烟气脱硝SCR净化技术简介
烟气SCR法脱销技术
·氨稀释空气流量控制
氨稀释用空气流量在SCR 系统运行时被设定好,不 再调整。两台空气压缩机,一台备用。当第1台空气压 缩机输出气体压力低于设定值或发生故障时,第2台空 气压缩机自动启动
·氨气蒸发器
氨气蒸发器与储罐为一体化结构,加热器放置在无 水氨的液体中,通过氨储罐内的压力控制加热器。当储 罐内的压力低于设定压力时,加热器通电加热液氨;加 热器过热则断电保护。 。
烟气SCR法脱ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ技术
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工 艺 原 理
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技 术 特 点
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催 化 剂 活
性
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测 量 控 制
系
统
工艺原理
SCR(Selective Catalytic Reduction)——选择性催化还 原法脱硝技术是目前国际上应用最为广泛的烟气脱硝技术 ,在日本、欧洲、美国等国家地区的大多数电厂中基本都 应用此技术,它没有副产物,不形成二次污染,装置结构 简单,并且脱除效率高(可达90%以上),运行可靠,便 于维护等优点。
技术特点
·烟气脱硝效率≥ 90%; ·出口氨气排放量< 3PPM,完全达到国家标准; ·SO2转化为SO3的转化率< 1%; ·蜂窝状或板式催化剂单元设计,保证最大催 化剂表面; ·特殊气体均布装置保证烟气和NH3均匀分布; ·反应器可以布置省煤器和空预器之间,或脱 硫塔之后; ·提供氨水或者液NH3两种可选方案,可满足 不同需要。
催化剂量是根据脱硝装置的设计能力和操作要求来决定的,增加催 化剂量可以提高脱硝性能。在实际中,催化剂的初期充填量是设计要求 的最适量和使用期间的损失量之和。一般用SV 值[ SV值=处理气体量 (m3 (Vn ) /h ) /催化剂量(m3 ) ]来表示催化剂的充填量指标。脱硝 反应时,排放气体中的NOx 和注入的NH3 几乎是以1: 1的物质的量之比 进行反应,因此在相同的催化剂充填量下,通过增加NH3 的注入量,也会 使NH3的泄漏量增加,所以在决定氨浓度和催化剂量时必须考虑对脱硝 装置后部机器的影响。
烟气脱硝SCR净化技术简介
SCR-DeNOX设计性能
1、脱硝效率: ≥90% 2、NH3/NOX摩尔比:0.85-0.90 3、NH3逃逸: ≤3ppm 4、SO2/SO3转化率:<1%; 5、催化剂寿命: 15000~20000小时;
SCR-DeNOX系统适用范围
1、适用炉型:煤粉炉、 CFB炉、HRSG; 2、适用燃料:褐煤、烟煤g/m³ , AV = 15m/h
催化剂体积
与DeNOx效率、 NOx进口浓度的关系
对应的催化剂体积
NH 3 逃逸 < 5 ppm
100
200
300
400
500
600 ppm
NOx
- 进口浓度
影响催化剂活性烟气参数
催化剂寿命
SCR脱硝催化剂更换
催化剂的再生和处理
氨注射系统(AIG)
NH3注射栅格采用均布喷嘴结构 每个喷嘴的流量可以在试运行时进行调节 合理布置喷嘴,便于调节 NH3喷入烟道后混合效果好
氨注射栅格
稀释空气系统
氨/空气混合器
稀释空气风机
采用离心式稀释空气风机。
静力式氨/空气混合器,氨与空气充分混合,增加安全性, 氨体积浓度低于5%
4N2+6H2O 3N2+6H2O
SCR工艺流程示意图
不同氨系统供应工艺流程示意图
SCR系统 氨系统
SCR布置工艺特点
1、SCR反应器布置在省煤器出口与空预器之间;
2、烟气温度285~430℃; 3、高尘和高酸运行环境下,催化剂考虑防腐和防堵;
4、烟气设计考虑的均布性;
5、低的氨逃逸率、SO2/SO3转化率; 6、高尘工艺为目前SCR脱硝的最主要工艺;
2*300MW脱硝装置
参数: 氨罐容量: 2*55M2 氨最大蒸发量: 240kg/h
烟气SCR 脱硝原理简介
烟气SCR 脱硝原理SCR是英文Selective Catalyst Reduction的缩写,既选择性催化还原法。
1957年,美国Englehard公司首先发现Nox和NH3之间发生的选择性催化反应,并申请了专利。
为控制燃煤电厂NOx 的排放,国家环保总局在2003 年12 月发布了进一步修订的GB 13223 - 2003《火电厂大气污染物排放标准》。
该标准规定,不同时段的火电厂实行NOx 最高允许排放浓度。
从2004年7月开始,对NOx 的排放征收0.60 元/ kg 的排污费。
选择性催化还原法(SCR)脱硝技术是指在催化剂的作用下,还原剂(液氨)与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水,从而去除烟气中的NOx。
