脱硝系统
脱硝CEMS系统介绍与常见故障分析
常见故障分析
测量值不正确 NO测值偏低，且O2测值偏高
可能原因：有漏气导致空气被抽进与采样气混合。 · 常见于采样气进采样泵过程中各个接头松动或垫圈损坏； · 较少次出现在冷凝管下端排水管接头漏； · 较少次出现在蠕动泵软管漏或崩开； · 较少见于采样/反吹电磁阀密封不严； · 较少次出现于脱硝小屋温度过高，压缩机冷却器不运行，致 使采样泵不运转，气体分析仪不能工作； · 极少见于采样探头处采样管活结损坏。 解决问题常伴随重新标定
脱硝CEMS
系统介绍 与 常见故障分析
简介
• CEMS，烟气排放连续监测系统，是用于烟 气排放的连续监测系统。 • 采用直接抽取式的方法，将被测气体从烟 道中抽出，通过取样单元、样气传输单元、 预处理单元、送至红外线气体分析仪器。 从而检测出气态污染物的浓度。并在控制 单元的控制下进行反吹、校准、报警等功 能。
标定方法
1、将采样气取下，使抽取空气 2、此时标定NO的零点 3、按面板中间按钮OK键
4、按上键选择Operation（操作） 5、按上键选择Calibration（校验） 6、按上键选择Manual Calibration （手动校验） 7、按上键选择Zero Point（零点） 8、按OK键选择NO，进入NO的零点手动标定 9、进入后显示为NO的标定浓度选择，默认为0，按OK 10、待读数稳定后按OK确认 11、这时有可能会出现错误提示，常见为误差超标，无视即 可。 12、按OK键保存，屏幕出现“什么什么什么is saved” 13、此项标定结束，向左键返回上一级菜单
采样探头
• 取样探头带有标准的防 护罩。电加热取样探头 可以被控制加热到最高 200℃。温度控制系统 除恒温控制整个取样探 头外，在探头掉电或温 度过低时可以输出报警 信号给系统。探头最高 可适应含尘量≤10g/m3。
脱硝系统概述课件
副反应控制
03
在脱硝过程中，可能会发生一些副反应，如硫酸氢铵生成等，
影响脱硝效果和设备运行。
经济性挑战
投资成本高
脱硝系统需要大量的投资 ，包括设备购置、安装、 维护等费用。
能耗高
脱硝系统运行需要消耗大 量的能源，增加了运行成 本。
运行维护成本高
脱硝系统需要定期的维护 和检修，以确保其正常运 行，这需要投入大量的人 力、物力和财力。
交通领域
推广脱硝系统在机动车尾气处理、船舶和飞机尾气处理等领域的 应用，改善交通工具的排放性能。
城市环境治理
将脱硝技术应用于城市垃圾焚烧、城市供暖等环境治理领域，提 高城市环境质量。
政策法规完善
制定严格的氮氧化物排放标准
通过制定更严格的氮氧化物排放标准，推动企业采用先进的脱硝技 术。
完善税收优惠政策
政策法规挑战
排放标准日益严格
随着环保意识的提高，各国政府 对氮氧化物的排放标准日益严格 ，企业需要不断升级改造脱硝系 统以符合标准。
监管力度加大
政府对氮氧化物排放的监管力度 不断加大，违规排放的企业将面 临严厉的处罚。
技术更新换代快
随着技术的不断发展，新的脱硝 技术不断涌现，企业需要紧跟技 术发展趋势，及时更新换代脱硝 系统。
是脱硝系统的核心部分，用于进 行脱硝反应。
副产物处理系统
用于处理反应后产生的副产物， 如硫酸铵等。
反应剂存储与输送系统
用于存储和输送还原剂，如尿素 、氨水等。
控制系统
用于监测和控制脱硝系统的运行 参数，保证系统稳定运行。
02 脱硝系统的原理
燃烧前脱硝
01
02
03
04
原理概述
在燃烧前对燃料进行处理，减 少燃料中的氮氧化物含量。
SCR区脱硝系统组成
SCR 区脱硝系统组成整个SCR 区脱硝系统主要有以下部分组成：催化剂、反应器、烟道、稀释风系统、吹灰系统等。
每一部分作用及特征在以下的章节中分别描述。
A ．催化剂本工程共计两台机组，每台机组2个反应器，每个反应器安装两层催化剂。
B ．SCR 反应器xxxxxx 发电有限公司2×300MW 机组#1脱硝改造工程采用高尘布置方式，反应器垂直布置，m 。
反应器内布置三层催化剂安装空间，首次安装两层催化剂，备用层在已装两层催化剂活性不能满足要求时安装。
催化剂模块通过电动葫芦提升到反应器所需层平台上，并通过每层的催化剂安装门进入反应器，催化剂在反应器内的移动通过手动推车和手动葫芦进行。
在每层催化剂上方均安装了一套声波吹灰器和蒸汽吹扫，用于保持催化剂的清洁。
在SCR 反应器每层催化剂层均设置了人孔门，用于检修期间对催化剂的检查。
SCR 反应器中，催化剂层间的压力差可以测量并传输到电厂DCS 中连续监视。
C ．烟道系统烟道主要是用来连接省煤器出口及反应器入口及反应器出口到空预器入口的装置。
催化剂单元烟气系统中，根据流场模型计算及试验结果，布置了导流板，用于使烟气阻力降到较低水平。
