火电厂SCR烟气脱硝工艺系统设计
SCR烟气脱硝改造工程初步设计说明书工艺部分
SCR烟气脱硝改造工程初步设计说明书第3章工艺部分3. 1概述 (1)3.2总的技术要求 (1)3. 3脱硝主要布置原则 (5)3. 4脱硝区工艺系统说明 (5)3.5氨区工艺系统说明 (9)3.6流体模型模拟试验 (11)3. 7检修、起吊设施 (12)3. 8脱硝管道的防腐、油漆 (12)3.9本期脱硝物料消耗指标(1炉计算) (13)3.1概述・.1.1工程概述#5、6号炉SCR烟气脱硝公用系统及5、6号机组烟气脱硝改造工程,采用选择性触媒脱硝(SCR)工艺、脱硝还原剂采用液氨。
在设计条件下,处理100%烟气量、2层催化剂条件下脱硝效率不小于77. 5%, 100%烟气脱硝,脱硝设备年平均利用小时按不小于6000小时考虑,装置可用率不小于99机5、6号(330MW)机组分别于2006年9月份和3月份投产,SGT025∕17. 47-M881 亚临界压力一次中间再热控制循环汽包锅炉。
采用摆动式燃烧器,四角布置、切向燃烧,正压直吹式制粉系统,单炉膛、n型露天布置,全钢架悬吊结构、平衡通风,固态排渣。
烟气脱硝装置SCR系统应能在锅炉烟气温度300~420°C条件下连续运行,当锅炉尾部燃烧时,脱硝反应器及其阀门附件允许在450℃条件下连续运行5个小时而无永久性损坏。
本工程按2台机组的脱硝装置公用一个还原剂储存、卸载及供应区域(以下称氨区),并按照77. 5%脱硝效率进行公用区的设计。
氨区系统包括:(1)液氨卸料系统;(2)液氨储存系统;(3)液氨蒸发系统;(4)气氨稀释系统;(5)消防消喷系统;(6)氨区废水排放系统。
・.1.2主要设计依据・#5、6号炉SCR烟气脱硝改造工程可行性研究技术报告;・#5、6号炉SCR烟气脱硝改造工程技术协议;・各类评审会议纪要;・相关设计标准、设计规范。
3.2总的技术要求3.2.1脱硝装置(包括脱硝区和氨区)的总体要求脱硝装置所有需要的系统和设备以下总的要求:・采用可靠、成熟、先进的技术,造价经济、合理,便于运行维护;・所有的设备和材料是新的和完整的;・高的可利用率;・运行费用最少;・观察、监视、维护简单;・运行人员数量最少;・确保人员和设备安全;・节省能源、水和原材料3. 2. 2材料脱硝设备的材料是新型的和具有应用业绩的,保证脱硝装置的效率和可靠性。
电厂锅炉SCR烟气脱硝系统设计
电厂锅炉SCR烟气脱硝系统设计摘要:随着环境污染日益加重,我国对环境保护的重视度不断增加,并拟定了一系列的法规。
我国的电厂以火电站为主,电厂废气排放是空气环境污染的重要因素,特别是控制氮氧化物的排放是电厂废气治理重要环节。
目前主要的控制手段是通过安装烟气脱硝系统,采用选择性催化还原(SCR)来控制烟气中的氮氧化物的含量,本文主要论述了脱硝系统的设计和各种辅助设备的选型。
关键词:脱硝系统;选择性催化还原;系统设计;0引言随着火电站的发展,所带来环境问题也日益严重,特别是有色雾气的产生,给人们敲响了警钟。
有色雾气产生的主要原因是氮氧化物的超标排放,并与空气发生化学反应所产生的,其中氮氧化物其主要来源是煤炭燃烧。
我国电厂70%是火电厂,是主要的氮氧化物的主要排放点,为规范氮氧化物的排放,现国家出台一系列的氮氧化物控制政策,要求所有火电站必须安装脱硝系统。
根据脱硝阶段划分脱硝技术可以分为两类:燃烧过程控制和燃烧后烟气脱硝,但大部分脱硝系统都是选择燃烧后烟气脱硝。
1 SCR烟气脱硝系统的原理SCR烟气脱硝系统是采用选择性催化剂跟烟气中的氮氧化物发生还原反应,将氮氧化物还原成氮气和水。
其主要由还原剂喷撒系统、还原反应器、排放管道和管理控制系统等组成。
脱硝系统流程如图1所示。
脱硝系统一般紧跟锅炉省煤器出口安装,在进入SCR反应器前,先跟催化剂充分混合,然后在一定的温度下在反应器充分发生化学反应。
反应温度一般控制在280-390℃为宜,在此温度下主要有以下几种还原反应:4NO+4NH 3+O 2→4N 2+6H 2ONO+NO 2+2NH 3→2N 2+3H 2O6NO 2+8NH 3→7N 2+12H 2O脱硝系统的是选用氨气作为还原剂,氨气的供给方式主要有三种分别是液氨、氨水、尿素,三种方式各有优缺点,其有确定对比如表1。
图1 SCR脱硝系统结构流程图2 烟道及旁路的设计烟道是烟气进出脱硝系统的通道,在烟道进出口或弯处通常需要增加导流叶片,辅助烟气流通。
SCR烟气脱硝技术工艺设计和运行控制要点
火电厂SCR烟气脱硝
万方数据万方数据万方数据万方数据万方数据火电厂SCR烟气脱硝工艺系统设计作者:冯立波, 罗钟高, 葛春亮, FENG Li-bo, LUO Zhong-gao, GE Chun-liang作者单位:冯立波,葛春亮,FENG Li-bo,GE Chun-liang(浙江天地环保工程有限公司,浙江,杭州,310012), 罗钟高,LUO Zhong-gao(浙江省电力设计院,浙江,杭州,310012)刊名:能源工程英文刊名:ENERGY ENGINEERING年,卷(期):2009,""(1)被引用次数:0次1.李振中燃煤电站系统脱硝技术研发与产业化[期刊论文]-中国科技产业 2006(02)2.杜雅琴.李新国.吴柯火电厂NOx污染排放控制方法探讨[期刊论文]-锅炉制造 2006(01)3.陈进生火电厂烟气脱硝技术-选择性催化还原法 20084.赵宗让电厂锅炉SCR烟气脱硝系统设计优化[期刊论文]-中国电力 2005(11)5.孙克勤.钟秦火电厂烟气脱硝技术及工程应用 20071.期刊论文Hans Jensen-Holm.Nan-yu Tops(o)e.崔建华.Hans Jensen-Holm.Nan-yu Tops(o)e.CUI Jian-hua选择催化还原(SCR)脱硝技术在中国燃煤锅炉上的应用(下)-热力发电2007,36(9)针对燃煤电厂采用高尘选择催化还原(SCR)脱硝装置时可能遇到的问题进行分析,并对设计SCR反应器和选择适合的催化剂方面提出了建议.在选择催化剂时,针对中国煤,要考虑催化剂活性位潜在积灰以及飞灰中高CaO含量所引起的催化剂的失活.以台山电厂600 MW机组和阳城电厂600 MW机组及美国肯塔基州Elmer Smith电站150 MW机组的SCR脱硝工程为例进行了说明.2.期刊论文Hans Jensen-Holm.Nan-yu Topsoe.崔建华.Hans Jensen-Holm.Nan-yu Topsoe.CUI Jian-hua选择催化还原(SCR)脱硝技术在中国燃煤锅炉上的应用(上)-热力发电2007,36(8)针对燃煤电厂采用高尘选择催化还原(SCR)脱硝装置时可能遇到的问题进行分析,并对设计SCR反应器和选择适合的催化剂方面提出了建议.在选择催化剂时,针对中国煤要考虑催化剂活性位潜在积灰,以及飞灰中高CaO含量所引起的催化剂的失活.以台山电厂600 MW机组和阳城电厂600 MW机组及美国肯塔基州Elmer Smith电站150 MW机组的SCR脱硝工程为例进行了说明.3.学位论文江博琼Mn/TiO<,2>系列低温SCR脱硝催化剂制备及其反应机理研究2008选择性催化还原(SCR)脱除烟气中NOx是大气污染控制领域的一个重要课题。