选择性是指还原剂NH3和烟气中的NOx发生还原反应,而不与烟气中的氧气发生反应。
催化剂有贵金属和普通金属之分,贵金属催化剂由于它们和硫反应,且价格昂贵,实际上不予采用,普通催化剂催化效率不是很高,价格也比较贵,要求反应温度范围为300~400℃。
比较常用的催化剂含有氧化钒和氧化钛。
SCR催化剂由陶瓷支架和活性成分(氧化钒,氧化钛,有时候还有钨)组成,现在使用的催化剂性状主要有两种:蜂窝形和板形。
采用预制成型的蜂窝型陶瓷,催化剂填充在蜂窝空中或涂刷在基质上。
采用板形时在支撑材料外涂刷催化剂。
烟气含尘时,吸收塔一般是垂直布置,烟气由上而下流动。
催化剂布置在2层到4层(或组)催化剂床上,为充分利用催化剂,一般布置3层或4层,同时提供一个备用的催化床层。
当催化剂活性降低时,在备用层中安装催化剂。
持续失活后,在旋转基座上更换催化剂,一次只换一层,从顶层开始,这种方法可以充分利用催化剂。
吸收塔内布置吹灰器,定期吹灰,吹去沉积在催化床上的灰尘。
SCR系统的性能主要由催化剂的质量和反应条件所决定。
在SCR反应器中催化剂体积越大,NOx的脱除率越高同时氨的逸出量也越少,然而SCR工艺的费用也会显著增加。
SCR锅炉烟气脱硝1
附件二、锅炉烟气SCR脱硝一、SCR工艺原理利用选择性催化还原(SCR)技术将烟气中的氮氧化物脱除的方法是当前世界上脱氮工艺的主流。
选择性催化还原法是利用氨(NH3)对NO X的还原功能,使用氨气(NH3)作为还原剂,将一定浓度的氨气通过氨注入装置(AIG)喷入温度为280℃-420℃的烟气中,在催化剂作用下,氨气(NH3)将烟气中的NO和NO2还原成无公害的氮气(N2)和水(H2O),“选择性”的意思是指氨有选择的进行还原反应,在这里只选择NO X还原。
其化学反应式如下:4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O副反应主要有:2SO2+O2→2SO3催化剂是整个SCR系统的核心和关键,催化剂的设计和选择是由烟气条件、组分来确定的,影响其设计的三个相互作用的因素是NO X 脱除率、NH3的逃逸率和催化剂体积。
脱硝反应是在反应器内进行的,反应器布置在省煤器和空气预热器之间。
反应器内装有催化剂层,进口烟道内装有氨注入装置和导流板,为防止催化剂被烟尘堵塞,每层催化剂上方布置了吹灰器。
二、脱硝性能要求及工艺参数1、性能要求采用SCR脱硝技术时,脱硝工程应达到下列性能指标:NO X排放浓度控制到200mg/Nm3以下,总体脱硝效率约80%;氨逃逸浓度不大于3uL/L;SO2/SO3转化率小于1.0%;2、工艺参数脱硝工艺的设计参数见表液氨缓冲槽SCR工艺流程图3、高灰型SCR脱硝系统采用高灰型SCR工艺时,250~390℃的烟气自锅炉省煤器出口水平烟道引入,进入SCR脱硝装置入口上升烟道,经氨喷射系统喷入烟道的NH3与烟气混合后,在催化剂作用下,将NO X还原成N2和H2O,脱硝后的干净烟气离开SCR装置,进入空气预热器,回到锅炉尾部烟道。
高灰型SCR脱硝系统包括烟道接口、烟道、挡板、膨胀节、氨气制备与供应、氨喷射器、导流与整流、反应器壳体、催化剂、吹灰器、稀释风机、在线分析仪表及控制系统等部件,归纳起来可分为催化剂系统、反应器系统、氨供应与喷射系统及电气热控系统等几个部分。
SCR烟气脱硝的核心技术
SCR烟气脱硝核心技术选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction)技术,简称SCR技术,是20世纪80年代初开始逐渐应用于工业锅炉和电站锅炉烟气脱硝的工艺,也是目前应用最广、最有成效的烟气脱硝技术。
SCR技术是在金属催化剂作用下,以NH3(或尿素)作为还原剂,将NO x还原成N2和H2O。
NH3不和烟气中的残余的O2反应,而如果采用H2、CO、CH4等还原剂,它们在还原NOx的同时会与O2作用,因此称这种方法为“选择性”。
SCR催化剂一般用使用TiO2作为载体的 V2O5/WO3及MoO3等金属氧化物,其它组成结构的催化剂也已做了大量的实验研究,其催化性能不均。
对于氧化钒类(纯氧化钒或以铝土、硅土、氧化锆、氧化钛为载体)、纯的或担载的铁、铜、铬、锰的氧化物均已进行过深入的研究。
在沸石的多孔结构中引入过渡金属,构成如X、Y和ZSM-5离子交换沸石,对SCR催化活性具有改善。
大部分工业催化剂的载体采用TiO2或沸石等多孔结构,也有研究报导了使用活性碳和活性焦作为SCR催化剂的载体,并且在低温下具有较高的SCR活性。
SCR工艺的基本原理图如图,其主要反应方程式为4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O,该过程主要由以下步骤组成:①NO、NH3、O2自烟气扩散至催化剂的外表面;②NO、NH3、O2进一步向催化剂中的微孔表面扩散;③NO、NH3、O2在催化剂的微孔表面上被吸附;④被吸附的NO、NH3、O2反应转化成N2和H2O;⑤N2和H2O从催化剂表面上脱附下来;⑥脱附下来的H2O和N2从微孔内向外扩散到催化剂外表面;⑦ H2O和N2从催化剂外表面扩散到主流气体中被带走。
