04
3.4
-0 4
6E
1.87E-04
7.19E-04
4.61E-04
4.13E-0
3.97E-04
2.68E-04
4
3.49E-04
2.03E-04
4
1.39E-04
4.29E-0
3.32E-04
7.45E-05
1.00E-05
1.87E-04
3.49E-04
系列化专用喷嘴
中试试验
脱硝率 ％
喷尿素
再燃效果
100
80
60
46.08
9.37
40
20
0
39
1
39
2
SNCR技术流程
炉前喷射系统
推进器
喷枪
控制箱
SNCR应用业绩
 煤粉锅炉






国华北京热电
广州瑞明电力公司
南海发电一厂
南海江南发电厂
珠江啤酒集团
华能伊敏煤电海拉尔热电厂
4×410t/h
2×420t/h
670t/h
5×130t/h
2×75t/h
2×670t/h
 垃圾焚烧炉
 东莞横沥垃圾焚烧电厂
 湖州南太湖垃圾焚烧 电厂
3×600t/d
2×400t/d
 循环流化床
 广州造纸集团
 工业窑炉
 水泥……
350t/h
SCR技术
四、SCR技术
SCR（Selective Catalytic Reduction），选择性催化还原法是目前
国际上电站应用最广泛的烟气脱硝技术。该技术是指在催化剂和氧气存
在的条件下，在一定的温度范围（320～420℃ ）内，还原剂（如氨）有
选择地将烟气中的NOx还原成N2和水来减少NOx排放的技术。因为整个
反应具有选择性和需要催化剂存在，故称为选择性催化还原（SCR）。
SCR技术特色
优点：
脱硝效率高，一般NOx脱除率可达70%以上；
工艺设备紧凑，运行可靠；
还原后的氮气放空，无二次污染
缺点：
烟气成分复杂，某些污染物可使催化剂中毒；
系统中存在一些未反应的NH3和烟气中的SO2作用，易腐蚀
和堵塞设备；
投资和运行费用较高。
SCR技术关键
 催化剂
 目前各催化剂生产商基本采用国外技术
 用户可自选催化剂
 流场均匀性
 烟道及其导流板的合理设计
 CFD模拟技术
 冷态模型模拟技术
 混合均匀性
 CFD模拟技术
 冷态模型模拟技术
自主的CFD模拟和物模技术
SCR脱硝系统构成
典型的高尘端 SCR 装置
静态混和器
催化剂
省煤器旁路
催化剂附加层
氨喷射系统（AIG）
氨喷射系统（
空预器
清洁的烟气
国华北京热电分公司SCR案例
 采用SNCR/SCR
组合脱硝技术
 还原剂由SNCR还
原剂喷射系统提
供
 催化剂设1层
 NOx控制在
80mg/Nm3以下
谢
谢！