电厂锅炉SCR烟气脱硝系统设计优化
电厂锅炉 SCR烟气脱硝系统设计优化摘要:随着环境压力的逐步加大,垃圾焚烧发电厂增加脱硝装置已势在必行。
文章对火电厂的SCR烟气脱硝系统结构做了简要的介绍,分析了监控系统的结构特点,然后简单讨论了脱硫与脱硝技术的特点,指出为降低设备投资和运行成本,简化工艺,消除二次污染,增加企业效益,适合提出一种火电厂烟气一体化脱硫脱硝系统及方法。
关键字:电厂锅炉;SCR烟气脱硝系统;设计;优化1、火电厂的SCR烟气脱硝系统结构介绍火电厂的SCR烟气脱硝系统,包括锅炉和省煤器,所述锅炉的出口连接有省煤器,所述省煤器的出口连接脱硝器,所述脱硝器连接空预器,所述空预器的出口通过除尘器连接脱硫装置,所述脱硫装置的出口连接烟囱;所述空预器的空冷入口上连接有送风机,所述空预器的空冷出口连接至锅炉;所述省煤器与脱硝器间的管路上连接有液氨存储及卸料系统、以及监控系统[1]。
2 、SCR基本原理SCR法以氨气为还原物,以氨储罐、盛放催化剂的容器以及还原剂为主要的反应装置。
烟气中氮氧化物是重要的大气污染物之一,其主要组成成分是一氧化氮和二氧化氮,其中一氧化氮的比例最大,可达93%,因此脱硝反应通常都是以一氧化氮、氨气还有氧气为反应物,生成氮气和水。
除了以上主要反应以外,还会产生一些有害物质,烟气中的二氧化硫、氨和氧气反应生成硫酸铵等有害物质。
催化剂在这些反应中可以起到提高活性、加快反应速度的作用,尤其是对于一氧化氮的还原反应有着非常明显的作用;来自烟气的氧气在这些反应中起到很大的作用,整个反应都需要有氧气源源不断地供应才能维持反应持续进行。
SCR技术中想要保证反映的顺利进行,就必须要将SCR区域温度控制在290~430 ℃,温度过高过低都不可以,过低会导致反应物硫酸铵产生结晶现象,进而覆盖在催化剂表面,降低催化剂的活性,而温度过高则会造成催化剂高温烧结进而失活,降低脱硝效率[2]。
3、工艺流程SCR工艺系统流程主要由贮氨、混氨、喷氨、反应塔(催化剂)系统、烟道及控制系统等组成。
电厂锅炉SCR烟气脱硝系统设计优化
电厂锅炉SCR烟气脱硝系统设计优化摘要:近年来,我国SO2和NO X的排放量不断增加,区域性大气污染日趋明显。
随着电厂污染物排放标准的日趋严格,脱硝技术将成为各大电力企业,尤其是火电厂的新关注点。
我国的能源结构决定了在较长的时间内不会改变以火电为主的格局。
选择性催化还原(SCR)法脱硝技术是我国火电企业目前应用最广泛的锅炉烟气脱硝技术之一,也是国际上火电企业使用的主流技术,我国已经投运和在建的火电厂烟气脱硝装置大多采用的是SCR脱硝装置。
本文对电厂锅炉SCR烟气脱硝系统设计优化进行了相关探讨。
关键词:SCR;烟气脱硝系统,优化1 SCR烟气脱硝系统技术原理SCR又叫做选择性催化还原技术。
这种技术是当前行业内比较成熟的一种脱硝技术,是一种炉后脱硝技术,最早是在日本兴起的,主要是利用向烟气中喷入氨气(NH3)作为还原剂在金属催化剂存在的条件在,在300~400℃较低的温度条件,将NO X还原为N2和H2O。
SCR法是目前应用最广的脱硝工艺,技术成熟、可靠性高、脱硝效率可在50~90%间灵活设计,因此也叫做选择性还原法,当前世界上使用较多的SCR技术使用的脱硝还原剂通常包括尿素、液氨,氨水三种。
其中使用尿素制氨的方法最安全,其投资、运行总费用最高;纯氨的运行、投资费用最低,液氨属于重大危险源,存储安全要求高。
氨水介于两者之间。
在这种脱硝技术中,最常用的催化剂大多需要载体,载体一般都是TiO2,以V2O5或V2O5-WO3或V2O5-MoO3为活性成分,载体的形式有三种,比如蜂窝式、板式、波纹式。
2 SCR脱硝系统运行典型故障2.1氨气供应不足某电厂2台机组同步安装SCR烟气脱硝装置,间隔约半年相继投运。
首台机组投运时,即出现SCR反应区氨气流量偏低现象,脱硝装置氨耗量增加时,氨气母管压力迅速降低;2台机组全部投运后,氨气流量不足现象更加突出,氨流量调节阀全开,氨气流量不足200m3/h(标准状态,本文凡与体积相关数值均已换算至标准状态),不到设计流量的一半。
火电厂SCR烟气脱硝反应器模拟系统设计与应用
c a ~ ie o l r t i e e t c p ct d fe e t c m b s i n m o e a d d fe e t c a o t , t t e o l f d b i s wih d f r n a a iy, i r n o u to d , n i r n o l s r s a h r e f f f
I Ol 编 号] 1 . 9 9 j is . 0 2—3 6 . 0 . 2 0 4 D 0 3 6 /.s n 1 0 3 4 2 1 0 . 4 1 DES GN I AND APPLI CATI oN oF THE M ULATI SI oN YS S TEM FoR CR S
发 电技 术论 坛
[Байду номын сангаас摘
要] 针 对现有 火 电厂 S R烟 气脱硝 反应 器 内催化 剂前 端烟 气 与氨 混合 不均 的技 术 难题 , C 开
发 了 一 套 用 于研 究 各 种 负 荷 工 况 下 不 同 导 流 板 结 构 布 置 对 反 应 器 内烟 气 流 场 、 气 及 氨
l Co lg fEn r y a d P we gi e rn Ch n s a Un v r iy o i n e a d Te h o o y, a g h 2 04 Hu a o i e PRC _ le e o e g n o rEn n e i g, a g h i e st fSce c n c n l g Ch n s a 4 0 , n n Pr v nc , 1 2 .Hu a n q n v r n n o e tGr u m p n Ch n h 0 0 H u a r v n e PRC n n Yo g i g En io me tPr t c o p Co a y, a gs a 41 0 5, n n P o i c ,
