脱硝设备讲解

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五、SCR脱硝技术的原理
SCR技术是还原剂(NH3、尿素)在催化剂作用下,选择性的与NOx 反应生成N2和H2O,而不是被O2所氧化,故称为“选择性”,这个化 学反应对反应温度有一定要求,即在280~420 ℃ 范围内。其主要 的反应公式如下:
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O 4NH3+2NO2+O2→6N2+6H2O
反应器中每层催化剂装备三台戴蒙德电力机械(湖北) 有限公司的耙式吹灰器。
七、SCR脱硝设备部件介绍
3.催化剂
催化剂是SCR技术的核心,其形状一般为板式或蜂窝式。
我公司脱硝装置的催化剂采用蜂窝式催化剂,主要成分为TiO2 和V2O3,少量的WO3.设计采用DBC(东方锅炉厂)与德国KWH公司 的合资企业---东方凯特瑞催化剂有限公司(DKC)生产的蜂窝式 催化剂。
七、SCR脱硝设备部件介绍
3.1 催化剂模块主要技术数据
七、SCR脱硝设备部件介绍
3.2 处理催化剂注意事项
七、SCR脱硝设备部件介绍
3.3 催化剂存放的注意事项
催化剂模块应放在集装箱或木箱中储存,催化剂单体应平放。
催化剂模块的堆放层数不能超过三层,并且地面必须铺垫方 木网格,用来支撑催化剂模块。
六、SCR脱硝技术的结构
脱硝处理的工艺流程如下:
液氨由槽车运送到液氨储罐,液氨储槽输出的液氨 在蒸发器内蒸发为氨气,并将氨气加热到常温后,送到 氨气缓冲罐备用。氨气缓冲罐的氨气经调压阀减压后, 通过喷氨格栅的喷嘴喷入烟气中与烟气混合,再经静态 混合器充分混合后进入催化反应器。当达到反应温度且 与氨气充分混合的烟气流经SCR反应器的催化层时,氨气 与NOx发生催化氧化还原反应,将NOx还原为无害的N2和 H2O。
烟气水平地进入反应器的顶部并且在转向后垂直向下通 过反应器,反应器进口罩连接SCR入口烟道和反应器本体之 间,使进入的烟气更均匀的分布。作为反应器的一部分,格 状整流器安装于进口罩和反应器本体之间。
七、SCR脱硝设备部件介绍
七、SCR脱硝设备部件介绍
反 应 器 框 架
七、SCR脱硝设备部件介绍
八、氨气的危害
1.氨是敏感性气体,很低的浓度即可被察觉。通常5—10ppm即可闻到臭气。 2.即使很少量的氨,一进入眼睛,就会因刺激而流泪。一接触伤口,就会 感到剧痛。 3.即使极稀薄的氨气,持续吸入,也会引起食欲减退,并对胃有损害。 4.浓度高的氨气,会直接侵害眼,咽喉等部位,引起呼吸困难,支气管炎, 肺炎等,严重时会导致死亡。 5.液氨及高浓度的氨,一旦进入眼睛,不仅感到疼痛,而且会溶入泪水中, 侵害眼内部。不仅要长期治疗,还可能使视力减退,甚至失明。 6.液氨如直接接触皮肤,会引起烫伤,冻伤等症状。
七、SCR脱硝设备部件介绍
wk.baidu.com1.SCR反应器
SCR反应器截面成矩形,壳体由起到加强作用的型钢和钢 板组成,反应器的载荷通过它的两侧承重墙均匀的分布,向 下传递,利用反应器底部的弹性支座传递到SCR钢构架的支 撑梁上。
SCR反应器外壁一侧在每一层催化剂处均设有检修门, 用于将催化剂模块装入催化剂层或更换催化剂模块。每个催 化剂层设有人孔,在机组停运时允许进入检查或检测催化剂 模块。
六、SCR脱硝技术的结构
六、SCR脱硝技术的结构
NH3与烟气均匀 混合后一起通过 一个填充了催化 剂(如V2O5-TiO2) 的反应器,NOx 与NH3在其中发 生还原反应,生 成N2和H2O。反 应器中的催化剂 分上下多层(一般 为3—4层)有序放 置。
六、SCR脱硝技术的结构
SCR反应器的内部实物图
为了减少烟气 中的含灰量,保 证催化剂的活性, 在省煤器烟道出 口与SCR反应器烟 道进口之间布置 有6个灰斗,灰斗 上方的烟道采用 扩容式设计。
七、SCR脱硝设备部件介绍
2.耙式吹灰器
SCR反应器每层催化剂上方装有耙式吹灰器,采用过热蒸 汽吹灰,吹扫催化剂上的积灰。初装时不安装备用层吹灰器 (最上层),但备用层在反应器本体上预留有该层吹灰器的 安装接口,方便用户增加备用层催化剂时安装吹灰器。
1.两个步骤
控制NOx排放的技术指标可分为一次措施和二次措施两类,一 次措施是通过各种技术手段降低燃烧过程中的NOx生成量,即低NOx 燃烧技术;二次措施是将已经生成的NOx通过技术手段从烟气中脱除, 即烟气脱硝技术。
2.一次措施
(1)降低过量空气系数和氧气浓度,使煤粉在缺氧条件下燃 烧;
(2)降低燃烧温度,防止产生局部高温区; (3)缩短烟气在高温区的停留时间。
五、SCR脱硝技术的原理
SCR既是英文--Selective Catalytic Reduction,意思为选择性 催化还原法。其核心技术是用氨催化还原促使烟气中NOx大幅度净化 的方法(通常在低NOx燃烧技术基础上的后处理),以满足日趋严格
的NOx排放标准。因为采用低NOx燃烧技术可以达到一定的除NOx 效
快速型NOx主要是指燃料中碳氢化合物在燃料浓度较高的区域燃 烧 化时 而所 生产成生的N的O烃x。,与在燃燃烧煤空锅气炉中中的,其N2生发成生量反很应小,,形一成般的在C燃N和用H不CN含继氮续的氧 碳氢燃料时才予以考虑。
对常规燃煤锅炉而言,NOx主要通过燃料型生成途径而产生。
三、去除NOx的方法?