SCR入口的NOx、O2含量通过分析仪来监视。
NOx、O2分析仪数据信号传输到电厂DCS上显示，并参与脱硝系统计算与控制。
同时在每个反应器入口烟道上，布置了3个热电偶，用于监测入口烟道的温度。
SCR出口烟道上布置有NOx、O2分析仪。
NOx、O2分析仪数据信号传输到电厂DCS上显示，并参与脱硝系统计算与控制。
在反应器入口烟道中，布置了小灰斗，用于紧急排放烟道中的积灰。
D、稀释风及喷氨系统喷入反应器烟道的氨气为经稀释风机空气稀释后的含5％左右氨气的混合气体，气氨、空气经氨气/空气混合器混合后，通过布置在反应器入口烟道垂直段上的喷氨格栅，喷入烟道内。
为保证氨气和烟气混合均匀，喷氨格栅前管道设置手动流量调节阀，能根据烟气不同的工况进行调节（在系统运行初期进行流量分布调节，待氨分布均匀后锁定运行）。
脱硝运行投入及退出、吹灰
关于脱硝系统投运及退出条件及吹灰说明一、脱硝系统投运及退出条件：1、脱硝系统投运条件是SCR的入口（省煤器出口）温度在摄氏320度－420度之间运行；2、烟气温度低于摄氏320度氨气会形成亚硫酸氢氨或者叫酸式亚硫酸铵（H5NO3S），而亚硫酸氢氨在摄氏320度以下是以液态形式存在（2NH4HSO3 +2NaOH====(NH4)2SO3 + 2H2O），从而影响脱硝效率、会对催化剂形成腐蚀，影响催化剂的使用寿命；3、烟气温度高于摄氏420度，长时间会直接对催化剂形成损坏；脱硝系统是否能安全、高效、持久的运行对烟气温度的要求比较高；所以烟气温度应在摄氏320度—420度之间运行，低于或高于都会对脱硝效率、催化剂形成不良后果，不满足上诉条件脱硝系统都应退出运行，或在短时间内联系值长调整SCR入口温度，达到烟温条件后再投入脱硝系统运行（喷氨）；二、声波吹灰1、声波吹灰在一般条件下分上下两层分别进行吹扫，程控如下：1.1.1.1打开#2机组SCR反应器A上层声波吹灰器●#2机组SCR反应器A上层声波吹灰器1、2、运行，延时10-30秒；1.1.2关闭#2机组SCR反应器A上层声波吹灰器●关闭#2机组SCR反应器A上层声波吹灰器，延时140秒；1.1.2.1打开#2机组SCR反应器A中层声波吹灰器#2机组SCR反应器A中层声波吹灰器1、2、运行，延时10-30秒；1.1.3关闭#2机组SCR反应器A中层声波吹灰器关闭#2机组SCR反应器A中层声波吹灰器，延时140秒；依次类推；至16个声波吹灰器依次吹扫完毕；1.1.3.1吹灰器系统吹扫程序结束（适用于1#机组）以上程序为24小时循环不间断（大连锁），运行值班员可以根据反应器压差，适当调整大连锁的投运间隔时间；（但上述打开和关闭时间也可以做适当调整，间隔时间是指大连锁之间的相应投运时间；也可根据电厂压缩空气的运行压力进行间隔调整），每小时（根据压差适当调整）运行一次吹扫；吹扫时间可根据厂家要求或设备实际运行状况进行适当调整；二、蒸汽吹灰：1、蒸汽吹灰一般按每班吹扫一次进行操作；（也可根据反应器压差进行适当调整）；北京博奇电力科技有限公司河津BOT项目部。
脱硝系统及设备的主要技术规范
本系统主要用于吸收紧急排放或设备检修时排放的氨气。氨气经稀释罐用水吸收后排入废水池，经废水泵升压后输送到厂区废水处理厂。当稀释罐内水位降低时，厂区供工业水作为稀释罐的补充水。
系统主要包括以下设备：
氨气稀释罐1台，容积6m3
废水池1座
废水泵2台，流量60m3/h，压力0.3Mpa，功率7.5 KW
压力
MPa
—
沸点
℃
标准大气压
3.2水、电、汽、气
脱硝可用消耗品参数
项目
内容
单位
数据
工业水
压力
MPa
0.5
消防水
压力
MPa
0.8
生活水
压力
MPa
0.5
电源
高压
kV
6
低压
V
380
直流
V
220、110、24
空预器吹灰器用蒸汽
压力
MPa
1.0~1.5
温度
℃
350
厂用、仪用压缩空气
压力
MPa
0.53
3.3液氨卸料、存储、蒸发系统主要包括以下分系统：
3.3.4降温水喷淋降温系统
当液氨储罐压力高于1.35MPa时或罐内温度高于38℃时，喷淋管道上气动快关阀会自动打开，厂区供的工业水会喷淋到罐子表面，用于降低罐内液氨温度，降温后的水在围堰内收集后，排入废水池。
3.3.5消防水喷雾系统
当罐区有氨气泄漏且达到一定浓度时，氨气监测仪连锁启动喷雾管道上的控制阀门，通过水雾喷头对泄漏的氨气进行全面稀释和吸收，控制氨气污染和爆炸，系统响应时间不大于60秒；其它位置泄漏可采用消火栓进行稀释保护。本系统主要由以下部分组成。
脱硝操作规程
脱硝系统开车方案及操作规程山东XX化工设备有限公司第一章脱硝系统开车方案一.总述1.1脱硝系统是采取选择性催化还原（SCR）法来达到去除烟气中NOX的目的选择性催化还原法脱硝是目前控制NOX排放技术最有效、使用广泛的方法。
