燃煤燃气锅炉除尘、脱硫、脱硝相关技术类问答.docx

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目录
.什么是燃煤电厂的“超低排放〃？ 2
.什么是静电除尘器？它由哪几部分组成？ 3
.电除尘的工作原理是什么？ 3
.影响电除尘器效率的主要因素有哪些？ 4
.造成电除尘气流分布不均的原因有哪些？ 4
.气流分布不均对电除尘的影响有哪些？ 4
.电除尘器电场产生二次飞扬的原因有哪些？ 4
.如何防止电除尘器电场产生二次飞扬？ 5
.什么是飞灰比电阻？ 5
.比电阻对除尘效果有何影响？ 5
.机组启动期间为什么要注意电除尘器的投用时机？ 6
.电除尘器运行时的安全注意事项有哪些？ 6
.烟气湿度对除尘效率有何影响？ 7
.电除尘器漏风对其运行有哪些影响？ 7
.布袋除尘器的工作原理？ 7
.布袋除尘器的优点有哪些？ 7
.布袋除尘器尘粒沉积在滤袋纤维上的基本机理是哪几种？ 8
.电袋除尘器有何优点？ 8
.湿式电除尘的技术原理是什么？ 8
.湿式电除尘的优缺点是什么？ 8
.常用脱硫方法？ 9
.什么是湿法烟气脱硫？ 9
.什么是干法烟气脱硫？ 9
.什么是NO%排放控制技术？ 10
.什么是SCR和SNCR脱硝？ 10
.循环流化床锅炉脱硝装置的主要技术手段是什么？ 11
但干法烟气脱硫吸收剂的利用率低；用于高硫煤时经济性差；飞灰与脱硫产物 相混可能影响综合利用。
24 .什么是NO%排放控制技术?
答：
利用燃烧过程产生的氮基中间产物或者往烟道中喷射氨，在合适的温度、 气氛或催化剂条件下将NO4还原，这是燃煤锅炉控制NO4排放的主要机理。由 此衍生出炉内低NO%燃烧（简称LNB）炉膛喷射还原剂的选择性非催化还原烟气 脱硝（简称SNCR）和炉后烟道喷射还原剂的选择性催化还原烟气脱硝（简称SCR） 等三类技术，这些技术可单独或组合使用。
.什么是SCR和SNCR脱硝?
答：
SCR是选择性催化还原的简称，在催化剂的作用下，喷入氨把烟气中的 NO%还原成”和出0,还原剂以NH3为主，催化剂有贵金属和非贵金属两类。
SNCR是选择性非催化还原的简称，将含有Nf基的还原剂，喷入炉膛温度
为800〜950团的区域，该还原剂迅速热分解成NH3,无须经过催化剂的催化, 直接与烟气中的NO%进行反应生成M的工艺。
SCR与SNCR脱硝技术的比较
项目
SCR
SNCR
脱凿效率
70%~90%
40%~60% （1^^炉）
60%~85% （循环流化法史炉）
320~400℃
850~1150℃
NH3逃逸
3~5Ppm
5~10ppm
还原剂
以NHs为主
以炭素为主
催化剂
成份主要为TiOz和V2O5
不使用催化剂
还原剂旗射位置
省设器与SCR反应器1旬烟道内
炉膛Q上部、炉膛出口、水平烟道
SO2氧化为SO3
会导致
不会导致
走空预器影响
逃逸氨与S03反应造成积灰和腐运
基本不造成积灰或腐迫
级田缺
压力损失700~1000Pa
基本没有压力损失
蝌的影响
高灰分、藏金层会使催化剂磬耗和口毒
响
运行参数影响 本项目意见
受省煤器K 口烟气温度的影响
木淮尊
与SNCR/SCR相同
IT谡然同一
.循环流化床锅炉脱硝装置的主要技术手段是什么？
答：
SNCR主流，部分新建机组为满足超低排放采用预留SCR空间的方式。
.循环流化床锅炉SNCR脱硝的还原剂是什么？
答：
脱硝系统的还原剂主要有三种：液氨、氨水以及尿素，还原剂的选择是影 响脱硝效率和运行经济性的主要因素之一。大部分电厂使用尿素，少部分为氨 水，一些化工自备厂或管理经验丰富的电厂也有使用液氨的。
脱硝还原剂比较
项目
液氨
辰素
反应剂若用
蛟高
高
运城爱用
演
高
安全性
有毒
无害
存储条件
高压
常压
常压，干态
否放
液态
液态
微粒状
制备方法
蒸发
蒸发
水解
初投资芨用
一
高
高
费用
高
高
设备安全要求 蒸发有桀
有法律规定
任
壬更 r^Q
较高
基本上5本穿1 o金卡W ；0
.什么SNCR脱硝的反应烟窗？
答：
还原剂的反应高效温度范围称为反应烟窗，有时也称温度窗。适宜SNCR 反应发生的温度区间，一般为800〜950团。当反应温度过高时，由于氨的分解 会使NO%还原率降低，另一方面，反应温度过低时，氨的逃逸增加，也会使 NO*还原率降低。
.为什么循环流化床锅炉SNCR脱硝的效率远高于煤粉锅炉？
答：
CFB锅炉特有的结构，有助于烟气和喷入还原剂的均匀混合，这主要得益 于旋风分离器的强烈混合作用。工业试验研究也表明，在分离器前水平烟道设 置喷入点，能显著降低氨氮比、提高脱硝效率并减少氨逃逸量。常规SNCR烟 气脱硝技术的脱硝效率受锅炉结构尺寸影响很大，多用作低NOJ然烧技术的补 充处理手段。而CFB锅炉机组，由于采用了低氮燃烧技术，燃烧温度较低、二 次风分级给入、炉膛下部缺氧燃烧、炉膛中心存在缺氧还原区域，能有效抑制 NOX生成，相对燃烧相同煤种的煤粉炉其N0%排放低40%〜60%。因止匕CFB锅 炉脱硝最适宜采用SNCR技术，目前的趋势是用更为安全的尿素代替氨作为还 原剂。
.为什么循环流化床锅炉不宜采用SCR脱硝?
