2w气量玻璃熔块炉低温SCR脱硝方案(山东锦利程)

玻璃窑低温SCR脱硝项目初步技术方案北京方信立华科技有限公司2015年5月1、项目概况厂内1台玻璃炉窑现需增设烟气脱硝装置，根据目前玻璃行业脱硝技术的发展现状及我公司成熟的技术、设计和实际工程经验，针对本项目的具体情况，采用低温SCR脱硝工艺，。

考虑到厂内具体情况、还原剂的储运方便、安全，拟采用尿素为还原剂。

本方案为初步技术方案，供业主参考。

2、烟气基本参数3、烟气排放标准及设计要求（1）本项目采用低温SCR工艺，脱硝工艺要适用于工程己确定的烟气条件，并考虑烟气变化的可能性；（2）使用尿素热解作为脱硝还原剂；（3）烟气脱硝装置的控制系统可进入主机控制系统，也可使用PLC系统单独控制；（4）烟气脱硝效率≥86%（脱硝后NOx≤200 mg/Nm³）；（5）NH3逃逸量控制在5ppm以下；（6）脱硝装置可用率不小于98%，服务寿命为10年；（7）采用成熟的SCR工艺技术，设备运行可靠；（8）根据工程的实际情况尽量减少脱硝装置的建设投资；（9）脱硝工艺脱硝还原剂、水和能源等消耗少，尽量减少运行费用；（10）烟气脱硝不能影响原系统出力及正常运行，同时，脱硝系统应具备单独运行、单独检修的要求。

4、烟气处理流程窑炉尾气--脱硝--脱硫--排放5、SCR脱硝工艺SCR工艺系统主要包括烟道系统、SCR反应器、还原剂喷射系统、尿素储存制备供应系统、蒸汽吹灰系统等，下面将分别进行描述。

5.1 SCR脱硝系统5.1.1 SCR脱硝原理SCR的全称为选择性催化还原法(Selective Catalytic Reducation)。

催化还原法是用氨或尿素之类的还原剂，在一定的温度下通过催化剂的作用，还原废气中的NO x(NO、NO2)，将NO x转化非污染元素分子氮(N2)，NO x与氨气的反应如下：4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2OSCR系统包括催化剂反应器、还原剂制备系统、氨喷射系统及相关的测试控制系统。

SCR工艺的核心装置是催化剂和反应器，有卧式和立式两种布置方式，一般采用立式较多。

5.1.2反应器本体SCR反应器本体依烟气流向可分为喷氨段、混合段、均流段、反应段。

SCR 脱硝效率与以下因素有关：●催化剂质量；●反应温度；●停留时间；●氨氮比；●氨气与烟气混合均匀程序；●烟气在SCR反应器内分布均匀程度。

为达到较高的脱硝效率，设计每个功能段时必须考虑以上因素，每个环节均优化设计。

在本项目中，设计进入SCR系统的烟气温度均为310℃。

5.1.3喷氨格栅或氨水专用喷枪喷氨段内安装有喷氨格栅，喷氨格栅上安装有喷氨专用喷嘴，喷氨格栅不仅能将氨气均匀喷入烟气中，而且还有良好的初步混合效果。

只有喷氨格栅喷出的氨气均匀，后面的混合器的混合效果才能好。

5.1.4氨气/空气混合器为使氨气与烟气混合均匀，在喷氨格栅后安装有混合器，混合器采用多层纵向折流板形式，通过折流板的扰流，使烟气与氨气充分混合均匀。

混合器依据CFD数值模拟计算结果进行设计，保证氨气混合效果。

5.1.5整流器混合好氨气的烟气在反应器内的分布均匀程序不仅影响脱硝效率，也影响到氨的逃逸浓度。

烟气流速高区域烟气停留时间短，脱硝效率低、部分氨气无法反应而逃逸，虽然烟气流速低区域脱硝效率高，但在烟气分布不均匀时，则总体脱硝效率则低、氨易逃逸。

立式SCR反应器上方烟气流向需要转90°角度，均流器前烟道不仅短，而且也有多个影响气流的局部构件。

安装均流器空间小，为使进入催化剂层的烟气分布均匀，均流器采用导流板加均流格栅板形式，导流板和格栅板依据CFD数值模拟计算结果进行设计。

保证进入催化剂层的烟气流速均匀程度σ<0.2。

5.1.6催化剂目前常用的催化剂形式主要为蜂窝式和板式。

(1)蜂窝式是目前市场占有份额最高的催化剂形式，其特点是单位体积的催化剂活性高，达到相同脱硝效率所用的催化剂体积较小，适合灰分低于30 g/m3，灰粘性较小的烟气环境。