scr烟气脱硝技术工艺设计和运行控制要点
scr烟气脱硝技术工艺设计和运行控制要点SCR烟气脱硝技术是目前广泛应用于火电厂、炼油厂等行业中的污染治理技术之一。
在搭建SCR烟气脱硝系统时,必须合理地进行工艺流程设计和运行控制,以保证其高效稳定地运行。
本文将从工艺设计和运行控制两个方面来介绍SCR烟气脱硝技术要点。
一、工艺设计要点1.脱硝反应器的选型与布局在进行脱硝反应器的选型和布局上,需要根据燃煤锅炉的负荷、烟气流量和氨水喷射量进行选择。
一般情况下,建议采用多级反应器,以满足对NOx去除率的要求。
同时,还需要考虑设备的紧凑程度和施工难度,保证对于脱硝催化剂的加入方便,维修保养与更换方便等。
2.脱硝催化剂的设备选择由于SCR烟气脱硝离不开高效的催化剂,因此在进行工艺设计时需要合理地选择脱硝催化剂。
同时,还需要认真考虑催化剂的存储方式和装填方式,确保其具有更好的稳定性和更长的使用寿命。
3.氨水的储存与输送在进行SCR烟气脱硝过程中,需要使用到大量的氨水,因此在工艺设计时需要认真考虑其储存与输送方式。
一般情况下,建议选择成套的储存和输送系统,以保证氨水的安全性和操作的便利性。
二、运行控制要点1.脱硝反应器的温度控制脱硝反应器的温度往往影响到脱硝效果的好坏,因此需要通过控制氨水的喷射量、催化剂的装填量、空气的进口量等方式来控制反应器的温度。
2.氨水的喷射量控制氨水的喷射量不仅与反应器温度有关,而且还与NOx 去除效果息息相关。
因此,在进行SCR烟气脱硝时,需要通过调整进口氨水的浓度和喷射量来控制NOx的去除效率。
3.氨气浓度的监测和控制氨气浓度是SCR烟气脱硝过程的重要指标之一,对氨气浓度进行监测和控制可以有效地降低氨气的排放量。
建议使用可靠的氨气分析仪进行监测,同时对于高浓度的氨气需要采取相应的措施进行处理。
总之,SCR烟气脱硝技术在工业污染治理中具有突出的作用。
在进行工艺设计和运行控制时,需要科学合理地进行规划和操作,以确保系统高效稳定地运行,并达到更好的脱硝效果。
烟气脱硝SCR工艺系统设计计算书(自动生成)
11 m 2.3 m 25.3 m2 14.86 m/s
出口烟道 宽 高 截面积 流速
11 m 3.85 m 42.35 m2 8.878 m/s
板式 催化剂
长 宽
高
1.88 m 6 0.95 m 12
1.256 m
SCR截面
长
11.62 m
宽
13.41 m
烟气脱硝SCR工艺系统设计计算书
序号 名称 一 输入数据
1 标态干基烟气量(实际O) 2 烟气成分(标态干基实际O)
2.1 O2(标况干态) 3 烟气污染物成分(标态,干基,6%O)
3.1 Nox以NO2计(6%O)
3.2 SO2 4 烟气温度 5 烟气压力 6 NOx脱除率 氨逃逸率 液氨纯度 稀释风机计算所需参数
截面积
155.8 m2
流速
2.41 m/s
单炉SCR个数 2
个
进口烟道 宽 高 截面积 流速
11 m 2.3 m 25.3 m2 14.86 m/s
出口烟道 宽 高 截面积 流速
11 m 3.85 m 42.35 m2 8.878 m/s
6.512
间隙 边缝
块 0.01 0.145 块 0.09 0.51
/
0.826446213
0.850500012
kg/h 105.8334388 kg/h 106.2584726
Nm3/h % Nm3/h 台
m3/h
139.4511193 5 3067.924625 1 1000.7 12 3242.945207
m3/h 2468212.852
天
7
kg/m3 500
二 设计条件换算 烟气量换算 标态湿基烟气量(实际O) 工况烟气量(湿基,6%氧,387℃) 标况湿基6%O 烟气H2O含量 NOx浓度换算 NOx实际浓度(标态,干基,实际O) NO浓度(标态,干基,实际O) NO2浓度(标态,干基,实际O)
电厂锅炉SCR烟气脱硝系统设计优化
对于新建或现役燃煤电厂锅炉机组, 根据锅 炉 燃 烧 方 式 、燃 用 煤 质 特 性 、场 地 空 间 , 以 及 所 使 用 催 化 剂 等 , SCR 反 应 塔 主 要 有 以 下 3 种 布 置 方案。
第 11 期
赵宗让: 电厂锅炉 SCR 烟气脱硝系统设计优化
氨系统等设计优化技术, 对我国火电厂今后发展 SCR 烟气脱硝技术提供借鉴与指导。
关键词: 电厂锅炉; 烟气脱硝; SCR
中图分类号: X701.3
文献标识码: A
文章编号: 1004-9649( 2005) 11-0069-06
0 引言
燃 煤 火 电 厂 是 造 成 氮 氧 化 物 ( 主 要 是 NO、NO2 以及少量的 N2O 等, 统称为 NOx) 排放的主要来源之 一。NOx 排放会造成环境污染、导致酸雨, 在阳光的 作用下生成对人类健康和环境有害的地面层臭氧 ( 烟雾) 。根据国家 2003 年环境公报统计数据, 2003 年全国 SO2 排放量为 2 158.7 万 t, 其中工业生产排 放 的 SO2 约 占 80% , 而 火 电 厂 SO2 排 放 量 估 算 为 950 万 t, 约占全国 SO2 排放总量的 50%。目前, 二氧 化硫污染产生的酸雨, 已危害了我国国土总面积的 30%。此外, 我国目前燃煤火电厂的 NOx 排放量估算 为 500 万 t/a 左右。
环境保护
( 脱硫脱硝技术专栏)
2.3.1 高温侧高飞灰烟气段布置
SCR 反 应 塔 直 接 安 装 在 省 煤 器 出 口 与 空 气 预 热器入口之间( 见图 3) , 即布置在空气预热器与静 电除尘器之前。其主要特点是烟气经过省煤器后进 入 SCR 反应塔时的温度通常为 300~430 ℃, 适 合 于 大多数催化剂所要求的工作温度, 这种方案烟气在 进入 SCR 反应塔前不需要采用气- 气加热器对其进 行再加热, 因而投资费用与运行费用较低, 目前已成 为 新 建 与 现 役 燃 煤 电 厂 锅 炉 安 装 SCR 烟 气 脱 硝 装 置时普遍采用的标准化布置方案。
火电厂SCR烟气脱硝工艺系统设计
火电厂SCR烟气脱硝工艺系统设计1.系统概述SCR(Selective Catalytic Reduction)是一种常用的烟气脱硝工艺,通过添加氨水或尿素溶液作为还原剂,在催化剂的作用下将NOx转化为N2和H2O,从而达到降低NOx排放的目的。
2.工艺流程SCR烟气脱硝工艺主要包括烟气预处理、还原剂喷射和催化反应三个步骤。
2.1烟气预处理烟气预处理主要包括除尘和脱硫两个步骤。
通过除尘设备将烟气中的浮尘物去除,以保证后续催化剂的清洁。
脱硫则是通过喷雾吸收等技术将烟气中的SO2去除,以防止其对SCR催化剂的毒化作用。