SCR系统主要由液氨存储与供应系统、氨/空气喷雾系统、SCR控制系统、SCR反应器、SCR的吹灰和输灰系统组成。
液氨由槽车运送到液氨贮槽,输出的液氨经氨蒸发器后变成气氨,将其送至气氨缓冲槽备用。
缓冲槽内的气氨经减压后送入气氨/空气混合器中,与来自稀释风机的空气混合后,通过喷氨隔栅(Ammonia Injection Grid, AIG)的喷嘴喷入烟气中并与之充分混合,继而进入催化反应器。
脱销技术介绍
SCR烟气脱硝技术1、反应原理SCR技术是在锅炉尾部烟道中280℃~400℃的烟温部位,喷入氨气作为还原剂,与烟气充分混合,在特定催化剂作用下,还原剂有选择地将烟气中的NO和NO2还原成无毒无污染的N2和H2O,从而去除NOx。
在SCR反应器内,NO通过以下反应被还原:SCR脱硝反应原理图如下:2、工艺流程烟气从锅炉省煤器或空预器出来,与氨气充分混合,经过导流片和整流板均布后进入催化剂层进行脱硝反应,反应后的烟气至下游的空预器或省煤器。
其工艺流程图如下:3、工艺特点◆脱硝效率较高;◆技术成熟,运行可靠,便于维护。
4、主要技术指标◆脱硝效率大于90%;◆氨逃逸率小于3ppm;◆SO2/SO3转化率小于1%;5、CFD辅助设计借助三维模拟技术,设计合理的流场,是保证良好NH3/NOx混合效果的关键。
SCR反应器结构示意图SCR装置工程实物图SNCR烟气脱硝技术1、工艺原理该工艺以炉膛为反应器,在无催化剂的作用下,将氨水或尿素作还原剂,喷入炉膛内处于温度窗口的区域,还原剂可选择性地把烟气中的NOx还原为无毒无害的N2和H2O,基本上不与烟气中的氧气作用。
其主要反应为:适宜的温度区间被称作温度窗口,根据研究,有效的温度窗口为820~1150℃,最佳温度窗口为900~1050℃,温度过高或过低都会导致还原剂损失和NOx脱除率下降,不利于对污染物排放的控制。
在SNCR工艺的应用中,温度窗口的选择是至关重要的,设计合理的SNCR 工艺能达到高达30~70%的脱除效率。
不同温度条件下SNCR脱硝效率2、工艺特点Ø 占地面积小;Ø 投资省、运行费用低;Ø 施工简单、建设周期短;Ø 不使用催化剂;Ø 不增加系统阻力、不增加SO3。
3、应用(1) SNCR技术在煤粉锅炉上的应用技术说明:Ø 喷枪多层布置,随负载变化自动控制;Ø 不需要对锅炉进行大规模改造,不影响锅炉运行;Ø 无压降,不需要更换引风机;Ø 可以与SCR技术结合使用,以求更好效果。
SCR烟气脱硝技术
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烟气排放口:排放处 理后的烟气满足环保 要求
采用选择性催化还原技术将NOx转化为N2和H2O 工艺流程简单操作方便易于控制 脱硝效率高可达到90%以上 设备投资和运行成本相对较低 适用于各种类型的锅炉和工业炉窑 具有较好的环保效益和社会效益
影响因素:反应温度是影响SCR烟气脱硝技术效果的重要因素之一 反应温度范围:SCR烟气脱硝技术通常在300-400℃的反应温度范围内进行 温度过高:反应温度过高会导致催化剂失活影响脱硝效果 温度过低:反应温度过低会导致反应速率降低影响脱硝效率
减少NOx排放:有 效降低烟气中的 NOx含量
提高燃烧效率:提 高锅炉燃烧效率降 低燃料消耗
降低运行成本:减 少脱硝剂消耗降低 运行成本
提高环保性硝系统 的投资成本
运行成本:运行 SCR烟气脱硝系统 的运行成本
节能效果:SCR烟 气脱硝系统对节能 减排的贡献
加强环保监管:建 立完善的环保监管 体系确保脱硝技术 的有效实施
技术瓶颈:现有技术存在效率低、成本高等问题 创新方向:提高脱硝效率、降低成本、减少环境污染 技术研发:加强技术研发推动技术创新 政策支持:政府出台相关政策鼓励企业进行技术创新
汇报人:
其他行业: 如陶瓷、 有色金属 等
烟气预处理: 去除烟气中的 灰尘、水分等
杂质
氨气注入:将 氨气注入烟气 中形成氨气与 烟气的混合物
催化剂选择: 选择合适的催 化剂如V2O5、
TiO2等
反应器设计: 设计反应器使 烟气与氨气混 合物在反应器
中充分反应
脱硝产物处理: 处理脱硝产物 如NOx、NH3
等
烟气排放:将 处理后的烟气 排放到大气中
scr脱硝技术指标
SCR脱硝技术指标1. 简介SCR(Selective Catalytic Reduction)脱硝技术是一种常用于燃煤电厂和工业锅炉等燃煤设备中的脱硝技术。
它通过在烟气中注入尿素溶液或氨水,利用催化剂将氮氧化物(NOx)转化为无害的氮气和水蒸气,从而实现减少大气污染物排放的目的。
2. SCR脱硝技术原理SCR脱硝技术的主要原理是在适宜的温度、催化剂和氨(尿素)溶液浓度条件下,将烟气中的氮氧化物与氨发生反应,生成氮气和水。
该反应需要催化剂作为催化剂,常用的催化剂包括钛酸钾、钒酸钾等。