1.2 焦炉配置1台SCR脱硝反应器，设计一套氨供应系统。
2.烟道为优化烟气分布，SCR入口烟道内设置导流板，同时烟道及反应器主体设有矩形膨胀器，吸收运行产生的热膨胀差。
3.SCR反应器3.1SCR反应器由催化剂装载系统和催化剂组成，烟气进入反应器并垂直向下通反应器及催化剂。
3.2催化剂采用蜂窝式，催化剂初装为2层。
3.3催化剂系统设计合理，能防止积灰和堵塞发生，并设有密封装置，能防止烟气短路影响到脱硝性能。
二.氨/烟气混合系统4.1还原剂NH3由氨供应系统提供，在位于SCR区域的混合气中与稀释空气混合稀释至安全浓度（5％体积浓度以下），然后通过氨喷射格栅喷入SCR反应器的烟道中。
4.2氨气的喷入流量满足机组当前运行负荷条件下脱除NOx的需要量，控制系统SCR进出口NOX分析仪测量值计算NH3需要量。
4.3喷氨格栅分布在烟道中，烟道外部的管道设有手动调节阀，调节好后将阀门设置固定。
4.4氨/空气混合气体通过喷氨格栅喷入到反应器入口烟道中，与烟气充分混合后，进入SCR反应器，催化剂的运行温度范围为260~280℃，SCR最低运行温度必须高于催化剂最低运行温度限制，否则停止喷氨，停运SCR装置，完成脱硝后的净化进入余热锅炉。
4.5 SCR反应器布置在余热锅炉之前，在反应器里烟气向下流过催化剂层，随进入余热锅炉、引风机、最后进入脱硫系统。
4.6 化学反应式如下：4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2=3N2+6H2O三.系统运行5.1 SCR启动前应具备条件（1）焦炉侧与SCR信号交换系统投入，联锁保护正确，具备投入条件；（2）烟火系统设备、系统清理干净，各系统、设备的入孔，检修孔等封闭，系统严密；（3）烟气系统及相关的热工测点安装、调校完毕、具备投入条件；（4）氨气储备系统投入，原料准备好；（5）氨气蒸发、喷射系统具备投入条件；（6）测量系统具备投入条件；（7）DCS控制、保护开车完毕，具备投入条件；（8）通道畅通，现场清洁；（9）照明投入，符合试运要求；5.2 SCR启动允许条件（须全部满足）5.2.1焦炉运行正常。
锅炉烟气脱硝SNCR系统
1、设备概述
1.2.3、GGH及SGH （1）GGH设置足够的清扫口；采取必要的防腐措施。 （2）SGH在结构设计上，考虑加热器断面和烟管的对齐方式、受 热面的热膨胀问题。设置足够的清扫口；采取必要的防腐措施。 1.2.4、尿素溶液喷射装置
（1）尿素溶液喷射系统，可保证尿素和烟气混合均匀，能根据 烟气不同的工况进行调节。喷射系统具有良好的热膨胀性、抗热 变形性、抗振性和抗腐蚀性。 （2）尿素溶液的过量喷射会造成氨的过量和逃逸，氨的过量和 逃逸取决于NH3/NOx摩尔比、工况条件、和催化剂的活性用量。氨 过量会造成逃逸量增加和尿素的浪费，氨逃逸率通常控制在3ppm 以内。 （3）理论上，尿素溶液受热分解为NH3，1molNOx需要1molNH3 去脱除，NH3量不足会导致NOx脱除效率降低，但NH3过量又会带 来对环境的二次污染，通常喷入的NH3量随着机组负荷的变化而 变化。
流量 [kg/h]
35
30
19
压力[bar]
4
4
4
压力[bar]
4
4
4
2、设备主要技术规范
2.2、SCR反应塔
填装催化剂层数
2
设计压力
常压
运行压力
常压
设计温度
250℃
运行温度
230℃
油漆
需要
形550Pa
尺寸
3.84×5.76m， H=10.94m（初步）
数量
3台
3套 管式
193°C 233°C
5500kg/h 44bar 257.4°C 243Pa 54bar 1500m2 20G Q235
2、设备主要技术规范 2.5、催化器
型式 层数 活性温度范围 孔径或间距 基材 模块数 模块单重 活性物质 体积 重量
脱硝(SCR)系统控制说明
脱硝系统控制说明一烟气系统1、SCR投入允许条件：无“SCR保护条件1”，无“锅炉吹扫”（通讯），入口烟温＞min1 ( 三取二)（每台锅炉设有2台引风机，2台SCR。