答：
一方面会给锅炉设计安装带来不便，已投产锅炉普遍存在空间受限的问 题。另一方面
CFB锅炉尾部灰浓度远高于煤粉锅炉，催化剂使用寿命短，相关 运行费用增加快。由于催化剂的加入会将SO2氧化为SO3并与逃逸氨反应生成硫 酸氨和硫酸氢镂，易造成空预器积灰堵塞和腐蚀，影响机组运行安全。
.采用尿素溶液作为还原剂时SNCR对锅炉效率的影响？
答：
喷入炉内的尿素溶液浓度为10%左右，对锅炉效率的影响主要是溶液中的 水汽化所造成的热损失，尿素在炉内热解成氨时的吸热及氨与NO%反应的放热 几部分：
从上式可知，该反应为放热反应，对锅炉效率是提高的，但考虑到该反应 为ppM级，可忽略其对效率的影响。以NO%浓度按150mg/Nm3, 为基准计算，%左右。
.增加SCR/SNCR后，对空气预热器有哪些特殊要求？
答：
鉴于现在的环保标准日趋严格，流化床锅炉也需要增设深度脱硝设备，由 于少量Nf的逃逸是不可避免的，炉内SO3也客观存在，因此势必会产生部分硫 酸氢氨，该物质在146〜207团之间呈液态且有较强的粘结性，因此会与飞灰结 合附着在空预器的低温段，为了便于清理，最好采用脱硝专用板型的搪瓷板式 回转预热器，若采用管式预热器，也应在低温段采用搪瓷管式。
. SNCR脱硝装置对锅炉受热面运行有何影响分析？
答:
SNCR脱硝技术向炉内喷射尿素溶液作为还原剂。锅炉在正常运行过程
中，不会对炉内受热面系统造成明显的腐蚀：
1）脱硝系统向炉内喷射的是脱硝剂并未增加炉内气氛的酸性。尿素为弱碱 性，因此脱硝剂整体上呈现弱碱性，从酸碱性腐蚀的角度来说，是有利于降低 腐蚀的。从脱硝的化学过程来看，
N&消耗了NO%反应生成中性的电和水，而 NO%的酸性比氟酸更强，因此经过脱硝反应后，炉内气氛的酸性程度将会降 低；
2）向炉内喷射的脱硝剂只占炉内物料、气体的很小一部分，除用于选择性 地脱除NO尤外（NO%在烟气中的含量也是较低的），脱硝剂对炉内气氛和炉料的性 质并无重大影响；
3）还原剂喷射点在旋风分离器入口烟道，脱硝主要反应区为旋风分离器 入，锅炉此区域均敷设有耐火耐磨材料，具有很好的抗腐蚀性能。
4）CFB炉内脱硫使得SO2及SO3含量降低，从而使得生成镂化合物NH4HSO4 以及（NH4）2SO4的可能性降低，但在特殊工况下由于脱硝产物中的水再加上烟 气介质恶劣环境仍可能会有腐蚀和受热面沾污情况发生。
. SCR脱硝系统对空预器的性能有哪些影响？采取什么措施应对？
答：
由于氨与NO%的不完全反应，会有少量的氨与烟气一道逃逸出反应器。逃 逸的NH3与烟气中的SO3和“。形成NH4HSO4，在150〜230℃时，会对空预器冷 段形成强烈腐蚀，同时造成空预器积灰。
通常氨的逃逸率（体积分数）为IXppMV以下时，NH4HSO4生产量很少，堵 塞现象不明显;若氨逃逸率增加到2XppMV时，据日本AKK测试结果表明，空 预器运行半年后其阻力增加约30%;若氨逃逸率增加到3XppMV时，空预器运 行半年后阻力增加到50%,对引风机和送风机造成较大影响。
为防止空预器积灰堵塞，在冷段清洗方面需作特殊处理，如热元件采用高 通透性的波形;合并传统的冷段和中温段，使其冷段传热元件增高;空预器吹灰次 数增加;吹灰器采用双介质，运行时吹灰介质为蒸汽，停机清洗介质为高压水 等。为防止空预器腐蚀，冷段通常采用搪瓷表面传热元件。总之，通过改变空
预器的结构，运行中控制NH3逃逸率在较低水平，则SCR装置不会影响锅炉的 安全运行。