2.2还原剂喷射还原剂喷射是将氨水或尿素溶液喷入烟气中,以提供还原剂NH3或NH4HCO3、通过控制还原剂的喷射量和喷射位置,使其与NOx在催化剂表面接触反应。
2.3催化反应催化剂是SCR脱硝工艺的核心,它通常采用活性炭、V2O5-WO3/TiO2等复合催化剂。
NOx和NH3通过在催化剂表面发生吸附反应,生成N2和H2O。
催化剂的选择和设计在工艺系统设计中非常重要,合适的催化剂不仅能提高脱硝效率,还能减少副产物的生成。
3.设计要点在SCR烟气脱硝工艺系统设计中,需要考虑以下几个关键要点。
3.1温度控制催化剂的活性与温度密切相关,一般SCR反应的最佳温度范围在250-400℃。
因此,需要通过优化燃烧控制和余热回收等措施,保持烟气温度在最佳范围内。
3.2还原剂控制还原剂的添加量和喷射位置也是影响SCR脱硝效率的重要因素。
需要根据烟气中的NOx含量和设计要求,合理选择还原剂喷射器的种类和数量,并通过流量控制系统实时调节还原剂的添加量。
3.3催化剂选择和设计催化剂的选择与设计直接影响SCR脱硝效率和副产物的生成。
合适的催化剂应具有较高的活性、较低的露点曲线和良好的抗毒化能力。
此外,催化剂的容量和布置也需要根据烟气流量和NOx浓度等参数进行合理设计。
4.控制与优化在SCR烟气脱硝工艺系统设计中,控制与优化也是非常重要的一环。
燃煤发电厂SCR烟气脱硝系统的设计选型
燃煤发电厂SCR烟气脱硝系统的设计选型随着我国经济不断快速的发展,国家政府及相关部门对环境的保護意识也由来很大的提升,其中对首都地区及其周边电厂氮氧化物的排放标准更高了。
主要目的为降低氮氧化物,目前我国燃煤电厂脱硝系统大多选用选择性催化还原(SCR)烟气脱硝工艺,本文主要针对其设计选型方面进行论述。
标签:SCR;脱硝系统;催化剂;反应器1 SCR脱硝工艺流程SCR脱硝工艺是一种以NH3为还原剂,将烟气中的氮氧化物分解为无害的二氧化氮和水的干式脱氮方法,SCR烟气脱硝系统主要分为SCR反应器系统、蒸发系统、储存和蒸发系统。
还原剂主要采用液氨、氨或尿素生成气态NH3。
还原剂排放储存系统和蒸发(或分解)系统是将液氨、氨或尿素储存、蒸发或分解,然后将NH3气体生成缓冲罐中,然后通过控制将其输送到SCR反应器中[1]。
SCR反应器系统安装在锅炉省煤器和空气预热器的前面,氨喷射器位于SCR反应器的上游。
该工艺是在省煤器烟气出口为立式SCR应器,反应器烟气通过导向板、导流板、氨喷淋装置、催化剂层,再进入空气预热器、除尘器、风机和烟气脱硫,最后通过烟囱进入大气。
通过NH3注入装置将氨注入烟道和烟道气,并与氮氧化物催化反应,以降低烟气中的氮氧化物浓度。
2 SCR烟气脱硝系统设计前准备工作2.1了解国家及地方的环保政策中国是一个以火力发电为主的国家,燃煤电厂主要污染物排放。
如前所述,随着环境保护的意识的增强,污染物排放标准的日益严格,既有新领域,扩展和系统安装锅炉脱硝改造,电厂应具有前瞻性,在安装脱硝系统位置上的设计,避免锅炉的再次改造。
2.2确定燃烧器选型在制备烟气脱硝系统时,应采用低一氧化氮燃烧器,减少脱硝系统反应器的体积,减少催化剂用量,节省脱硝系统的投资和运行费用。
对于燃煤锅炉,不仅要改造锅炉燃烧器,还要对省煤器和空气预热器之间的锅炉尾部烟道进行改造,安装反应器反硝化系统,这就需要省煤器、空气预热器和锅炉尾部烟风系统的结构和热力计算。
燃煤电厂SCR脱硝工艺设计的设计
摘要我国是能源生产与消费的大国,一次能源供应以煤炭为主,石油、天然气资源短缺。
然而我国污染物排放总量长期居高不下,远远超过环境自净能力。
其中,氮氧化物的污染不断加剧,特别是北京、上海、广州等一些大城市,氮氧化物含量超标。
SCR工艺与其它工艺相比,具有较高的NO X脱除率(80%以上),将燃煤电厂烟气排放NO X控制在较低的浓度,以满足不断更新的更加严格的排放标准。
而且该工艺无副产物,不形成二次污染,装置结构简单,运营可靠,便于维护。
本设计针对电厂燃煤锅炉产生烟气的排放要求和一些工程实例,对SCR系统的工艺结构进行了设计计算,并对催化剂及辅助设备进行了选型。
关键词:氮氧化物,SCR工艺,催化剂,结构设计AbstractOur country is the energy production and the expense great nation, an energy supply by the coal, the petroleum, and the natural gas resource is primarily short. Therefore our country pollutant discharge total quantity stays at a high level for a long time, goes far beyond the environment automatic depuration ability. The nitrogen oxide pollution intensifies unceasingly, nitrogen oxide content exceeding the allowed figure specially Beijing, Shanghai, Guangzhou and other some big cities.The SCR craft compares with other crafts, has the high NO X removing rate (above 80%), will burn coal the power plant haze to discharge the NO X control in the low density, and satisfies the stricter emission standard which renews unceasingly. Moreover this craft does not have the by-product, does not form secondary pollution, the installment structure is simple, the operation is reliable, is advantageous for the maintenance.This design has the haze nature and the emissions request in view of the power plant coal-fired boiler, has carried on the design