其中，A侧引风机对应A反应器，B侧引风机对应B反应器）2、SCR保护条件1（与挡板门相关）“锅炉MFT”（硬接线），“A/B引风机跳闸”信号（硬接线），“锅炉油枪投入数量过多”（通讯），null入口烟温>max2（三取二）入口烟温<min2 （三取二）出口烟温>max2（三取二）出口烟温<min2 （三取二）and 热解炉计量模块运行（软）SCR温升速度过快（SCR入出口温差大）（A侧引风机对应A反应器，B侧引风机对应B反应器）3 、入口挡板门开允许：SCR投入允许and 出口挡板已开关允许：旁路门已开保护关：（“SCR保护条件1”）and（旁路门已开）,or 空预器跳闸注：关于入口挡板、出口挡板、旁路挡板的说明：上部挡板、下部挡板分别有一个驱动级挡板的全开、全关指的是：上、下部挡板同时全开、全关4、出口挡板门开允许：SCR投入允许关允许：旁路门已开and 入口挡板门已关and 热一次风挡板门关保护关：（“SCR保护条件1”）and（旁路门已开）and 入口挡板门已关and 热一次风挡板门已关，延时60s5、旁路挡板门关允许：入口挡板门已开and出口挡板门已开保护开：“SCR保护条件1”入口挡板门非开入口挡板门关出口挡板门非开出口挡板门关保护关：空预器跳闸另注：旁路挡板，均为慢开、慢关，手动操作时每一次点动开、关3%-5% 6、挡板门启动步序：（1）开旁路挡板（2）关入、出口挡板SCR投入允许条件满足（3）开出口烟气挡板（4）开入口烟气挡板（5）此时手动慢关旁路挡板7、挡板门停止步序：正常停运时启动此步序（1）手动慢开旁路挡板（2）延时5s,关入口挡板（3）关出口挡板8、灰斗电动锁气器（1 、2、3、4）电动锁气器启、停允许条件：电动锁气器DCS控制电动锁气器保护停：电动锁气器故障电动锁气器启动步序：（1）启动电动锁气器1、2、3、4（2）延时，60 min（3）停止电动锁气器1、2、3、4以上步序每6小时循环一次，步序执行过程中若遇某锁气器故障，则跳过，继续执行下一步。
脱硝、电除尘、脱硫简介
脱硝、电除尘、脱硫简介一、脱硝系统：（一）#5、6机组：1、主要设备简介：1）低氮燃烧器：低氮燃烧器是国内外燃煤锅炉控制NOx排放的优先选用技术。
现代低NOx燃烧技术将煤质、制粉系统、燃烧器、二次风及燃尽风等技术作为一个整体考虑，以低NOx 燃烧器与空气分级为核心，在炉内组织燃烧温度、气氛与停留时间，形成早期的、强烈的、煤粉快速着火欠氧燃烧，利用燃烧过程产生的氨基中间产物来抑制或还原已经生成的NOx。
低NOx直流燃烧器：燃烧器首要任务是燃烧，浓淡偏差稳燃措施也有助于控制NOx。
在煤粉喷嘴前，通过偏流装置（弯头、百叶窗、挡块）使煤粉浓缩分离成浓淡两股。
喷嘴设扰流钝体，一方面可卷吸高温烟气回流，另一方面使浓相煤粉在绕流时偏离空气，射入高温回流烟气区域。
这样，在燃烧器钝体下游，可形成高浓度煤粉在高温烟气中的浓淡偏差欠氧燃烧，从而有效控制燃烧初期的NOx生成量。
2）脱硝SCR：SCR是一种成熟的深度烟气氮氧化物后处理技术，无论是新建机组还是在役机组改造，绝大部分煤粉锅炉都可以安装SCR装置。
典型的烟气脱硝SCR工艺流程见图，具有如下特点：●脱硝效率可以高达95%，NOx排放浓度可控制到50mg/m3以下，是其他任何一项脱硝技术都无法单独达到的。
●催化剂是工艺关键设备。
催化剂在与烟气接触过程中，受到气态化学物质毒害、飞灰堵塞与冲蚀磨损等因素的影响，其活性逐渐降低，通常3~4年增加或更换一层催化剂。
对于废弃的催化剂，由于富集了大量痕量重金属元素，需要谨慎处理。
●反应器内烟气垂直向下流速约4~4.5m/s，催化剂通道内烟气速度约5~7m/s。
300MW、600MW及1000MW机组对应的每台SCR反应器截面积分别约80~90m2、150~180m2、230~250m2。
●脱硝系统会增加锅炉烟道系统阻力约约700~1000Pa，需提高引风机压头。
●SCR系统的运行会增加空预器入口烟气中SO3浓度，并残留部分未反应的逃逸氨气，二者在空预器低温换热面上反应形成硫酸氢铵，易恶化空预器冷端的堵塞和腐蚀，需要对空预器采取抗硫酸氢铵堵塞措施。
直接喷氨水的SCR脱硝系统介绍
直接喷氨水的SCR脱硝系统介绍西安宇清环境工程科技有限责任公司(西安市新城区新科路1号新城科技产业园新园产业大厦7楼C区，710043)SCR脱硝系统由氨水储存供应系统、SCR反应器、烟气系统、电控系统等组成。
1、SCR反应原理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：6NO+4NH3→5N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O脱硝反应过程示例图2、氨水储存供应系统外购的氨水由槽车运至电厂，槽车自带的泵将氨水输送到氨水罐中，为了平衡氨水罐内压力，氨水罐顶引接一根管道到氨气吸收槽中，氨水罐中压力较高时，外排的氨气被吸收槽中水吸收。
当吸收槽中稀氨水达到一定浓度后，将吸收槽中氨水排到氨水罐中，然后重新将去盐水加入到吸收槽中。
氨水罐的排气阀上安装一个止回阀，当氨水罐内压力低于外界压力，则空气通过止回阀进入氨水罐，保持氨水罐内的压力平衡。
系统根据锅炉出口的NOx浓度来控制喷氨量。