反应的化学方程式如下:4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O3. SCR脱硝技术指标SCR脱硝技术的指标主要包括以下几个方面:3.1 脱硝效率脱硝效率是指SCR脱硝系统对烟气中氮氧化物去除的能力,通常以百分比表示。
脱硝效率越高,说明系统对氮氧化物的去除能力越强。
3.2 氨逃逸率氨逃逸率是指SCR脱硝系统中氨逃逸到大气中的比例。
氨逃逸率越低,说明系统对氨的利用率越高,同时也减少了对环境的污染。
3.3 催化剂活性催化剂活性是指催化剂在SCR脱硝反应中的催化性能,主要包括催化剂的转化效率和稳定性。
催化剂活性越高,反应速率越快,脱硝效果越好。
3.4 温度窗口SCR脱硝反应需要在一定的温度范围内进行,称为温度窗口。
温度窗口是指SCR脱硝反应的最佳温度范围,通常在250-400摄氏度之间。
在温度窗口内,催化剂的活性最高,脱硝效果最好。
3.5 氨氧比氨氧比是指SCR脱硝反应中氨与氮氧化物的摩尔比。
氨氧比的选择对SCR脱硝效果有重要影响,过高或过低的氨氧比都会影响脱硝效率。
4. SCR脱硝技术的优势SCR脱硝技术相比其他脱硝技术具有以下优势:4.1 高效SCR脱硝技术具有高脱硝效率,能够将烟气中的氮氧化物去除率达到90%以上,甚至可以接近100%。
4.2 适应性强SCR脱硝技术对烟气中的氮氧化物浓度变化范围较大,适应性强。
SCR脱硝技术简介38941
SCR 脱硝技术SCR (Selective Catalytic Reduction )即为选择性催化还原技术,近几年来发展较快,在西欧和日本得到了广泛的应用,目前氨催化还原法是应用得最多的技术。
它没有副产物,不形成二次污染,装置结构简单,并且脱除效率高(可达90%以上),运行可靠,便于维护等优点。
选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下,NH3优先和NOx 发生还原脱除反应,生成氮气和水,而不和烟气中的氧进行氧化反应,其主要反应式为:O H N O NH NO 22236444+→++O H N O NH NO 222326342+→++在没有催化剂的情况下,上述化学反应只是在很窄的温度范围内(980℃左右)进行,采用催化剂时其反应温度可控制在300-400℃下进行,相当于锅炉省煤器与空气预热器之间的烟气温度,上述反应为放热反应,由于NOx 在烟气中的浓度较低, 故反应引起催化剂温度的升高可以忽略。
下图是SCR 法烟气脱硝工艺流程示意图SCR 脱硝原理SCR 技术脱硝原理为:在催化剂作用下,向温度约280~420 ℃的烟气中喷入氨,将X NO 还原成2N 和O H 2。
SCR脱硝催化剂:催化剂作为SCR脱硝反应的核心,其质量和性能直接关系到脱硝效率的高低,所以,在火电厂脱硝工程中, 除了反应器及烟道的设计不容忽视外,催化剂的参数设计同样至关重要。
一般来说,脱硝催化剂都是为项目量身定制的,即依据项目烟气成分、特性,效率以及客户要求来定的。
催化剂的性能(包括活性、选择性、稳定性和再生性)无法直接量化,而是综合体现在一些参数上,主要有:活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。
催化剂的形式有:波纹板式,蜂窝式,板式SCR脱硝工艺SCR脱硝工艺的原理是在催化剂的作用下,还原剂(液氨)与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水,从而去除烟气中的NOx。
选择性是指还原剂NH3和烟气中的NOx发生还原反应,而不与烟气中的氧气发生反应。
SCR脱硝技术简介
SCR脱硝技术SCR( Selective Catalytic Reduction )即为选择性催化还原技术,近几年来发展较快,在西欧和日本得到了广泛的应用,目前氨催化还原法是应用得最多的技术。
它没有副产物,不形成二次污染,装置结构简单,并且脱除效率高(可达 90%以上),运行可靠,便于维护等优点。
选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下, NH3优先和 NOx发生还原脱除反应,生成氮气和水,而不和烟气中的氧进行氧化反应,其主要反应式为:4NO4NH 3O24N 26H 2O2NO24NH 3O23N 26H 2O在没有催化剂的情况下,上述化学反应只是在很窄的温度范围内(980℃左右)进行,采用催化剂时其反应温度可控制在300- 400℃下进行,相当于锅炉省煤器与空气预热器之间的烟气温度,上述反应为放热反应,由于NOx在烟气中的浓度较低,故反应引起催化剂温度的升高可以忽略。
下图是 SCR法烟气脱硝工艺流程示意图SCR 脱硝原理SCR 技术脱硝原理为:在催化剂作用下,向温度约 280~420 ℃的烟气中喷入氨,将NO X 还原成 N2和 H2O。
SCR 脱硝催化剂:催化剂作为SCR脱硝反应的核心, 其质量和性能直接关系到脱硝效率的高低, 所以 , 在火电厂脱硝工程中,除了反应器及烟道的设计不容忽视外, 催化剂的参数设计同样至关重要。
一般来说 , 脱硝催化剂都是为项目量身定制的 , 即依据项目烟气成分、特性 , 效率以及客户要求来定的。