calculation to the SCR system equipment's structure, and carries on the shaping to the catalyst and the supporting facility.Key words:Nitrogen oxide, SCR process, catalyst, structural design目录摘要 (I)ABSTRACT .................................................................................. I I 第一章前言 (1)1.1 综述 (1)1.1.1 选题背景 (1)1.1.2 研究意义 (2)1.2 NO X的特性、来源和危害 (2)1.2.1 NOx的特性 (2)1.2.2 NOx的来源 (3)1.2.3 NOx的危害 (3)1.2.4 燃煤电站NO X的产生 (5)1.3 环保政策法规 (5)1.4 NO X污染的治理 (6)1.4.1 我国燃煤NOx排放现状 (6)1.4.2 常规处理 (6)1.4.3 燃烧后控制 (8)1.5 SCR脱硝工艺 (12)1.5.1 SCR基本原理 (12)1.5.2 典型SCR系统组成 (13)1.5.3 SCR工艺流程 (14)1.5.4 SCR工艺系统布置分类 (14)1.6 催化剂 (17)1.7 还原剂原料 (20)1.7.1液氨 (20)1.7.2 氨水 (20)1.7.3 尿素 (20)1.8 SCR反应器 (21)1.9 喷氨格栅 (23)1.10 吹灰器 (24)1.11影响SCR脱硝性能的几个关键因素 (25)1.11.1 催化剂 (25)1.11.2 反应温度 (25)1.11.3 适当的氨气输入量及与烟气的均匀混合 (25)第二章SCR系统的设计与计算 (27)2.1 项目执行标准 (27)2.2 原始参数 (27)2.3 SCR反应器设计计算 (27)2.3.1 SCR反应器尺寸计算 (28)2.3.2 塔的设计计算 (30)2.3.3催化剂的选型 (34)2.3.4喷氨系统喷射管设计 (34)2.3.5氨气/烟气静态混合器 (35)2.3.6吹灰器设计 (36)第三章SCR辅助设备选型 (38)3.1 供氨装置 (38)3.1.1卸氨压缩机 (38)3.1.2液氨储罐 (39)3.1.3液氨蒸发器 (40)3.1.4氨气缓冲罐 (41)3.1.5氨气稀释槽 (42)3.1.6 氨/空气混合器 (42)3.1.7 废水泵 (43)3.2 液氨提升泵的选型 (43)3.3 省煤器旁路 (43)3.4 进出口烟道 (44)第四章经济分析与工程概算 (45)4.1 经济分析与评价的意义和基本原理 (45)4.1.1 经济分析与评价的意义 (45)4.1.2 经济分析与评价的基本原理 (45)4.2 工程概算 (46)4.2.1 编制依据 (46)4.2.2 工程概算 (46)4.3 技术经济分析 (47)4.3.1 投资总额 (47)4.3.2 职工定员 (47)4.3.3 生产成本计算 (47)4.4 运行与维护 (49)4.4.1 氨区的安全规范 (49)4.4.2 SCR系统操作规程 (49)4.5安全和环境保护 (49)4.5.1一般规定 (49)4.5.2环境保护 (50)第五章结论与建议 (51)5.1 结论 (51)5.2 建议 (51)参考文献 (52)致谢 (54)声明 (55)第一章前言1.1 综述1.1.1 选题背景我国是能源生产与消费的大国,一次能源供应以煤炭为主,石油、天然气资源短缺。
燃煤电厂SCR脱硝工艺的设计
燃煤电厂SCR脱硝工艺的设计SCR脱硝工艺是利用催化剂将NOx与氨(NH3)在一定温度下催化反应,生成氮气(N2)和水蒸气(H2O)。
该工艺的基本反应方程为:4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O。
在SCR脱硝过程中,关键是选择合适的催化剂和确定适当的反应温度。
选择催化剂是SCR脱硝工艺设计中的关键步骤之一、常用的催化剂有钒钨钛系催化剂(V-W/Ti)和铜铁催化剂(Cu-Fe)。
选择催化剂时需要考虑其催化活性、稳定性和耐高温性。
另外,还需要考虑催化剂的毒性抗性,即在燃烧过程中可能产生的硫化物等对催化剂的影响。
确定适当的反应温度是SCR脱硝工艺设计的另一个关键要点。
SCR脱硝反应的最佳温度范围是在200~400摄氏度之间。
过低的反应温度会导致反应效率低下,过高的反应温度会导致催化剂失活。
因此,需要根据燃煤电厂的实际情况和要求,选择适当的反应温度。
除了催化剂选择和反应温度确定外,SCR脱硝工艺设计还需要考虑其他因素。
首先是氨的投加量,氨的投加量需要根据燃煤电厂的NOx排放浓度和减排要求来确定。
其次是脱硝反应器的设计和选择,包括反应器的尺寸、形状和材料等。
此外,还需要考虑配套系统的设计,如氨输送系统、催化剂布置系统和SCR脱硝过程的控制系统等。
在SCR脱硝工艺设计的过程中,需要进行模拟计算和实际测试,以验证设计方案的可行性和有效性。
模拟计算可以通过建立数学模型,对SCR 脱硝过程进行模拟和优化,评估不同操作参数的影响。
实际测试可以通过建立试验装置,并采集氮氧化物和氨的浓度数据,验证SCR脱硝工艺的性能。
总之,SCR脱硝工艺是减少燃煤电厂NOx排放的有效方法。
在SCR脱硝工艺的设计过程中,需要选择合适的催化剂、确定适当的反应温度,并考虑氨的投加量、脱硝反应器的设计和选择,以及配套系统的设计。
同时,还需要进行模拟计算和实际测试,以验证设计方案的可行性和有效性。
通过科学合理的设计和优化,可以提高SCR脱硝工艺的脱硝效率,达到减少燃煤电厂NOx排放的目的。
火电厂SCR烟气脱硝工艺
火力发电厂烟气脱硝技术研究苏 永(大唐珲春发电厂,吉林珲春133303)摘 要 通过对吉林省电力用煤含氮量的研究,分析火力发电厂氮氧化物污染现状,比较各种脱硝技术的优缺点,寻找适合吉林省电力企业的烟气脱硝技术。
关键词 氮氧化物 含氮量 烟气脱硝 催化还原1 前言目前,氮氧化物(NOX)已成为大气的主要污染物,其与碳氢化物反应形成的光化学烟雾严重危害人类健康;另外氮氧化物还是造成酸雨的一个主要原因,酸雨的频繁发生给生态环境和国民经济造成极大的影响。
据统计,1995年全国氮氧化物排放约1090万t, 2000年全国氮氧化物排放总量已达1200万t左右, 2004年增长到1860万t,年增长率在6%以上。
如果不进一步采取控制措施,氮氧化物排放量将继续增长,到2020年将达到2900万t左右。