共配制两个氨水罐，氨水罐采用玻璃钢制造，氨水泵配置两台，一用一备，氨水泵采用变频驱动。
3、SCR反应器本体SCR反应器本体依烟气流向可分为紊流调节段、喷氨段、静态混合段、均流段、反应段。
采用一台炉配一个反应器的配置方式。
SCR反应器由钢板组成，里面填充催化剂，截面成矩形，被固定在中心并向外膨胀，从而获得最小的水平位移。
烟气进入反应器的顶部，沿垂直方向向下流动通过反应器，均流器安装在烟道上，催化剂层由构架支撑。
反应器本体外壳以及其进出口烟道均采用不低于Q345钢的材质，且厚度不低于6mm。
反应器设置四层平台，每层平台均相互连通。
反应器为板箱式结构，辅以各种加强筋和支撑构件可以满足防震、承载催化剂、密封、承受其它荷载和抵抗热应力的要求，并且保证与外界隔热。
脱硝系统概述
洁能源和低碳技术的广泛应用。
行业创新点挖掘
新型催化剂研发
针对现有催化剂存在的问题，研发具有高活性、高选择性、长寿命 的新型催化剂，提高脱硝效率和系统稳定性。
智能化控制系统开发
开发基于大数据和人工智能的智能化控制系统，实现脱硝系统的自 适应控制和优化运行。
多种污染物协同脱除
探索多种污染物协同脱除技术，如脱硫、脱硝、除尘等一体化技术， 降低企业治污成本和提高治污效率。
对未达标排放的企业进行处罚，并责令限期整改 ；对整改后仍不达标的企业，采取停产、关闭等 措施。
企业内部管理制度完善建议
01
建立完善的环保管理制度和责任 制，明确各级管理人员和操作人 员的职责和权限。
02
加强脱硝系统的日常维护和检修 ，确保系统正常运行和达标排放
。
建立烟气在线监测系统，实时监 测烟气中NOx的排放情况，并与 环保部门联网。
THANK YOU
吸附剂中脱附。
化学反应原理
SCR反应原理
在催化剂作用下，还原剂（如氨气）与NOx发生氧化还原反应，生成氮气和水。
SNCR反应原理
在高温条件下，还原剂与NOx发生氧化还原反应，生成氮气和水。该反应需要较高的温 度以提供足够的活化能。
吸附法反应原理
吸附剂表面的活性位点与NOx分子发生化学吸附作用，形成化学键。然后通过加热或减 压等方式破坏化学键，使NOx从吸附剂中脱附。
02
主流脱硝技术介绍
选择性催化还原法（SCR）
原理
在催化剂作用下，利用还原剂（如氨、尿素等）有选择性 地与烟气中的氮氧化物（NOx）发生化学反应，生成无害 的氮气和水。
优点
脱硝效率高，可达90%以上；对烟气中NOx浓度适应性强 ；技术成熟，运行稳定。
烟气脱硝系统和设备介绍
Typical SCR System
SCR 催化剂设计中要考虑其它因素
催化剂的寿命 SO2 到 SO3 的转化率 使用NH3 的烟气最低温度 高温下催化剂的烧结 As的毒化 碱土金属（ＣａＯ） 碱金属（Na，K）的毒化 卤素（Ｃｌ）的毒化 飞灰磨损
37
Typical SCR System
CONTENTS
概述 SCR系统组成 SCR系统主要设备 催化剂的选型
1
一. 概述
ＮＯｘ的控制技术 ＮＯｘ对环境的影响 ＮＯｘ的形成机理
2
General
NOX 对人类健康和环境的影响
NOX+Hydrocarbon +O2 +Sunlight + Others
低空臭氧的产生 光化学烟雾的形成 酸雨 各种潜在的致癌物质
工艺复杂 成本昂贵 存储的问题
24
Typical SCR System
氨的储备与供应系统
氨的存储系统
25
Typical SCR System
氨的储备与供应系统
氨的蒸发器
26
Typical SCR System
三.SCR系统主要设备
烟道系统 挡板（有旁路） 膨胀节 导流板 烟道
27
Typical SCR System
Catalyst Layer
Sootblower
Future Sootblower
Future Catalyst
From Ammonia Storage System
Damper
To Precipitator
New Structural Steel
28
Typical SCR System
火电厂脱硫系统及脱硝技术介绍
（1）脱硫工艺采用湿式石灰石—石膏湿法。 （2）脱硫装置采用一炉一塔， 每套脱硫装置的
烟气处理能力为一台锅炉100%BMCR工况时的烟 气量，石灰石浆液制备和石膏脱水为两套脱硫装 置公用。脱硫效率按不小于96%设计。 （3）吸收剂制浆方式采用厂外来石灰石块，在电 厂脱硫岛内吸收剂制备车间采用湿式磨机制成浆 液。
脱硫工艺流程图
脱硫系统构成
石灰石浆液制备系统 烟气系统 吸收系统
电气与监测控制系统
事故浆液及排放系统
废水处理系统 石膏脱水及储存系统
公用系统
石灰石浆液制备系统
制备并为吸收塔提供满足要求的石灰石浆液。 石灰石浆液制备系统的主要设备包括石灰石储 仓、球磨机、石灰石浆液罐、浆液泵等。