(2)板式催化剂的市场占有份额仅次于蜂窝式催化剂。

板式催化剂以金属板网为骨架，比表面积较小。

此种催化剂的特点是：具有较强的抗腐蚀和防堵塞特性，适合于含灰量高及灰粘性较强的烟气环境。

缺点是单位体积的催化剂活性低、相对荷载高、体积大，使用的钢结构多。

考虑到本项目的废气气量小而且其中少量颗粒物，气体堵塞催化剂孔道和冲刷磨损催化剂作用较小，所以本工艺采用的催化剂形式是蜂窝状整体催化剂。

催化剂尺寸：150×150×800 mm。

本工程共配置一台SCR反应器，每台SCR反应器设计四层催化剂层（3＋1层），其中下层为预留层。

烟气竖直向下流经反应器，反应器入口设置气流均布装置，反应器入口及出口处均设置导流板，对于反应器内部易于磨损的部位设计必要的防磨措施。

反应器内部各种加强板及支架均设计成不易积灰的型式，同时将考虑热膨胀的补偿措施。

反应器设置有足够大小和数量的人孔门。

反应器配置了可拆卸的催化剂测试元件。

SCR反应器能承受运行温度低于300℃长期运行的考验，而不产生任何损坏。

公司依托北京工业大学何洪、李坚两位教授的长期合作，经过多年努力，成功研发出自主知识产权的“方信”牌高效低温SCR脱硝催化剂。

该技术大幅拓宽了SCR脱硝催化剂的常规治理温度区间，将治理温区从300--400℃大幅拉至160--400℃，突破了300℃以下催化剂失去活性的技术难关。

目前，“方信”牌高效低温SCR脱硝催化剂已经成功应用于云南昆钢钛业集团、广钢集团、山东药玻等大型行业龙头企业的脱硝工程，取得良好的效果。

催化剂的型式北京方信立华自主知识产权的蜂窝催化剂。

SCR脱硝催化剂主要性能参数见下表：5.1.7还原剂制备和喷射系统锦利程环保设备公司做。

5.2 烟风系统SCR布置、脱硫除尘器后，由烟道、挡板门系统组成SCR烟风系统。

5.2.1烟道在余热锅炉前引出的烟气与SCR反应器入口和旁路烟道连接，入口前装有入口挡板门，旁路烟道装有旁路挡板门；SCR反应器出口烟气再接入后续烟道并从烟囱排出，出口装有出口挡板门，然后再与旁路烟道汇合，进入排放烟道。