其中火力发电厂的氮氧化物排放比例超过40%,火电厂排放的氮氧化物一直未得到有效控制,其排放量还将随着火电机组装机容量增长而逐年增加。
截止2006年底,吉林省火电装机为635.94万k W,占全省总装机容量的62.56%,到“十一五”期末,吉林省火电装机预计达到1600万k W,占全省总装机容量的69.26%,将步入高参数、大容量机组时代,随之而来的氮氧化物污染也将会越来越严重。
2 NO X的生成与烟气脱硝的必要性2.1 烟气中NO X的生成煤炭燃烧产生的NOx有3种生成机理,即:热力型NOx,燃料型NOx和快速型NOx。
对于高参数锅炉,燃料型NOx占总生成量的60%以上;热力型NOx生成量与燃烧温度的关系很大,在温度足够高时,热力型NOx生成量可占总量的20%;快速型NOx在煤燃烧过程中的生成量很少。
燃煤锅炉烟气中产生的NOx主要来自燃料型NOx,煤炭中氮含量越高,则NOx的排放量也就越大。
2.2 吉林省电力用煤特性吉林省火力发电厂所用燃煤基本上取自吉林、黑龙江、辽宁三省以及内蒙古东部地区,成煤地质时代为晚侏罗世时期,地域上属于东北内蒙聚煤区,我国各聚煤区煤中氮的分布见表1,东北三省和内蒙古聚煤区含氮量与我国其他几个聚煤区相比较低。
火电厂锅炉SCR脱硝装置设计说明
共45页第1 页版本: A 文档编号:SCR脱硝装置设计说明编制:校对:审核:审定:批准:版本清单会签栏目录1 总论 (5)1.1前言 (5)1.2设计依据 (5)1.3标准规范 (5)1.4建设进度 (6)1.5设计供货范围与分工 (6)2 设计条件 (8)2.1工程概况 (8)2.2环境条件 (8)2.3煤质、灰份和点火油资料 (9)2.4脱硝系统入口参数 (11)2.5纯氨资料 (13)3 脱硝装置性能 (13)3.1NOX脱除率、氨的逃逸率、SO2/SO3转化率 (13)3.2压力损失 (14)3.3脱硝装置可用率 (14)3.4催化剂寿命 (14)3.5系统连续运行温度 (14)3.6氨耗量 (15)3.7其它消耗 (15)4 工艺设计 (15)4.1脱硝工艺原理 (15)4.2工艺设计原则 (16)4.3主要工艺设计参数 (17)4.4流态模型实验 (22)5 总体布置 (22)5.1布置原则 (22)5.2SCR区域布置 (22)5.3氨供应系统区域布置 (24)5.4 管线综合布置: (24)5.5储运 (24)5.6厂区道路 (25)5.7设备运输 (25)6设备设计 (26)6.1SCR系统设备设计 (26)6.2氨供应系统设备设计 (30)6.3保温 (33)6.4主要设备明细 (34)7 电气与热控 (38)7.1电气系统 (38)7.2热控系统 (39)8 公用工程 (39)8.1暖通空调 (39)8.2给排水、消防与安全防护 (39)9 安装、调试、运行与维护管理 (40)9.1安装 (40)9.2调试 (40)9.3系统运行条件 (42)9.4脱硝系统的运行维护 (44)9.5脱硝系统运行维护的定员 (45)1 总论1.1前言为便于电厂2×600MW机组工程烟气脱硝装置的安装、调试与运行维护等工作,确保脱硝装置的性能达到合同技术规范和设计文件的要求,特编制本工程烟气脱硝装置设计说明书。
SCR烟气脱硝工艺方案设计
SCR烟气脱硝工艺方案设计1. 脱硝工艺的简介有关NOX的控制方法从燃料的生命周期的三个阶段入手,限燃烧前、燃烧中和燃烧后。
当前,燃烧前脱硝的研究很少,几乎所有的脱硝都集中在燃烧中和燃烧后的NOX 的控制。
所以在国际上把燃烧中NOX的所有控制措施统称为一次措施,把燃烧后的NOX控制措施统称为二次措施,又称为烟气脱硝技术。
目前普遍采用的燃烧中NOX 控制技术即为低NOX燃烧技术,主要有低NOX燃烧器、空气分级燃烧和燃料分级燃烧。
应用在燃煤电站锅炉上的成熟烟气脱硝技术主要有选择性催化还原技术(Selective Catalytic Reduction,简称SCR)、选择性非催化还原技术(Selective Non-Catalytic Reduction,简称SNCR)以及SNCR/SCR混合烟气脱硝技术。
2 .SCR烟气脱硝技术近几年来选择性催化还原烟气脱硝技术(SCR)发展较快,在欧洲和日本得到了广泛的应用,目前催化还原烟气脱硝技术是应用***多的技术。
1)SCR脱硝反应目前世界上流行的SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法SCR两种。
此两种法都是利用氨对NOX 的还原功能,在催化剂的作用下将NOX(主要是NO)还原为对大气没有多少影响的N2和水。
还原剂为NH3,其不同点则是在尿素法SCR中,先利用一种设备将尿素转化为氨之后输送至SCR触媒反应器,它转换的方法为将尿素注入一分解室中,此分解室提供尿素分解所需之混合时间,驻留时间及温度,由此室分解出来之氨基产物即成为SCR的还原剂通过触媒实施化学反应后生成氨及水。
尿素分解室中分解成氨的方法有热解法和水解法,主要化学反应方程式为:NH2CONH2+H2O→2NH3+CO2在整个工艺的设计中,通常是先使氨蒸发,然后和稀释空气或烟气混合,***后通过分配格栅喷入SCR反应器上游的烟气中。
典型的SCR反应原理示意图如下:在SCR反应器内,NO通过以下反应被还原:4NO+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO+4NH3→5N2+6H2O当烟气中有氧气时,反应第一式优先进行,因此,氨消耗量与NO还原量有一对一的关系。
火电厂烟气脱硝工艺设计
火电厂烟气脱硝工艺设计Discussion on thermal power plant flue gas denitration process designLi Haihui(Hunan Yongqing environmental protection limited liability company research and Design Institute,Chang Sha *****)Abstract:NO X main source is the thermal power plant. As a result of traditional thermal power plant with low NO X combustion technology has been unable to meet the emission standards of nitrogen oxide. In this case, SCR was born, the process of the invention effectively reduces power plant nitrogen oxides on environmental negative effect.Key words:power plant; denitrification; SCR reactor現阶段主要脱硝手段有以下几种:低氮燃烧脱硝、选择性催化还原法(SCR)和非选择性催还还原法(SNCR)<sup></sup>。