返回
烟气系统
为脱硫运行提供烟气通道，进行烟气脱硫装置 的投入和切除，降低吸收塔人口的烟温和提升 净化烟气的排烟温度。烟气系统的主要设备包 括烟道挡板、烟气换热器、脱硫(增压)风机等。
返回
SO2吸收系统
通过石灰石浆液吸收烟气中的SO2，生成亚硫 酸产物，氧化空气将其氧化，并以石膏的形式 结晶析出。同时，由除雾器将烟气中的液滴除 去。SO2吸收系统的主要设备包括吸收塔、石 灰石浆液循环泵、氧化风机、除雾器等。
为了适应电站锅炉的负荷变化而造成炉膛内烟气温度的变 化，需要在炉膛上部沿高度开设多层氨气喷射口，以使氨 气在不同的负荷工况下均能喷入所要求的温度范围的烟气 中。
该法的主要特点是无需采用催化反应器，系统简单。
－催化剂一般使用TiO2为载体的V2O5/WO3及 MoO3等金属氧化物。 －载体：TiO2 、活性炭或沸石等多孔介质。 －布置位置：除尘器前、除尘器后
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：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，将还原成 和。
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脱硝工艺流程：还原剂 (氨) 用罐装卡车运输，以液体形态储存于氨罐中；液态氨在注入SCR 系统烟气之前经由蒸发器蒸发气化；气化的氨和稀释空气混合，通过喷氨格栅喷入SCR反应器上游的烟气中；充分混合后的还原剂和烟气在SCR反应器中催化剂的作用下发生反应，去除NOx。
脱硝系统工艺原理、原则流程(2)
催化车间技术课
阀。
氨与NOx在反应器内，在催化剂的作用下反应生成N2和H2O，N2 和H2O随烟气进人下游受热面，并最后通过烟囱排出。在SCR进口 设置NOx在线分析仪，氨流量根据系统烟机负荷和再生烟气工况进 行初步设定，精确的控制根据设置在脱硝系统进出口的氮氧化物分 析仪进行调节，系统可以实现自动。
脱硝系统工艺原则流程图
4NO＋4NH3 ＋O2 → 4N2＋6H2O NO ＋NO2 ＋ 2NH3 → 4N2 ＋ 3H2O
工艺流程说明
液氨通过管道用液氨输送泵输送至液氨储罐，储罐四周安装有工业水喷淋 管线及喷嘴，当罐体温度过高时自动淋水装置启动，对罐体自动喷淋降温 ；当有微量氨气泄漏时也可启动自动喷淋装置，对氨气进行吸收，控制氨 气污染。设液氨蒸发器，采用蒸汽作为热源将液氨气化为饱和氨蒸汽。液 氨蒸发所需要的热量采用低压蒸汽加热来提供。蒸发器上装有压力控制阀 将氨气压力控制在一定范围，当出口压力过高时，则切断液氨进料。在氨 气出口管线上也装有温度检测器，当温度过低时切断液氨，使氨气至缓冲 槽维持适当温度及压力，饱和氨气被送往SCR反应器区以供使用。
工艺原理
烟气脱硝系统
从烟机出来的温度500-670℃，压力10Kpa左右，流量为70000Nm3/h的烟气进入水 封罐（TK-5008）和水封罐(TK-5009)，然后进入余热锅炉，在余热锅炉温度320420℃处把烟气引到SCR反应器里面，进行脱硝，脱硝后的烟气再回到余热锅炉进行 热量回收。其原理是在催化剂作用下，选择性的与烟气中NOX的还原反应，生成N2 和H2O，发生的主要反应为：
氨气与稀释空气在氨/空气混合器充分混合稀释到5vt%浓度以下，氨/空气 混合气通过专利喷氨格栅喷入SCR反应器入口烟道与烟气充分混合，并进 入SCR反应器在催化剂作用下与烟气中NOX发生反应。
SCR脱硝系统控制原理
SCR脱硝系统控制原理
SCR烟气脱硝控制系统依据确定的NH3/NOx摩尔比来提供所需要的气氨流量，进口NOx浓度和烟气流量的乘积产生NOx流量信号，此信号乘上所需NH3/NOx摩尔比就是基本氨气流量信号（前馈信号），根据烟气脱硝反应的化学反应式，一摩尔氨和一摩尔NOx进行反应。
摩尔比对应关系的决定是在现场调试期间来决定并记录在气氨流量控制系统的程序上。
所计算出的气氨流量需求信号送到DCS控制器并和真实气氨流量的信号相比较，所产生的误差信号经比例加积分动作处理送氨气流量控制阀进行定位。
同时根据设计脱硝38.0%，依据入口NOx浓度和设计中要求的最大≤5.0ppm的氨逃逸率计算出修正的摩尔率（反馈信号）并输入在气氨流量控制系统的程序上。
SCR控制系统根据计算出的氨气流量需求信号去定位气氨流量控制阀，实现对脱硝的自动控制。
通过在不同负荷下的对气氨流量的调整，找到最佳的喷氨量。
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尿素溶液制备储存及水解制氨供应 系统
