燃煤电厂污染防治最佳可行技术指南(试行) HJ-BAT-001

4.3烟气脱硝技术

4.3.1选择性催化还原法

4.3.1.1工艺原理

选择性催化还原法(SCR)是指在催化剂的作用下，利用还原剂(如NH3或尿素)与烟气中的NOx反应生成N2和H2O。

选择性催化还原系统一般由氨的储存系统、氨和空气的混合系统、氨喷入系统、反应器系统及监测控制系统等组成。SCR反应器多为高尘高温布置，即安装在锅炉省煤器与空预器之间。

4.3.1.2消耗及污染物排放

SCR脱硝系统需要催化剂和还原剂。脱硝系统采用高温催化剂，反应温度一般为300℃~400℃，催化剂以TiO2为载体，主要活性成分为V2O5-WO3(MoO3)等金属氧化物。SCR系统中还原剂可选用液氨、尿素或氨水，还原剂比较见表3。利用尿素作为脱硝还原剂时需要利用专门的设备将尿素转化为氨。

表3脱硝还原剂比较

SCR脱硝效率为60％~90％，通常设置一层催化剂时的脱硝效率约为40％，设置两层催化剂时可大于70％，设置三层催化剂时可大于80％。燃煤电厂锅炉采用低氮燃烧装置后燃用烟煤、贫煤和褐煤的NOx初始浓度在250mg/m3～650mg/m3，燃用无烟煤的NOx初始浓度在1300mg/m3左右，当脱硝效率为80％时，NOx的排放浓度可控制在50mg/m3～260mg/m3。

另外，脱硝装置的运行会增加电耗，占发电量的0.1％～0.3％。SCR系统会产生氨逃逸和废催化剂。

4.3.1.3技术适用性及特点

SCR脱硝技术适应性强，特别适合于电厂煤质多变、机组负荷变动频繁的情况；适用于要求脱硝效率较高的新建和现役机组改造：适用于对空气质量要求较高的敏感区域。

4.3.2选择性非催化还原法

4.3.2.1工艺原理

选择性非催化还原法(SNCR)是一种不用催化剂，在850℃～1100℃范围内还原NOx的方法，还原剂常用氨或尿素，NH3与烟气中的NOx反应生成N2和水。典型的SNCR系统由还原剂储槽、多层还原剂喷入装置及相应的控制系统组成。

4.3.2.2消耗及污染物排放

SNCR脱硝装置的运行电耗较小，系统阻力不大，影响还原化学反应效率的主要因素是温度、还原剂停留时间、还原剂类型。运行正常状态的氨逃逸在6mg/m3~8mg/m3，若运行状态不佳，则氨逃逸率显著增加，NH3逃逸可达15mg/m3。

SNCR脱硝效率在20％~40％，燃煤电厂锅炉采用低氮燃烧装置后燃用烟煤、贫煤和褐煤的NOx初始浓度在250mg/m3～650mg/m3，燃用无烟煤的NOx初始浓度约为1300mg/m3，当脱硝效率为40％时，NOx排放浓度为150mg/m3～780mg/m3。

4.3.2.3技术适用性及特点

SNCR脱硝技术对温度窗口要求十分严格，对机组负荷变化适应性差，对供煤煤质多变、机组负荷变动频繁的电厂，其应用受到限制；该技术的系统简单，只需在现役燃煤锅炉的基础上增加氨或尿素储槽以及氨或尿素喷射装置及其喷射口即可，适用于老机组改造且对NOx排放要求不高的区域。SNCR技术不适用于无烟煤电厂。在环境敏感区域应选择尿素作为还原剂。

5水污染物末端治理技术

5.1废水处理工艺分类

燃煤电厂废水通常有两种处理方式：一种是集中处理，另一种是分类处理。对于新建燃煤电厂，由于废水的种类很多，水质差异很大，大多数废水需要处理回用，因此大部分电厂采用分类处理与集中处理相结合的处理方案。

5.2分类处理工艺技术

5.2.1锅炉停炉保护和化学清洗废水(含有机清洗剂)处理

该类水水质特点是停炉保护废水的联胺含量较高：用柠檬酸或乙二胺四乙酸(EDTA)化学清洗后的废液中残余清洗剂量很高。为降低过高的COD，在常规的pH调整、混凝澄清处理工艺之前增加氧化处理环节。通过加入氧化剂(通常是双氧水、过硫酸铵或次氯酸钠等)氧化，分解废水中的有机物，降低其COD值。

5.2.2空气预热器、省煤器和锅炉烟气侧等设备冲洗排水处理

该类废水为锅炉非经常性排水，其水质特点是悬浮物和铁的含量很高，不能直接进入经常性排水处理系统。处理方法常采用化学沉淀法，即处理时首先进行石灰处理，在高pH值下沉淀出过量的铁离子并去除大部分悬浮物，然后再送入中和、混凝澄清等处理系统。

5.2.3化学水处理工艺废水处理

化学水处理因工艺不同，可产生酸碱废水或浓盐水。

酸碱废水多采用中和处理，即采用加酸或碱调至pH值在6-9之间，出水直接排放或回用。工艺系统一般包括中和池、酸储槽、碱储槽、在线pH计、中和水泵和空气搅拌系统等。运行方式大多为批量中和，即当中和池中的废水达到一定容量后，再启动中和系统。

为尽量减少新鲜酸、碱的消耗，离子交换设各再生时应合理安排阳床和阴床的再生时间及再生酸碱用量，尽量使阳床排出的废酸与阴床排出的废碱相匹配，以减少直接加入中和池的新鲜酸和碱量。

采用反渗透预脱盐系统的水处理车间，由于反渗透回收率的限制，其排水量较大。如果反渗透系统回收率按照75％设计，则反渗透装置进水流量的1/4以废水的形式排出，废水量远大于离子交换系统。

但其水质基本无超标项目，主要是含盐量较高，大都可以直接利用或排放。

延伸阅读：

电力发展“十三五”规划(2016-2020 年)(发布稿)

河北《燃煤电厂大气污染物排放标准》DB13/2209-2015

【火电】GB-13223-2011火电厂大气污染物排放标准

锅炉大气污染物排放标准 GB 13271-2014