SCR脱硝系统的核心是催化剂,成本约占脱硝装置总成本30%-40%,催化剂的性能决定了脱硝的效率,选择高活性、长寿命的催化技术对企业更具优势。
1 SCR工艺设计原理1.1SCR脱硝工艺的反映原理是氨与NO X在催化剂表面上进行催化氧化还原反应,生成氮气和水,反应的过程不会造成二次污染物<sup></sup>。
电厂锅炉SCR 烟气脱硝系统设计优化
电厂锅炉SCR 烟气脱硝系统设计优化摘要:在电厂锅炉SCR 烟气脱硝系统设计优化过程中,优化的质量问题直接影响到整个烟气排放的质量。
本文将就SCR 烟气脱硝系统设计优化质量的工艺流程进行探讨并提出相应替代办法。
关键词:脱硝;SCR;烟气排放一、前言SCR 烟气脱硝系统是电厂锅炉烟气排放的常用脱硝办法,SCR 主要是利用还原与催化剂对烟道内的NOX 分解的过程。
目的是保证烟气的排放质量达到正常标准,是整个电厂锅炉排烟的重要环节。
二、质量通病的控制SCR烟气脱硝技术是一种以NH3 为还原剂在催化剂的作用下将烟气中的NOX分解成无害的N2 和H2O的干法脱硝方法。
选择性催化还原法(SCR)脱硝技术是指在催化剂作用下,在280℃~420℃的温度范围内,还原剂(氨水、尿素等)有选择地将烟气中的NOX 还原成为N2 和H2O 来减少NOX 排放的技术,具有技术成熟、效率高、易控制等优势。
在最新标准100mg/m3 的排放限值下,目前乃至今后SCR 技术仍是国内火电、化工等行业大机组脱硝项目的首选。
SCR 脱硝技术的关键在于烟气能与还原剂充分地混合并以合适的速度和角度进入催化剂发生反应,这主要取决于脱硝装置内的流场分布,其中最关键的两个位置分别是喷氨格栅(AIG)上游截面和首层催化剂的上游截面,前者对氨浓度分布起到决定性作用,后者对脱硝性能有着最直接的影响。
变异系数CV 为标准差与平均数之比,是反应某数据的离散程度的绝对值,可作为评价SCR 脱硝系统CFD 流场优化的定量指标。
SCR烟气脱硝装置主要分为SCR反应器系统和液氨储存及供应系统,反应器一般位于锅炉省煤器后及空预器前。
锅炉烟气进入一个垂直布置的SCR反应器里,在反应器里烟气向下流过均流板、催化剂层,随后进入空气预热器、电除尘器、引风机和FGD,最后通过烟囱排入大气。
氨喷射格栅放置在SCR反应器上游的位置,NH3 是通过氨喷射格栅注入到烟道与烟气混合的,然后进入反应器,通过催化剂层,在催化剂的作用下与NOX发生反应,以减少烟气中的NOX的浓度。
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2. 2. 1 SCR 反应器旁路的设置 SCR反应器旁路设置的目的 ,一是为了机组
在冷启动时不使催化剂受到损害 ;二是为了机组 在长期不脱硝时节约引风机的电耗 。对于是否设 置 SCR反应器旁路 ,有两种不同的观点 :
( 1 )设置旁路 此观点认为 ,在机组启动的时候 (此时烟气 温度还没有到催化剂的反应温度 )使用旁路 ,以 避免催化剂受到损害 ;另一个用途是机组在长期 不脱硝的时候 ,烟气通过旁路至空预器 ,以节约引 风机的电耗 。这种情况在美国应用较多 ,但设置 旁路除了要增加挡板的投资外 ,同时为避免反应 器冷却后产生凝结水 ,还需设置反应器的加热系 统 ,因而将大大增加系统的投资 。 ( 2 )不设置旁路 此观点认为 ,机组冷启动的次数比较少 ,因此 对催化剂的影响不会太大 ,而且设置旁路烟道时 由于要增加挡板 ,投资比较高 ,系统也比较复杂 。 并且在长期不用旁路烟道时会造成挡板前积灰严 重 ,开启时容易卡涩 ,而挡板开启瞬间又有大量灰 进入空预器 ,可能会造成空预器堵灰而停用 。 2. 2. 2 省煤器旁路的设置 省煤器旁路设置的目的是为了机组在低负荷 运行时 ,保证 SCR 入口烟气温度高于反应温度 。 一般对 SCR入口温度的要求是 280 ~400℃。为 使 SCR催化剂在最佳工作温度范围内运行 ,通常 设置省煤器烟气旁路来调节 SCR 入口烟气温度 , 目的是在锅炉低负荷运行时保证 SCR 反应器中 的烟气温度高于硫酸氢铵的凝结温度 ,从而有效 地控制由于硫酸铵盐凝结导致的催化剂及空气预 热器的沾污积灰与腐蚀堵塞 。当锅炉启停较为频 繁时 ,通常需要采用省煤器烟气旁路系统 ,对于停 炉后快速启动 SCR装置运行具有重要作用 。 2. 3 喷氨格栅 烟气脱硝装置中 ,氨的扩散 、氨与氮氧化物的 混合和分布效果是影响烟气脱硝效率和避免氨逃 逸的关键因素之一 。目前 SCR 系统普遍采用的 是喷氨格栅的方法 ,即将烟道截面分成 20~50个 大小不同的控制区域 ,每个区域有若干个喷射孔 , 每个分区的流量单独可调 ,以匹配烟气中 NOx 的 浓度分布 。工艺设计时 ,喷氨格栅的位置及喷嘴 形式是根据锅炉尾部烟道的布置形式 ,通过模拟 试验来选择的 。同时 ,通过烟道设计的优化及加
能源与环境
火电厂 SCR烟气脱硝工艺系统设计
冯立波 1 ,罗钟高 2 ,葛春亮 1
(1. 浙江天地环保工程有限公司 ,浙江 杭州 310012; 2. 浙江省电力设计院 ,浙江 杭州 310012)
摘 要 :随着我国 NOx 排放标准的提高 ,仅仅依靠燃烧过程控制已不能满足要求 ,因此我国燃煤电厂今后将逐 步建设烟气脱硝装置 。主要介绍了火电厂烟气脱硝主流技术 ———选择性催化还原 ( SCR)烟气脱硝系统技术的 原理及工艺系统的设计 。 关键词 :脱硝技术 ; SCR;反应器 ;催化剂 中图分类号 : X773 文献标识码 : A 文章编号 : 1004 - 3950 (2009) 01 - 0048 - 05
由于不同类型的催化剂有不同的最佳工作温 度 。通常 ,典型的氧化钛和氧化钒基催化剂的工 作温度范围为 340 ~400℃, 最佳反应温度约为 370℃,最低工作温度约为 320℃。 SCR 最低运行 温度取决于烟气中 SO3、NH3 的含量及水分等 。 SCR 反应器入口烟气温度较低时易发生硫酸铵盐 的沉积 ,烟气温度较高时会增大 SO2 与 SO3 的转 化率 ,而且长时间处在 450℃以上时会烧结催化 剂的活性表面 ,降低其反应活性 。因此 , SCR运行 期间需严格控制反应器入口的烟气温度 ,使其维 持在最低运行温度以上 ,并应尽量维持在最佳工 作温度范围内 ,以避免硫酸铵盐的沉积 ,提高脱硝 效率 。因此 ,在烟气系统中根据不同需要 ,可以设 置 SCR 反 应 器 旁 路 和 省 煤 器 旁 路 , 分 别 描 述 如下 。