催化剂的性能 ( 包括活性、选择性、稳定性和再生性 ) 无法直接量化 , 而是综合体现在一些参数上 , 主要有 : 活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。
催化剂的形式有:波纹板式,蜂窝式,板式SCR 脱硝工艺SCR脱硝工艺的原理是在催化剂的作用下,还原剂(液氨)与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水,从而去除烟气中的 NOx。
选择性是指还原剂 NH3和烟气中的 NOx发生还原反应,而不与烟气中的氧气发生反应。
SCR烟气脱硝技术原理介绍
SCR烟气脱硝技术原理介绍SCR(Selective Catalytic Reduction)是一种利用催化剂将烟气中的氮氧化物(NOx)转化为无害氮气(N2)和水(H2O)的脱硝技术。
该技术通过添加催化剂,在适宜的温度条件下,使NOx与氨(NH3)发生反应,生成氮气和水。
下面将对SCR烟气脱硝技术的原理进行详细介绍。
SCR脱硝技术的原理基本包括以下几个步骤:1.氮氧化物(NOx)的生成:在高温条件下,燃烧氮气与氧气反应生成NOx,主要包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。
2.催化剂选择:选择适宜的催化剂是SCR脱硝技术的关键。
常用的催化剂包括钒(V)、钨(W)和钼(Mo)等金属氧化物,这些催化剂能够有效地促进NOx与NH3的反应。
3. Ammonia Slip (氨滑移):为了达到完全脱硝的效果,SCR系统需添加足够的氨(NH3)以与NOx进行反应。
然而,如果添加的氨超过了理论所需量,会出现氨滑移现象,导致SCR过程中生成一些未反应的氨气排放到大气中,影响环境。
因此,在SCR系统中需要合理控制添加的氨量。
4.乙烯选择性:在SCR催化反应中,烟气中还存在一些有机物,如乙烯(C2H4)。
乙烯对SCR催化剂具有选择性吸附,降低了催化剂的活性,从而影响SCR脱硝效果。
因此,在选择催化剂和控制条件时需要考虑乙烯的存在。
5.脱硝反应:SCR脱硝反应是在适宜的温度、催化剂和氨的存在下进行的。
在SCR催化剂表面,NOx与NH3发生反应生成氮气和水。
反应可以分为两个步骤:首先,NH3与NOx发生吸附,生成吸附物质;然后,在吸附物表面,NH3和NOx发生化学反应,生成氮气和水。
脱硝反应的速率取决于反应物的浓度、温度、催化剂的活性和催化剂表面上活性位点的数量。
6.催化剂再生:随着SCR反应的进行,催化剂表面可能会积累一些附着物,如硫化物、灰分等,这些附着物会降低催化剂的活性。
因此,周期性地进行催化剂再生是保证SCR系统长期稳定运行的关键。
scr脱硝原理及工艺
scr脱硝原理及工艺SCR脱硝原理及工艺。
SCR脱硝是一种常用的烟气脱硝技术,它通过在烟气中喷射氨水或尿素溶液,利用催化剂将氮氧化物(NOx)转化为氮气和水,从而达到减少大气污染的目的。
SCR脱硝技术已经在电厂、钢铁厂、水泥厂等工业领域得到广泛应用,成为减少大气污染的重要手段。
SCR脱硝的原理非常简单,它利用催化剂将氨水或尿素溶液与烟气中的氮氧化物进行催化还原反应,将NOx转化为无害的氮气和水。
催化剂通常采用钒、钨、钼等金属氧化物,具有高效催化作用。
在SCR脱硝系统中,氨水或尿素溶液首先通过喷嘴喷射到烟气中,然后与催化剂接触,发生化学反应,最终将NOx转化为氮气和水,从而达到脱硝的效果。
SCR脱硝工艺主要包括喷射系统、反应器和催化剂再生系统。
喷射系统负责将氨水或尿素溶液喷射到烟气中,要求喷射均匀、稳定,以确保与烟气中的NOx充分混合。
反应器是SCR脱硝系统的核心部件,其中装填有催化剂,烟气经过反应器时与催化剂发生化学反应。
催化剂再生系统用于对催化剂进行再生,通常采用高温空气或蒸汽进行再生,以去除催化剂表面的积灰和硫化物,恢复催化剂的活性。
SCR脱硝技术具有高效、可靠、稳定的优点,能够将烟气中的NOx去除率达到90%以上。
与传统的烟气脱硝技术相比,SCR脱硝技术具有更高的脱硝效率和更低的氨逸失率,对烟气中的其他污染物几乎没有影响。
因此,SCR脱硝技术被广泛应用于工业烟气治理领域。
在实际应用中,SCR脱硝技术需要根据不同的烟气特性和排放标准进行合理的工艺设计和操作控制。
首先,需要根据烟气中的NOx浓度和温度确定适宜的催化剂种类和喷射剂用量,以保证脱硝效果。
其次,需要对SCR脱硝系统进行合理的布局和设计,确保烟气与喷射剂、催化剂充分接触,提高脱硝效率。
最后,需要对SCR脱硝系统进行严格的操作控制和监测,确保系统稳定运行,达到排放标准要求。
总的来说,SCR脱硝技术是一种高效、可靠的烟气脱硝技术,具有广泛的应用前景。
SCR法脱硝技术介绍