• 包括尿素溶解罐、尿素溶液输送泵、尿素 溶液储罐、高流量循环泵、过滤器、水解 器、背压控制阀、疏水箱、疏水泵、地坑 泵、蒸汽减温减压设备等。
脱硝系统主要设备
• 尿素溶解罐、尿素溶液储罐、尿素溶液混 合泵、尿素溶液供应与循环装置、伴热系 统、冲洗系统、加热蒸汽及疏水回收系统、 还原剂厂房通风系统、水解系统、氨喷射 格栅、
稀释风机
• 稀释风机应按1台100％容量设置。尽量布置在SCR 反应器本体氨注入口；稀释风机将锅炉热一次风引 入氨/空气混合系统，其压头控制在5-8kPa。 • 稀释风机的主要作用是：作为NH3的载体，降低氨 的浓度使其到爆炸极限下限以下并且保证水解产生 的混合气不会凝结，保证系统安全运行。 • 稀释风机设置旁路系统，正常运行时一次热风经旁 路系统送入氨气/空气混合器。 • 氨在空气中的体积浓度达到16～25%时，会形成II类 可燃爆炸性混合物。 • 喷入反应器烟道的氨气为空气稀释后的含5％左右 氨气的混合气体。
脱硝
脱硝工艺系统设计
• 脱硝工艺采用SCR法 • 脱硝设备容量按脱硝效率不低于85%考虑，SCR按入口 NOx浓度300mg/Nm3（6%含氧量，干基，标态）设计， 且出口NOx含量不超过45mg/Nm3，催化剂层按“2+1”设计。 • 脱硝系统需满足30~100%BMCR全负荷脱硝。 • 氨逃逸不大于2.28mg/Nm3（标态，干基，6%O2，）， SO2/SO3转化率小于1%。 • 脱硝装置不设置烟气旁路和省煤器高温旁路系统。 • 脱硝反应器布置在锅炉省煤器和空预器之间。 • 脱硝还原剂采用尿素水解制氨工艺制取。尿素溶液的制 备、储存、尿素溶液供应与循环、水解制氨、喷射系统 以入口NOx浓度300mg/Nm3来进行设计。
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主要设备
• （7）加热蒸汽及疏水回收系统 • 尿素溶解罐和溶液储罐采用蒸汽加热系统，尿素溶液管道采用 蒸汽系统。并将伴热系统的疏水排放至疏水箱，设置疏水泵， 可将疏水返回尿素溶解罐重复利用。 • 蒸汽送达尿素区后，首先通过蒸汽减温减压系统，减温减压后 的蒸汽分别送至水解器、尿素溶解罐、尿素溶液储罐及各夹套 及伴管伴热，蒸汽冷凝后产生的蒸汽冷凝液收集到疏水箱，在 配制尿素溶液时通过疏水泵将蒸汽冷凝液输送制尿素溶解罐， 当水质不满足要求时排入废水池，过剩的蒸汽冷凝液排放至废 水池。再由废水泵将废液排入甲方指定位置。 • （8）还原剂厂房通风系统 • 还原剂车间应安装完善的机械通风装置，风机应根据室内空间 配置，确保有足够的通风量。
SCR反应器本体功能
• 在S中的NOx在催化剂的作 用下与NH3反应生成N2与H2O，从而达到除 去烟气中NOx的目的。
吹灰器型式及设置方式
• 催化剂层采用声波吹灰方式。声波吹灰器 采用美国GE、瑞典科康或同档次优质产品， 每层催化剂配置8台吹灰器
脱硝工艺系统设计
• 从脱硝系统入口到出口之间的系统压力损失在性能考核试验时 不大于800Pa（设计煤种，100%BMCR工况，安装两层催化剂时 的阻力），从脱硝系统入口到出口之间的系统压力损失不大于 1000Pa（设计煤种，100%BMCR工况，安装三层催化剂时阻 力）。 • 反应器内烟气流速不大于4.5 m/s。 • 系统范围内的设备在无振动条件下运行，噪声控制满足最新 GBZ1《工业企业设计卫生标准》，设备运转噪声小于85分贝。 • 脱硝设备年利用小时按6000小时考虑，投运时间按7500小时考 虑。 • 脱硝设备年利用小时和投运时间与锅炉一致。 • 脱硝装置可用率不小于100%。 • 脱硝系统服务寿命为30年。
主要设备
• （3）尿素溶液混合泵 • 尿素溶液混合泵为不锈钢本体，碳化硅机械密封的 离心泵，1台尿素溶解罐配置2台泵，一运一备，并 列布置。 • （4）尿素溶液供应与循环装置 • 本期尿素溶液供应与循环装置按2台机组统一考虑。 尿素溶液供应与循环装置设置1套。每套尿素溶液 循环装置包含3台全流量的多级SS离心泵，可以变频 调速（流量不小于120%,一运二备）、1套内嵌双联 式过滤器、电加热器（如有）、1只可远程调节的 背压控制阀及用于远程控制和监测循环系统的压力、 温度、流量以及浓度等仪表等。
主要设备