二、NOx是怎样生成的?
气 煤造 炭一成 的般污直意染接义的燃上主烧的要,NO是电x包力NO括工和N业N2OO又2、,是N我O我、国国N氮O的2氧、燃化N煤2物O3大、的户N排2,O放4、因量N此中2O火57等0力%,来发但自电对于厂大 是NOx排放的主要来源之一。
在煤的燃烧过程中, NOx的生成量和排放量与燃烧方式,特别是 燃烧温度和过量空气系数等密切相关,燃烧形成的NOx可分为燃料型、 热力型和快速型3种。其中快速型NOx生成量很少,可以忽略不计。
3.二次措施
目前通行的烟气脱硝工艺大致可分为干法、半干法和湿法3 类。
四、脱硝技术的分类
1.各种方法介绍
干法包括选择性非催化还原法( SNCR) 、选择性催化还原法 (SCR) 、电子束联合脱硫脱硝法。半干法有活性炭联合脱硫脱硝法; 湿法有臭氧氧化吸收法等。
就目前而言,干法脱硝占主流地位。 其原因是:NOx 与SO2相比,缺乏化学活性,难以被水溶液吸收; NOx 经还原后成为无毒的N2和O2,脱硝的副产品便于处理;NH3 对 烟气中的NO 可选择性吸收,是良好的还原剂。湿法与干法相比,主 要缺点是装置复杂且庞大;排水要处理,内衬材料腐蚀,副产品处 理较难,电耗大(特别是臭氧法)。 2.我厂采用的脱硝方法 我厂采用的脱硝方法是东锅股份有限公司下属环保工程分公司的 产品。 既是SCR干法脱硝,因此重点分析SCR脱硝的原理及其结构。
果,但脱除率一般不超过60%。 SCR的原理是在特定催化剂作用下,用氨或其他还原剂选择性地
将NOx还原为N2和H2O,其脱除率高,被认为是最好的烟气脱硝技术, 但缺点是投资和操作费用大,也存在NH3的泄露。
1975年在日本Shimoneski电厂建立了第一个SCR系统的示范工程, 现在在欧洲已有120多台成功应用经验,其NOx的脱除率可达到8090%。
脱硝反应后的产物可以从上式中看出,具为N2和水,可以自然排 放,不存在像脱硫处理的产物要进行专门的处理和存放。
反应原理如下图所示:
六、SCR脱硝技术的结构
SCR脱硝装置主要由烟道系统、 SCR反应器、催化剂、吹灰器、 稀释空气系统、氨喷射系统、氨气供应储存系统等组成。其核心装 置是反应器(催化剂即安装于反应器内部),有水平和垂直气流两 种不知方式。在燃煤锅炉中,烟气的含尘量很高,一般采用垂直气 流方式。
避免催化剂模块的机械损伤。
催化剂一般存放在干燥处。
3.4 催化剂的安装注意事项
建议从上到下安装,否则最下层催化剂用防水的油布或钢板 来保护。催化剂安装完毕后,反应器、烟气通道和催化剂层必须 保证清洁,以防催化剂污染和堵塞。
建议在调试实验前安装催化剂模块,安装后尽早初次运行反 应器,也就是说,试运行前的时间越短越好。
注:1ppm=1mg/kg,即百万分之一
本次讲义到此结束
催化剂层按2+1层设计,即两层催化剂设计层加一层催化剂预 留层。反应器第一次运行时只填装两层催化剂,当运行至催化剂 的活性降低到低于设计值时再填装预留层。
脱硝反应所需的催化剂按模块化进行设计和供货。在制造厂内 将催化剂单体安装在金属框架内,每一个催化剂单体和催化剂模 块都具有标识符号。
SCR装置的运行成本在很大程度上取决于催化剂的寿命。其使 用寿命又取决于催化剂活性的衰减速度。
热力型NOx是指当炉膛温度在1350℃以上时,空气中的氮气在高 温下被氧化生成NOx,当温度足够高时,热力型NOx可达20%。过量空气 系数和烟气停留时间对热力型NOx的生成有很大影响。
燃料型NOx指的是燃料中的有机氮化物在燃烧过程中生成的NOx, 其生成量主要取决于空气燃料的混合比。燃料型NOx约占NOx总生成 量的75%~90%。过量空气系数越高, NOx的生成和转化率也越高。
脱硝设备讲解
一、为什么要装设脱硝装置?
1.目前能源利用的现状
国民经济的持续发展,离不开能源的支持。无论过去、现在, 还是将来的一段 时间内,能源的主角都是煤炭。在一次能源总消费 中,煤炭占76%。煤产量的80%是直接用于燃烧,其中发电厂用煤 量大于总产量的30%。
2.燃烧产生的NOx问题
煤炭作为能源在国民经济发展中做出了巨大的贡献,但同时在 其开发与利用过程中也带来了一系列环境污染问题,危及生态平衡 与人类的生存。煤燃烧时排放的NOx是大气污染的元凶之一,该物质 达到一定浓度就会对人体健康构成威胁和危害。氮氧化物与空气中 的水结合最终会转化成硝酸和硝酸盐,随着降水和降尘从空气中落 到地面。硝酸是酸雨的原因之一;它与其它污染物在一定条件下能 产生光化学烟雾污染。严重破坏了生态环境,并且严重危害人体呼 吸系统。
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