1、氨储存罐可以容纳15天使用的无水氨,可充至 85%的储罐体积,装有液面仪和温度显示仪。 2、液氨汽化采用电加热方式。 3、在反应器前安装静态混合器,保证烟气与氨气在 烟道混合均匀,维持较低的NH3逃逸率。 4、SCR反应器采用固定床形式,催化剂为模块放 置,在反应器催化剂层间设置了吹灰装置,定时吹灰, 吹扫时间30~120分钟,每周1~2次,保证催化剂表面 的洁净。 5、反应器器下设有灰斗,与电厂排灰系统相连,定 时排灰。 6、SCR工艺的核心装置是催化剂反应器,有水平和 垂直气流两种布置方式,如图2所示。在燃煤锅炉中,烟 气中的含尘量很高,一般采用垂直气流方式。
(1)烟气携带的飞灰中含有Na、K、Ca、Si、As等时, 会使催化剂“中毒”或受污染,从而降低催化剂的效能; (2)飞灰对催化剂反应器的磨损; (3)飞灰使催化剂反应器蜂窝状通道堵塞; (4)烟气温度升高,会将催化剂烧结,或使之再结晶而 失效; (5)烟气温度降低,NH3会和SO3反应生成(NH4)2 SO4, 从而会堵塞催化反应器通道和空气预热器; (6)高活性的催化剂会促使烟气中的SO2氧化成SO3, 因此这种布置应避免采用高活性的催化剂。 为了尽可能延长催化剂的使用寿命,除了应选择合适 的催化剂之外,要使反应器通道有足够的空间以防堵塞, 同时还要有防腐、防磨措施。
三、SCR系统的主要设备
XX热电2×300MW机组脱硝系统是由哈锅引进 日本三菱重工技术制造安装,脱硝系统一般组成: ◆ 烟道系统(包括省煤器和SCR旁路) ◆ 氨的储存及供应系统---卸料压缩机、液氨储罐、 氨气蒸发器、氨气缓冲器 ◆ 氨气与空气混合系统 ◆ 氨气喷入系统 ◆ SCR反应系统 ◆ 吹灰系统 ◆ 检测控制系统 ◆ 电气系统
九、氨的特性简介
氨气是由N2与H2在高温、高压下合成产物,分子量 为17.03;熔点-77.7℃,沸点-33.5℃,自燃点651℃,常 温饱和蒸汽压下的密度为0.59g/cm3。氨气无色有强烈刺 激性气味,有毒,空气中最高允许浓度为30mg/Nm3。液 氨的气化热值较高,气化热值达到23.35kJ/mol,可以作 为工业制冷剂使用;氨具有亲水性,亲脂性:在1标准大 气压和20℃条件下,1体积水可溶解702体积氨气;氨气 容易压缩: 20 ℃ 条件下,加压到8.71倍的大气压,就可 以液化。 无水氨,有名液氨,为无色气体,有刺激性恶臭味。 分子式NH3,分子当量17.03,相对密度0.7714/L,熔点 -33.35度,自燃点651.11度,蒸汽密度0.6,蒸汽压 1013.08kpa,水溶液呈强碱性。
(完整版)SCR脱硝技术简介
SCR 脱硝技术SCR (Selective Catalytic Reduction )即为选择性催化还原技术,近几年来发展较快,在西欧和日本得到了广泛的应用,目前氨催化还原法是应用得最多的技术.它没有副产物,不形成二次污染,装置结构简单,并且脱除效率高(可达90%以上),运行可靠,便于维护等优点。
选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下,NH3优先和NOx 发生还原脱除反应,生成氮气和水,而不和烟气中的氧进行氧化反应,其主要反应式为:O H N O NH NO 22236444+→++ O H N O NH NO 222326342+→++在没有催化剂的情况下,上述化学反应只是在很窄的温度范围内(980℃左右)进行,采用催化剂时其反应温度可控制在300—400℃下进行,相当于锅炉省煤器与空气预热器之间的烟气温度,上述反应为放热反应,由于NOx 在烟气中的浓度较低, 故反应引起催化剂温度的升高可以忽略。
下图是SCR 法烟气脱硝工艺流程示意图SCR 脱硝原理SCR 技术脱硝原理为:在催化剂作用下,向温度约280~420 ℃的烟气中喷入氨,将X NO 还原成2N 和O H 2。
SCR脱硝催化剂:催化剂作为SCR脱硝反应的核心,其质量和性能直接关系到脱硝效率的高低,所以,在火电厂脱硝工程中, 除了反应器及烟道的设计不容忽视外,催化剂的参数设计同样至关重要。
一般来说,脱硝催化剂都是为项目量身定制的,即依据项目烟气成分、特性,效率以及客户要求来定的。
催化剂的性能(包括活性、选择性、稳定性和再生性)无法直接量化,而是综合体现在一些参数上,主要有:活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。
催化剂的形式有:波纹板式,蜂窝式,板式SCR脱硝工艺SCR脱硝工艺的原理是在催化剂的作用下,还原剂(液氨)与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水,从而去除烟气中的NOx。
选择性是指还原剂NH3和烟气中的NOx发生还原反应,而不与烟气中的氧气发生反应。
SCR脱硝技术简介
SCR脱硝技术SCR (Selective Catalytic Reduction)即为选择性催化还原技术,近几年来发展较快,在西欧和日本得到了广泛的应用,目前氨催化还原法是应用得最多的技术。
它没有副产物,不形成二次污染,装置结构简单,并且脱除效率高(可达90%以上),运行可靠,便于维护等优点。
