环境工程毕业设计- 锅炉烟气脱硝系统设计..

氨区液氨储罐系统设计

储罐是SCR液氨脱硝系统液氨储存的设备，氨储罐属三类容器， 选用卧式罐，设计压力取液氨介质在50°C时的饱和蒸汽压力的 1.1倍，氨罐的工作温度一般为-10～40°C，设备材料通常选用 16MnDR。
取氨罐内径D=3.5m,氨罐长度为L=12m,代入公式得液氨储罐体积： V‘=126.62m ³

工艺流程： 液氨从液氨槽车由卸料压缩机送入液氨储槽，再 经过蒸发槽蒸发为氨气后通过氨缓冲槽和输送管 道进入锅炉区，通过与空气均匀混合后由分布导 阀进入SCR反应器内部反应，SCR反应器设置于 空气预热器前，氨气在SCR反应器的上方，通过 一种特殊的喷雾装置和烟气均匀分布混合，混合 后烟气通过反应器内触媒层进行还原反应过程。
取反应器截面积尺寸为长14.4m，宽为10m.

催化剂体积估算
已知系统设计的脱硝效率η=80 %，催化 剂活性Kcatalyst 取0.7,催化剂比表面积 β取350 m²/m³，NH3与NOX的化学摩 尔比M取1.0。

催化剂层数估算
催化剂模板的高度hlayer取1.85m。
将以上数据带入公式得Nlayer=2.94 由此得出催化剂层数约为三层。 将数据代入公式后得680.68m ³.

（4）电气系统
根据SCR脱硝方案提供一套完整的脱硝系统区域内的 电气系统方案。包括：供配电系统、电气控制与保护 等

（5）控制系统
烟气脱硝工程的控制系统采用PLC控制系统，能实现 以上位机显示器或单元机组DCS操作员站显示器为中 心对脱硝系统进行监视和控制。
三、SCR脱硝系统设计

工程概况
大唐哈尔滨第一热电厂2300MW新建工程，由大唐黑 龙江发电有限公司投资建设，工程容量为2300MW。 其中烟气参数：烟气流量：2250000Nm3/h；工作 温度：378º C；设计温度：400º C；设计外压： 7000Pa；NOx含量：500mg/Nm3；粉尘含量： 9.88g/Nm3；脱硝率：>80%；氨逃逸率<5ppm。
烟道设计

进出口烟道设计 旁路设置 a、SCR旁路的设置 b、省煤器旁路的设置
SCR反应器设计

SCR反应器截面尺寸估算 ：
已知流经催化剂的表面速度为5m/s左右，烟气流量
q
fluegas
=2250000Nm/h。
将数据带入公式得催化剂层面积=125m² . 考虑到催化剂几何形状及安装结构，SCR反应器的横截面积比催化进面大 15%左右，所以反应器截面积
wk.baidu.com 反应器高度估算

SCR反应器的断面尺寸一般根据催化剂的层数、整流层安装高度 和催化剂的安装空间等因数确定。因此，反应器的高度可由下式 估算
：
其中C1支撑、安装催化剂所需的空间高度 ，取4m C2整流层安装高度及安装所需的空间高低 ，取3.5m 将以上数据代入公式得H=26.9m 最终得出SCR反应器设计结果14.4 m (长) × 10m（宽）× 26.9m（高）
锅炉烟气脱硝系统设计
院系：资源与环境科学学院 环境工程专业 姓名：XXX 学号：XXXXXXXXX 指导老师：XXX
大纲
一、烟气脱硝研究背景与意义 二、SCR脱硝技术及工艺流程简介 三、SCR脱硝系统设计 四、工程设计技术经济分析
一、烟气脱硝研究背景与意义


NOx污染主要来源于生产、生活中所用的煤、石油等化石燃料 的燃烧产物（包括汽车及一切内燃机燃烧排放的NOx）；其次是 来自生产、使用硝酸的工厂，以及车辆排放的尾气。我国电力工 业以火电为主，随着电力工业迅猛发展，火电装机容量随之迅速 增加，大容量高参数的300MW及以上火电机组正成为电力工业 的主力机组。火电厂的氮氧化物(NOx)排放总量日益增加，2000 年已经达到了300万吨。 氮氧化物排放的迅速增长给环境和人类健康带来了巨大压力。 在不远的将来，环境问题将成为制约经济发展的重要因素，因此 保护和改善环境是保证我国经济可持续发展的必要条件。积极开 发研究脱硝技术，满足环境保护的要求，具有非常现实的环境、 经济和社会意义。
催化剂的层数及催化剂体积根据进口烟气浓度及脱硝效率进行 设计。但是在模块之间和与反应器壁之间孔隙采取密封措施，保 证在任何工况条件下将氨的逃逸率控制在5ppm以内 ，并有防止 催化剂中毒和碎裂的措施 。催化剂采用蜂窝式催化剂。

（3）SCR反应器本体吹灰系统
吹灰器的布置应能将催化剂中的集灰尽可能多地 吹扫干净，应尽可能避免因死角而造成催化剂失效导 致脱硝效率的下降。
工艺系统组成

（1）SCR反应器本体
SCR反应器本体是指未经脱硝的烟气与NH3混合后通过安装催 化剂的区域产生反应的区间。包括：催化剂层的支撑（包括预留 层）；催化剂层的密封装置；催化剂吊装和处理所需的结构；吹 灰器及其配套装置；在线分析监测系统等。每锅炉配置1台SCR 反应器本体。

（2）催化剂层数及结构型式
二、SCR脱硝工艺流程简介


SCR法：选择性催化还原法（Selective Catalytic Red- uction）是指在催化剂的作用下，以NH3还原剂， “有选择性”地与烟气中的NOx反应并生成无毒无污 染的N2和H2O。 优点是二次污染小，净化效率高，技术成熟；缺点是 设备投资高，关键技术难度大。 适用性及特点 ：适合排气量大，连续排气源 。 脱硝率 ：80%～90% 。 投资 ：较高。
四、工程设计技术经济分析

SCR总投资成本分析 ：
总投资包括直接成本和间接成本 。直接成本包括购买SCR系统各部件的费用，如 购买装置、使用仪器、税收、运输等。间接成本包括维修费用、运行和检测的人 力成本。

经济评价
主要参数： 设备年利用小时数：改工程投产后设备年利用小时为5500h。 氨消耗及价格：脱硝系统价格为2800元/t，消耗量为464t/h。 定员及工资标准：电厂脱硝人员2人，年人均工资为30000元。 大修理费：按脱硝装置造价的1%预提。 用电量：脱硝装置用电量按800KW/h计算。 折旧率：固定资产折旧采用直线法，净残值率为5%，折旧年限 取15年。 贷款利率：流动资金贷款利率及短贷利率5.31%。