1 SCR 烟气脱硝系统技术原理
典型的燃煤电厂锅炉选择性催化还原 ( SCR ) 烟气脱硝系统采用氨 (NH3 )作为还原介质 ,主要 由供氨与喷氨系统 、催化反应器 、烟气管道与控制 系统等组成 。 SCR反应器通常布置在锅炉省煤器 出口与空气预热器入口之间 。离开省煤器的热烟 气在进CR反应器壳体的设计中 ,要考虑良好的 NOx /NH3 混合和速度的均布 ,以保证脱硝效率 。 反应器壳体通常采用标准的板箱式结构 ,辅以各
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种加强筋和支撑构件来满足防震 、承载催化剂 、密 封 、承受荷载和抵抗应力的要求 ,并且实现与外界 的隔热 。 3. 2 催化剂的设计
0 引 言
NOx 是近三十多年来受到极大关注的一种污 染物 。已经证明其危害主要有酸雨作用 、诱发光 化学烟雾等 ,也是引起温室效应和光化学反应的 主要物质之一 ,所以降低 NOx 的排放也是当前应 着重研究的方向 [ 1 ] 。火电厂是最主要的 NOx 排 放源 ,“十 一 五 ”期 间 规 划 开 工 的 火 电 项 目 达 1. 41亿 kW ,按照现在的 NOx 控制政策 ,初步预测 2010年火电厂排放的 NOx 将达 850万 t左右 。为 此 ,国家出台了一系列控制火电厂 NOx 排放的法 律 、法规和政策 ,促使我国必须加快火电机组烟气 脱硝设施的建设 ,烟气脱硝是新上火电机组控制 NOx 排放的必然选择 ,也是国家环保政策的要求 。 减少 NOx 排放的措施主要分为两大类 :燃烧过程 控制和燃烧后烟气脱硝技术 。燃烧过程控制主要 是通过降低炉膛内部最高温度或减少煤粉在高温
能源工程 2009年 ,第 1期 - 4 9 -
能源与环境
设烟气导流挡板 ,使进入 SCR 催化反应器内的烟 气气流均匀 ,以免 NOx 与 NH3 的混合不充分和局 部喷氨过量而影响脱硝效果及经济性 ,所以一般 应尽可能使氨从远离反应器入口处喷入 。 SCR脱 硝效率是通过喷氨量来调整的 ,因此喷氨部位的 选取同 NH3 /NOx 摩尔比一样重要 ,喷氨部位应在 NOx 浓度及烟气流速分布均匀的地方 。加氨量是 根据 SCR入口 NOx 浓度和允许的 NOx 排放浓度 决定的 ,并通过反馈信号来修正 。以氨逃逸量作 为反馈信号来控制加氨是不可靠的 ,因为很难精 确测定 NH3 的逃逸量 。NH3 /NOx 摩尔比表示需 要的喷氨量的多少 ,脱硝效率一般随 NH3 /NOx 摩 尔比的增大而增高 , 但当 NH3 /NOx 摩尔比大于 1. 0时 ,氨逃逸量会急剧增大 ,同时氨氧化等副反 应的反 应 速 率 也 将 增 大 。实 际 运 行 中 通 常 将 NH3 /NOx 摩尔比控制在 0. 75 ~1. 00[ 4 ] 。喷氨格 栅通常布置省煤器出口烟道上 ,以达到预期的混 合及分布效果 ,其下游通常需要足够长的混合距 离 。由于炉后空间的限制 , SCR 反应器只能采用 高位布置 ,这使所需的连接烟道变长 ,系统阻力较 大 ,设备基础荷载增大 ,从而使系统的投资及运行 费用提高 。为了克服现有的脱硝系统设计的缺 陷 ,提出了一种喷氨格栅设置在锅炉省煤器下侧 的烟气脱硝装置 。这样 ,通过较短的烟道与 SCR 反应器相连 , 在 SCR 反应器的上部设有整流装 置 , SCR反应器中部设有催化剂床层 ,反应器下部 接出口烟道 。 SCR反应器的进口采用与省煤器出 口烟道处于同一标高或稍高的低位布置 ,或直接 将 SCR反应器置于喷氨格栅下侧 ,这些都能较好 地解决常规喷氨格栅设置中存在的问题 ,从而降 低系统的投资及运行成本 。
Research on SCR flue ga s den itr if ica tion
system design for therma l power plan ts
FEN G L i2bo1 , LUO Zhong2gao2 , GE Chun2liang1
(1. Zhejiang Tiandi Environmental Protection Engineering Co. , L td, Hangzhou 310012, China; 2. Zhejiang Electric Power Design Institute, Hangzhou 310012, China)
区域的停留时间 ,从而抑制或减少燃烧过程中 NOx 的产生量 ,包括低 NOx 燃烧器 、燃烧优化调 整 、天然气再燃 、超细煤粉再燃等技术 。烟气脱硝 技术包括选择性催化还原 ( SCR )技术 、选择性非 催化还原 ( SNCR ) 技术 、SNCR / SCR 联合烟气脱 硝技术 、液体吸收法 、微生物吸收法 、活性炭吸附 法 、电子束法等 。目前应用最广 、最有效的烟气脱 硝主流技术是 SCR技术 ,它能达到 90%以上的脱 硝效率 。
Abstract:W ith the even stricter standards of NOx em ission, the current p rocess depending only on combustion p rocess control, can’t meet the demand. Coal2fired power p lants in China are also to be equipped w ith flue gas De2NOx sys2 tem s in the near future. The mainstream technology, selective catalytic reduction ( SCR ) flue gas denitrification, was introduced, including its technical p rincip le and p rocess system design. Key words: denitration technology; SCR; reactor; catalyst
4NO + 4NH3 +O2 →4N2 + 6H2 O NO +NO2 + 2NH3 →2N2 + 3H2 O 6NO2 + 8NH3 →7N2 + 12H2 O