选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下,NH3优先和NOx发生还原脱除反应,生成氮气和水,而不和烟气中的氧进行氧化反应,其主要反应式为:4NO+4NH3+O2 宀4N2+6H2O (1 )2NO2+4NH3 +O2 宀3N2+6H2O (2 )在没有催化剂的情况下,上述化学反应只是在很窄的温度范围内( 980 C左右)进行,采用催化剂时其反应温度可控制在300-400 C下进行,相当于锅炉省煤器与空气预热器之间的烟气温度,上述反应为放热反应,由于NOx在烟气中的浓度较低,故反应引起催化剂温度的升高可以忽略。
下图是SCR法烟气脱硝工艺流程示意图SCR脱硝原理SCR技术脱硝原理为:在催化剂作用下,向温度约280〜420 C的烟气中喷入氨,将NOX还原成N2和H2O。
旦主要反应如下:ANO +4NH3 + 6 T + 6HiO6NO T 5N^ + 6H2OEN6+2N出+2N6+4 砧卄O?T3昭+ 6H2O 反应原理如图所示;關炉电除尘器借化糾脱硝原理图SCR脱硝催化剂:催化剂作为SCR脱硝反应的核心,其质量和性能直接关系到脱硝效率的高低,所以,在火电厂脱硝工程中,除了反应器及烟道的设计不容忽视外,催化剂的参数设计同样至关重要。
一般来说,脱硝催化剂都是为项目量身定制的,即依据项目烟气成分、特性,效率以及客户要求来定的。
催化剂的性能(包括活性、选择性、稳定性和再生性)无法直接量化,而是综合体现在一些参数上,主要有:活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。
催化剂的形式有:波纹板式,蜂窝式,板式SCR 脱硝工艺SCR 脱硝工艺的原理是在催化剂的作用下,还原剂(液氨)与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水,从而去除烟气中的 NOx 。
SCR烟气脱硝技术原理介绍
脱硝技术一、SCR烟气脱硝技术原理介绍选择性催化还原系统(Selective Catalytic Reduction,SCR)是指在催化剂的作用下,"有选择性"的与烟气中的NOX反应,将锅炉烟气中的氮氧化物还原成氮气和水。
SCR催化剂最佳的活性范围在300~400 ℃,一般被安排在锅炉的省煤器与空气预热器之间,因此对于燃煤锅炉的烟气脱硝系统,SCR催化剂是运行在较高灰尘环境下。
SCR烟气脱硝技术最高可达到90%以上的脱硝效率,是最为成熟可靠的脱硝方法。
在保证SCR脱硝效率的同时还有控制NH3的逃逸率和SO2的转化率,以保证SCR系统的安全连续运行。
烟气流动的均匀性、烟气中NOX和NH3混合的均匀以及烟气温度场的均匀性是保证脱硝性能的关键,是设计中需要考虑的因素。
二、SCR烟气脱硝工艺流程三SCR烟气脱硝的技术特点•深入了解催化剂特性,针对不同的工程选择合适的催化剂,包括蜂窝、板式和波纹板式,不拘泥于某个种类或某个厂家的催化剂,并能通过优化催化剂参数,降低催化剂积灰风险,保持较低的烟气压降,可以联合催化剂厂商给业主提供催化剂管理经验,方便业主对催化剂进行管理;•与国外最专业的流场模拟厂家合作,使用物模与数模技术,精心设计SCR系统的烟道布置、烟道内导流板布置、喷氨格栅、静态混合器等,使催化剂内烟气的温度、速度分布均匀,烟气中NOX与NH3混合均匀,可以最有效的利用催化剂,最大程度的降低氨的消耗量,减少SCR系统积灰,并保持SCR系统较低的烟气压降;•反应器的设计合理,方便安装催化剂,并可适应多个主要催化剂提供商生产的催化剂,方便催化剂厂商的更换;•过程参数采用自动控制,根据锅炉的负荷、烟气参数、NOX含量以及出口NH3的逃逸率自动控制喷氨量,优先保证氨逃逸率的情况下,满足系统脱硝效率。
•针对脱硝还原剂,可以提供多种系统:液氨系统和尿素系统,博奇所提供的尿素催化水解系统具有安全、响应快、起停迅速以及能耗低等特点,可以为重视安全的业主提供最佳的脱硝解决方案。
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吹灰器设计
耙式蒸汽吹灰器 耙式蒸汽吹灰器布置
每层催化剂设有耙式蒸汽吹灰器 吹灰气源采用过热蒸汽 吹灰器行程按1/2行程或1/3行程设计
氨注射系统(AIG)设计
氨注射栅格 NH3注射栅格采用喷嘴+静力式旋流混合器结构
每个喷嘴的流量可以在试运行时进行调节
需要的喷嘴数量少,易于调节 NH3喷入烟道后混合效果好
NOx,in = 400 mg/m³ , AV = 15m/h
催化剂体积
与DeNOx效率、 NOx进口浓度的关系
对应的催化剂体积
NH 3 逃逸 < 5 ppm
100
200
300
400
500
600 ppm
NOx
- 进口浓度
影响催化剂活性烟气参数
催化剂寿命
火力发电站烟气SCR脱硝 技术介绍
选择性催化还原烟气脱硝工艺
Selective Catalytic Reduction Process Flue Gas DeNOX (SCR- DeNOX)
SCR-DeNOX工艺原理
在催化剂(TiO2)作用下,向温度约285℃~ 420℃的烟气中喷入氨,将NOX还原成N2 和H2O 。