. SCR脱硝工艺由那些系统组成？
答：
SCR系统一般由氨的储存系统、氨与空气混合系统、氨气喷入系统、反应 器系统、省煤器旁路、SCR旁路、检测控制系统等组成。
. SCR系统反应器布置方式有那些？
答：
按SCR反应器在锅炉烟道中三种不同的安装位置可分为三种布置方式，即 热段/高含尘布置、热段/低含尘和冷段布置。
(1)热段/高含尘布置：反应器布置在空气预热器前温度为360℃左右的位 置，此时烟气中所含有的全部飞灰和SO?均通过催化剂反应器，反应器的工作条 件是在“不干净”的高尘烟气中。由于这种布置方案的烟气温度在300〜400℃ 的范围内，适合于多数催化剂的反应温度，因而它被广泛采用。但是由于催化 剂是在“不干净”的烟气中工作，因此催化剂的寿命会受下列因素的影响：
①烟气所携带的飞灰中含有Na, Ca, Si, As等成分时，会使催化剂“中 毒”或受污染，从而降低催化剂的效能。
②飞灰对催化剂反应器的磨损。
③飞灰将催化剂通道堵塞。
④如烟气温度升高，会将催化剂烧结，或使之再结晶而失效，如烟气温度 降低，N%会和SO?反应生成酸性硫酸镂，从而会堵塞催化剂和污染空气预热 器。
⑤高活性的催化剂会促使烟气中的SO2氧化成SO3,因此应避免采用高活性 的催化剂用于这种布置。为了尽可能地延长催化剂的使用寿命，除了应选择合 适的催化剂之外，要使反应器通道有足够的空间以防堵塞，同时还要有防腐措 施。
(2)热段/低含尘布置：反应器布置在静电除尘器和空气预热器之间，这 时，温度为300〜400C的烟气先经过电除尘器以后再进入催化剂反应器，这样 可以防止烟气中的飞灰对催化剂的污染和将反应器磨损或堵塞，但烟气中的SO3 始终存在，因此烟气中的NH3和SO?反应生成硫酸镂而发生堵塞的可能性仍然存 在。采用这一方案的最大问题是，静电除尘器很难在300〜400℃的温度下正常 运行，因此很少采用。
(3)冷段布置：反应器布置在烟气脱硫装置(FGD)之后，这样催化剂将完全 工作在无尘、无SO2的“干净”烟气中，由于不存在飞灰对反应器的堵塞及腐蚀 问题，也不存在催化剂的污染和中毒问题，因此可以采用高活性的催化剂，减 少了反应器的体积并使反应器布置紧凑。
当催化剂在“干净”烟气中工作时，其工作寿命可达3〜5年(在“不干 净”的烟气中的工作寿命为2〜3年)。这一布置方式的主要问题是，当将反应 器布置在湿式FGD脱硫装置后，其排烟温度仅为50〜60℃,因此，为使烟气在 进入催化剂反应器之前达到所需要的反应温度，需要在烟道内加装燃油或燃烧 天然气的燃烧器，或蒸汽加热的换热器以加热烟气，从而增加了能源消耗和运 行费用。
对于一般燃油或燃煤锅炉，其SCR反应器多选择安装于锅炉省煤器与空气 预热器之间，因为此区间的烟气温度刚好适合SCR脱硝还原反应，氨被喷射于 省煤器与SCR反应器间烟道内的适当位置，使其与烟气充分混合后在反应器内 与氮氧化物反应，SCR系统商业运行业绩的脱硝效率约为50%〜90%。
.氨漏失(逃逸)有那些不利影响？
(1)与SO3和电0生成硫酸氢氨，造成空预器堵塞、堵塞催化剂孔道、造成 ESP均流板堵塞。
(2)与SO3和生成硫酸氨，增加烟囱细微颗粒排放。
(3)被脱硫浆液吸收，在皮带脱水车间稀释，散发臭味。
(4)被飞灰颗粒捕捉，降低飞灰荷阻比，影响除尘效率并污染飞灰，影响粉 煤灰的出售。
.安装SCR系统导致烟气中SO3含量增大对机组运行的影响?