关闭旁通挡板门、打开出入口烟道挡板门烟气就进入SCR反应器脱硝。

当启炉、运行故障、烘烤催化剂等不适宜SCR投运时，打开旁通烟道挡板门、关闭SCR 反应出入口挡板门。

烟气就直接从旁通烟道通过，从而保护催化剂。

5.2.2挡板门系统挡板门系统由上述三个挡板门及密封风机、加热器等组成。

为提高挡板门的密封效果挡板门采用双层百叶阀结构。

5.2.3吹灰系统为了防止烟气的飞灰在催化剂上沉积，堵塞催化剂孔道，在每层催化剂上安装1套脉冲式吹灰器。

5.3保温材料与油漆脱硝装置中设备、管道的保温、油漆和防腐设计。

所有的管道和箱罐等的外表面都要涂刷防腐底漆和面漆。

室外布置的设备、管道、阀门均考虑保温防冻，如设计保温等。

室内布置的设备、管道、阀门考虑涂刷面漆。

室外氨气输送管道考虑电拌热。

保温与油漆设计将遵循“火力发电厂保温油漆设计规程”(DL/T5072 -1997)。

对运行温度低于最大酸露点温度的设备，将采取防止凝结的保温5.4 钢体构架钢体构架包括：—SCR系统的支承钢体构架—钢平台及扶梯。

为了利于进行维护和维修，在所有需要的地方都设置平台。

每一个平台都能够承受维护和维修时所施加的载荷。

平台由型钢和镀锌钢网组成。

所有平台还安装100mm的踢脚板和扶手。

5.5流体模拟试验方案流体摸拟试验的目的是合理布置烟道、导流板、静态混合器、整流格栅和催化剂等，以便验证在SCR反应器中第一层催化剂前的流场、温度场和氨氮比的分布和氨喷射格栅之前流速分布满足催化剂要求，同时，还可确定灰尘散落在脱硝装置的可能区域。

流体摸拟研究包括配有飞灰整流器和催化剂床的反应器。

如有必要，也要包括烟道里反应器上游或锅炉出口的所有内部件。

同时也包括反应器入口烟道的氨喷射格栅（AIG）以估算对压损和流量分布的影响。

模拟的负荷从50～100％BMCR。

流体摸拟前的，我们先利用CFD 计算软件通过采用数学模型求解Navier-Stooks 方程来模拟流体动力状况。

6、电气部分电气系统可与窑炉电气设计同步考虑。

以下为SCR系统单独设立电气系统时的设计方案。

脱硝中系统电气系统不设高压段，电气部分分为低压供配电系统，UPS系统，照明及检修系统，防雷接地系统，并包括岛内电气设备的控制，测量及保护，电缆敷设，电缆构筑物，电气设备布置等工作。

6.1电源6.1.1 交流电源本脱硝系统供电由买方将3~380V，50Hz电源（三相四线）送系统总配电柜进线柜。

配电和自动控制系统有防潮防漏电和可靠的接地措施，各类电气设备均设电路短路和过载保护装置，以确保用设备安全运行。

本工程所需的3~380V，50Hz供电电源由买方PC室引来，用电负荷等级为三级。

低压供电系统采用TN -S系统供电。

由低压配电屏向各电动机配电，配电线路采用电力电缆电缆沟或玻璃钢电缆桥架敷设。

风机电机采用变频启动，其余采用直接启动。

6.1.2 事故保安电源甲方每条线设有专用事故保安电源系统，确保在整个脱硝装置失电后的安全停机和设备安全。

脱硝系统的保安负荷（如有）接入全厂事故保安电源系统。

6.1.3直流电源甲方提供110V直流电源供脱硝系统使用。

6.1.4 UPS电源系统（仅DCS系统有）甲方每条线脱硝系统设有UPS，脱硝系统的UPS负荷则接入脱硫除尘UPS 或锅炉UPS。

6.2 电缆选型及铺设6.2.1电缆选型低压动力电缆选用聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚乙烯护套铜芯阻燃电缆，其最小截面为2.5mm2，额定电压为0.6/1kV；控制电缆选用聚氯乙烯绝缘聚乙烯护套铜芯阻燃电缆或屏蔽阻燃电缆。

6.2.2电缆设施脱硝系统内的电缆构筑物在0m以下以电缆沟为主，0m以上以架空电缆桥架为主。

电缆桥架全部采用热镀锌桥架，电缆桥架的支吊架采用经防腐和热浸镀锌处理的钢质材料。

电缆保护管一般采用镀锌水煤气管。

6.2.3电缆防火阻燃措施电缆防火阻燃设施将按照<<电力工程电缆设计规范>>(GB 50217－94)及<<火力发电厂与变电所设计防火规范>>(GB 50229－96)的要求，在电缆竖井、墙洞及盘柜的底部开孔处采用防火堵料封堵；在电缆沟内设置必要阻火墙，并在电缆密集处加装耐火隔板。

6.3照明照明电源引自MCC室的照明柜，室内照明采用就地开关控制，室外照明采用照明箱集中控制方式。

各照明箱均设进、出线空气开关，每个出线回路所接灯具数不超过5套，插座接单独回路。

照明干线采用VV-1000型，室外照明支线采用VV-1000型铜芯线穿塑料管敷设，室内照明支线采用BV型导线穿塑料管暗敷或穿塑料线槽明敷。

设置在室外的照明系统采用金属卤素灯为光源的室外照明灯具，一律接地，并设漏电保护装置。