2*600MW机组脱硝氨系统
谢 谢
不期望的化学反应
SO2 12 O2 SO3
NH 3 SO3 H 2O NH 4 HSO4
2NH3 SO3 H 2O ( NH 4 )2 SO4
SO3 H 2O H 2 SO4
硫酸铵的形成
硫酸氢铵/亚硫酸盐冷凝物影响
1、硫酸氢铵堵塞催化剂孔,降低催化剂活性; 2、硫酸氢铵和飞灰沉积在空气预热器表面; 3、与飞灰混合,改变ESP灰飞灰品质; 4、亚硫酸对空预器和GGH有腐蚀; 5、GGH净烟气侧形成气溶胶。
2*300MW脱硝装置
参数: 氨罐容量: 2*55M2 氨最大蒸发量: 240kg/h
2*300MW机组脱硝氨系统
参数: 烟气量: 1716327NM3/H 入口温度: 387℃ 入口NOx: 650mg/NM3 脱硝效率: 85% 催化剂: 蜂窝式 2*600MW机组脱硝系统
参数: 氨罐容量: 2*150M2 氨最大蒸发量: 410kg/h
工艺系统特点
高效合理的工艺计算 CFD仿真+流态模型实验 分区混合式AIG+末层催化剂出口测量栅格 采用烟气流态设计优良的反应器 烟道系统设计紧凑、合理 SCR催化剂装载简单、可靠 安全可靠的氨供应系统
催化环境下的烟气脱硝反应模拟图
主要化学反应式:
4NO+4NH3+O2 2NO2+4NH3+O2
1、用水清洗,恢复催化剂的部分活性(用于 废水处理器) 2、加热(用于LD-SCR) 3、回收(返回制造厂重新制造) 4、再利用(用于其它)
催化剂再生设备(专用设备)
插入图片
300MW机组脱硝装置典型布置
600MW机组脱硝装置典型布置
1000MW机组脱硝装置典型布置
氨系统的典型布置
主要设备: 液氨储罐 液氨蒸发器 卸载压缩机 液氨供应泵 废水泵
液氨蒸发器设计
采用水浴式蒸汽加热蒸发器,或 采用电加热蒸发器。 蒸发器2台运行,1台温态备用,提 高SCR可利用率。 蒸发器配温度、压力及液位显示 和控制仪表。
性能保证措施——流体模型试验示例
CFD计算机数据计算示例
工程实例
参数: 烟气量: 1010500NM3/H 入口温度: 383℃ 入口NOx: 650mg/NM3 脱硝效率: 80% 催化剂: 蜂窝式
4N2+6H2O 3N2+6H2O
SCR工艺流程示意图
不同氨系统供应工艺流程示意图
SCR系统 氨系统
SCR布置工艺特点
1、SCR反应器布置在省煤器出口与空预器之间;
2、烟气温度285~430℃; 3、高尘和高酸运行环境下,催化剂考虑防腐和防堵;
4、烟气设计考虑的均布性;
5、低的氨逃逸率、SO2/SO3转化率; 6、高尘工艺为目前SCR脱硝的最主要工艺;
降低硫酸氢铵沉积的措施
1、减少未参加反应的NH3
2、减少SO3
3、提高燃油机组的燃烬度
4、降低燃煤机组的飞灰含碳量
5、选择合适的空气预热器和吹灰系统
降低SO3的三种途径
1.
选用低硫燃料
2. 采用低过量空气燃烧
3. 采用低SO2/SO3转化率的SCR催化剂
催化剂选择
1、蜂窝式或板式; 2、孔距设计:高尘≥6.7mm,低尘≥3.7mm;
SCR氨系统布置特点
根据GBJ16-87《建筑设计防火规范2001年版》
氨储罐之间的距离不小于0.8m。储罐周围设置防火堤,卧式储罐至防火 堤内基脚线的水平距离不小于3m 储罐与周围建筑物的防火间距
耐 安 名 储 全 火 等 级
距
存 离 量 m3 m
一、二级
三级
四级
称
1-50 甲、乙类 液体 51-200 201-1000 1001-5000
氨注射系统(AIG)
NH3注射栅格采用均布喷嘴结构 每个喷嘴的流量可以在试运行时进行调节 合理布置喷嘴,便于调节 NH3喷入烟道后混合效果好
氨注射栅格
稀释空气系统
氨/空气混合器
稀释空气风机
采用离心式稀释空气风机。
静力式氨/空气混合器,氨与空气充分混合,增加安全性, 氨体积浓度低于5%
SCR-DeNOX设计性能
1、脱硝效率: ≥90% 2、NH3/NOX摩尔比:0.85-0.90 3、NH3逃逸: ≤3ppm 4、SO2/SO3转化率:<1%; 5、催化剂寿命: 15000~20000小时;
SCR-DeNOX系统适用范围
1、适用炉型:煤粉炉、 CFB炉、HRSG; 2、适用燃料:褐煤、烟煤、无烟煤、矸石、 重油、燃气
12 15 20 25
15 20 25 30
20 25 30 40
催化剂装载设备(专用设备)
催化剂装置系统:经济实用、方便安装和运行维护。
催化剂翻转装置
模块吊装
炉内催化剂安装小推车
反应器内部图
反应器催化剂入口
吹灰器设计
耙式蒸汽吹灰器
耙式蒸汽吹灰器布置
每层催化剂设有耙式蒸汽吹灰器 吹灰气源采用过热蒸汽 吹灰器行程按1/2行程或1/3行程设计
3、抗中毒性好、抗腐蚀、耐磨损。
4、催化剂(2~3)+1层; 5、催化剂活性好、寿命高;
脱硝催化剂的主要类型
蜂窝式
板式
波纹式
蜂窝式催化剂
板式催化剂
NH3/NOx摩尔比
对DeNOx效率及NH3转移的影 响
摩尔比 NH 3 / NOx
转移 ( ppm) NH 3转移 ( ppm) NH 3-
效率 (%) 效率 (%)