• （1）尿素溶解罐 • 设置1台（按2台机组1天尿素配制量计算）尿素溶解罐，人工拆袋后 将干尿素颗粒经斗提机倒入溶解罐。在溶解罐中，用除盐水制成50% 的尿素溶液。当尿素溶液温度过低时，蒸汽加热系统启动使溶液的温 度高于35℃（确保不结晶）。材料采用316L不锈钢；并配有搅拌装置。 溶解罐设有水流量和温度控制系统外，还采用混合泵将化学剂从溶解 罐底部向顶部进行循环，使化学剂更好地混合，该管路装有密度计， 能实时显示溶液密度。装有尿素溶液密度计、液面、温度显示仪、人 孔、梯子、通风孔及蒸汽加热装置（保证溶液温度高于结晶温度10℃） 等。溶解罐具有通风系统，确保车间内部无氨气等异味。溶解罐设有 尿素溶液取样口，便于人工测量与密度计测量值的比对校验。 • （2）尿素溶液储罐 • 尿素溶液经由尿素溶液给料泵进入尿素溶液储罐，设置2台（按2台机 组7天尿素用量计算）的尿素溶液储罐。储罐采用316L不锈钢制造。 储罐为立式平底结构，装有液面、温度显示仪、人孔、梯子、通风孔 及蒸汽加热装置（保证溶液温度高于结晶温度10℃）等。 • 储罐设有尿素溶液取样口，便于人工校验储罐内溶液密度。
催化剂
• 反应器内的的催化剂布置模式为2+1层。采 用平板式催化剂。 • 催化剂能满足烟气温度不高于420℃的情况 下长期运行，同时应能承受运行温度430℃ 不少于5小时的考验，而不产生任何损坏； • 催化剂化学寿命大于24000运行小时，机械 寿命大于8年，并可再生利用。
系统的构成
• 脱硝反应区系统、尿素溶液制备储存系统、 尿素溶液供应与循环系统、水解制氨供应 系统、氨喷射系统（不包括SCR反应器烟道 内的喷氨栅格）和其他辅助系统和设备组 成。
水解系统
• 尿素催化水解工艺的反应系统主要包含：反应 器、反应器盘管加热装置、尿素溶液计量供给 系统、测量、控制系统等。每台锅炉设置一台 尿素溶液水解器，两台锅炉共配置两台。浓度 约50%的尿素溶液被输送到水解器内，饱和蒸 汽通过反应器列管的方式进入水解器，饱和蒸 汽不与尿素溶液混合，通过盘管回流，冷凝水 由回收装置回收；水解反应器中产生出来的含 氨+气流经管道输送到脱硝系统混合器，被热 一次风稀释，此后进入AIG系统。氨气产出量 满足脱硝系统自动控制，控制逻辑由DCS实现。
主要设备
• • • • （5）伴热系统 对尿素溶液输送管道配置蒸汽伴热系统。 氨气输送管道伴热 尿素溶液水解制氨气后的产品气为氨气、二氧化碳和水蒸汽的混合气，如果 产品气管道伴热不好，产品气中水蒸汽会冷凝，产品气冷凝后会使腐蚀加剧， 也会使稀释风管道积灰。考虑到电伴热故障较多，使用寿命短。乙方要求按 照石油化工管道伴热和夹套管设计规范采用蒸汽夹套伴热方式来对产品气管 道进行伴热，且内套管使用316L不锈钢管道。 （6）冲洗系统 在尿素溶液管道上设置完善的水冲洗系统，消除尿素溶液结晶的影响。 在生产过程中为防止尿素溶液因温度过低而造成结晶堵塞，对尿素水解制氨 区内的尿素溶液管道都设置有除盐水冲洗，每根冲洗水管道都接至相应的冲 洗点，在需要冲洗时只需开启相应的阀门即可进行冲洗。冲洗水排入溶解罐， 作为溶解尿素用水。 对水解器后的产品气管道采用蒸汽吹扫，当停车检修时，采用蒸汽吹扫，一 方面可以防止管道堵塞，另一方面可以减小管道的腐蚀。
主要设备
• （9）水解系统 • 尿素催化水解工艺的反应系统主要包含：反应器、反应器盘管加热装 置、尿素溶液计量供给系统、测量、控制系统等。每台锅炉设置一台 尿素溶液水解器，两台锅炉共配置两台。浓度约50%的尿素溶液被输 送到水解器内，饱和蒸汽通过反应器列管的方式进入水解器，饱和蒸 汽不与尿素溶液混合，通过盘管回流，冷凝水由回收装置回收；水解 反应器中产生出来的含氨+气流经管道输送到脱硝系统混合器，被热 一次风稀释，此后进入AIG系统。氨气产出量满足脱硝系统自动控制， 控制逻辑由DCS实现。 • （10）氨喷射格栅（AIG） • 氨气的注入采用格栅式，在管道上布置很多喷嘴，以保证喷入烟道内 的氨与烟气均匀分配和混合。在喷射格栅的入口每一区域分配管道上 设有手动流量调节阀，并设置流量测量孔板，取样管路配置一次门， 以调节各个区域氨气的分配。使烟道同截面上的NH3/NOx分布均匀， 调整好后，固定阀门开度不变，以后的运行均由总管道上的流量调节 阀控制氨的流量。
尿素溶液制备储存和水解制氨供应 系统
• 本工程采用尿素来制备脱硝还原剂，采用尿素 水解工艺，乙方按照厂内2台炉（脱硝效率不 低于85%）尿素溶液制备储存、循环供应、水 解制氨供应系统的原则设计、供货、安装及运 营管理。 • 尿素溶液制备储存及水解制氨供应系统包括尿 素溶解罐、尿素溶液储罐、尿素溶液混合泵、 尿素溶液供应与循环装置、水解供应系统、伴 热系统、水冲洗系统、疏水系统、相关阀门、 管路及附件等
尿素的制备储存、水解过程如下
• 袋装尿素颗粒储存于尿素储备间，人工拆 袋后，将干尿素颗粒倒入斗提系统，尿素 颗粒倒入尿素溶解罐，用除盐水将干尿素 溶解成50%质量浓度的尿素溶液，通过尿素 溶液给料泵输送到尿素溶液储罐。尿素溶 液经由高流量循环泵送入水解系统。经水 解系统制成氨气，经氨气输送管道输送到 脱硝SCR区，氨空混合气与空气混合后经由 AIG系统喷入烟道。