答：
(1)和氨漏失生成硫酸氢氨，使空预器和静电除尘器堵塞；
(2)烟气的酸露点温度升高，造成设备腐蚀；
(3)硫酸雾使烟气呈蓝色，影响电厂环保形象；
(4)硫酸雾可能会在烟囱附近沉降，直接影响电厂；
(5)和氨漏失生成硫酸氨，增大细微颗粒排放。
.安装SCR脱氮装置引起的烟气流动阻力对机组运行的影响？
答：
(1)增大引风机负载，造成引风机电耗增大。
(2)增大空预器热端压差，空气侧向烟气侧泄漏量增大且会造成空预器关键 零部件受压应力增大，导致空预器故障。
.何为SCR系统摩尔比？有什么作用？
答：
SCR系统摩尔比指参与脱硝反应的氨氮配比，即NH3/NO*是SCR脱硝系 统的一个重要技术指标。根据脱硝反应方程式，1摩尔N七与1摩尔NO%进行反 应。理论上，假定所有氨参与反应，NH3/NO% 到80%。根据所要求的脱硝效率为80%,氨逃逸率3PpM,则相应的摩尔比约 为
摩尔比可由程序决定或在现场调试时设定。摩尔比的计算公式如下： NH3/NO%摩尔比二脱硝效率/100+氨逃逸率/进DNO%值在SCR控制系统中通过 锅炉烟气流量、进DNO4浓度和摩尔比三者的乘积计算出所需氨流量后送到控 制器中，与实际氨流量进行比较。对误差信号进行PI调节，调整氨流量控制阀 的开度，从需最终控制脱硝效率。
.什么是SNCR烟气脱硝技术?
答：
SNCR烟气脱硝技术是一种不需要催化剂的选择性非催化还原技术 (Selective Non - Catalytic Reduction,简称 SNCR)。该技术是用NH3、尿素等还 原剂喷入炉内与NO%进行选择性反应，不用催化剂，因此必须在高温区加入还 原剂。
还原剂喷入炉膛温度为850〜1100C的区域，该还原剂(尿素)迅速热分解成 N七并与烟气中的NO%进行SNCR反应生成电，该方法是以炉膛为反应器，在 炉膛
850〜1100C这一狭窄的温度范围内、在无催化剂作用下，N%或尿素等 氨基还原剂可选择性地还原烟气中的N0%,基本上不与烟气中的O2作用，其主 要反应为：
叫为还原齐［J： 4NH3+4N0+02^4N2+6H20
尿素为还原剂：NO+CO(NH2)2+1/2O2-*2N2+CO2+H2O
当温度高于1100℃时，N七则会被氧化为NO,即：4NH3+5O2- 4NO+6H2O
不同还原剂有不同的反应温度范围，N七的反应最佳温度区为 850~1100℃o当反应温度过高时，由于氨的分解会使NO%还原率降低，另一方 面，反应温度过低时，氨的逃逸增加，也会使NO%还原率降低，且NH3是高挥 发性和有毒物质，其逃逸会造成新的环境污染。
SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为25%〜50%,受锅炉结构尺寸影响很 大，多用作低NO》燃烧技术的补充处理手段。
.引起SNCR系统氨逃逸的原因有那些？
答：
引起SNCR系统氨逃逸的原因有两种，一是由于喷入点烟气温度低影响了 氨与N0%的反应;另一种可能是喷入的还原剂过量或还原剂分布不均匀。还原剂 喷入系统必须能将还原剂喷入到炉内最有效的部位，因为NO*在炉膛内的分布 经常变化，如果喷入控制点太少或喷到炉内某个断面上的氨分布不均匀，则会
出现分布较高的氨逃逸量。
为保证脱硝反应能充分地进行，以最少的喷入N&量达到最好的还原效 果，必须设法使喷入的N%与烟气良好地混合。若喷入的N%不充分反应，则 逃逸的N&不仅会使烟气中的飞灰容易沉积在锅炉尾部的受热面上，而且烟气 中N%遇到SO3会产生(NH4)2S04易造成空气预热器堵塞，并有腐蚀的危险。
.什么是SNCR/SCR混合烟气脱硝技术？
答：
SNCR/SCR混合烟气脱硝技术是把SNCR工艺的还原剂喷入炉膛技术同SCR 工艺利用逃逸氨进行催化反应的技术结合起来， 工艺的低费用特点同