毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

一、研究的目的与意义

燃煤燃烧过程中产生的NOx是造成大气污染的主要来源之一。它本身会对生态环境和人体造成危害。此外，还会产生多种二次污染物，进一步对环境和人体产生危害。同时，它还是一种具有区域污染特性的污染物。针对燃煤烟气NOx的治理，迄今已开发出多种NOx控制技术。其中，选择性催化还原脱硝技术(Selective Catalytic Reduct- ion，简称SCR)由于其较高的脱硝效率和良好的经济适用性，目前已成为大型电站烟气脱硝的主要选择之一。

在SCR反应系统中，烟气的流动特性以及还原剂与烟气的混合情况对催化剂的有效利用和脱硝效率都有较大的影响。而要了解实际SCR反应器中的烟气流动特性十分不便，因此一般采用数值模拟的方法对脱硝系统内流场进行计算分析与优化，以提高整体的脱硝效率^[1]。

二、国内外发展现状

2.1、国外发展现状

在现有的各种脱硝工艺中，SCR脱硝技术在全球范围内已有数百台的成功应用业绩和几十年的运行经验，是目前最为成熟、应用最广的烟气脱硝技术^[2]。其中，该技术最早有日本发明并应用，其后最早熟练使用的当属欧洲、美国。该技术脱硝率高、几乎无二次污染，是一种适合我国情的火电厂烟气脱硝方案。目前，欧洲、日本、美国是当今世界上对燃煤电厂NOX排放控制最先进的地区和国家，他们除了采取燃烧控制之外，大量使用的是SCR 烟气脱硝技术。日本和德国的一些燃煤电厂燃用中硫煤的实际应用数据表明，无论是烟气中的飞灰、SO2 /SO3、NH3 的过量渗漏，还是SO2过多生成SO3，都不会给SCR 技术的操作带来异常困难。据调查，燃煤电厂的运行人员对运行情况表示满意，到目前止，他们的设备运行可靠。

在实践方面，国外的技术相对成熟。1975年，日本的Shimoneski电厂建立了一套最早的采用SCR法系统的示范工程，随后此项技术在日本迅速推广。由于SCR技术在日本的运行效果良好，而且具有很高的脱硝效率，这引起了欧洲各个国家的注意，没多久就在欧洲快速推广起来，尤其是在当时的联邦德国。美国发电公司的GameysPoint电厂是美国的燃煤电厂中率先采用SCR系统的电厂，其中有2台锅炉安装SCR系统。记录显示这套系统运行良好，从未发生过氨泄漏。位于德国首都柏林的Reuter West电站也装有一套SCR装置。它的SCR反应器安装在省煤器与空气预热器之间，氮氧化物的转换率高于85%。由于氨的泄漏量极低，空气预热器从未发生过阻塞，并且运行效果非常好^[2] 。

国外对NOx治理比较严格，所以发展的比较早，1959年，美国的Eegelhard公司申请了SCR法烟气脱硝技术的发明专利，不过美国并不是最早将此项技术进行商用的国家。20世纪70年代初，日本开始研发SCR技术，并在70年代末率先应用在本国的电站锅炉和工业锅炉上。1985年，欧洲开始引进SCR技术。随后，20世纪90年代初，美国也将此项技术进行工业应用。经过三十多年的不断发展和改善，选择性催化还原（SCR）法成为了目前世界上应用最广泛的烟气脱硝技术。有关资料统计，截止到2010年年底，全世界采用SCR法烟气脱硝技术的燃煤电站锅炉装机容量超过了300GW。其中，欧洲大于55GW，日本大约有100GW，美国已经超过100GW^[2]。

2.2、国内发展现状