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      樂山金源環保設備有限公司

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      SCR煙氣脫硝

      一、SCR脫硝技術概述:?

            SCR(Selective?Catalytic?Reduction)即為選擇性催化還原技術,近幾年來發展較快,在西歐和日本得到了廣泛的應用,目前氨催化還原法是應用得最多的技術。它沒有副產物,不形成二次污染,裝置結構簡單,并且脫除效率高(可達90%以上),運行可靠,便于維護等優點。?

      選擇性是指在催化劑的作用和在氧氣存在條件下,NH3優先和NOx發生還原脫除反應,生成氮氣和水,而不和煙氣中的氧進行氧化反應,其主要反應式為:?

           4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O     (1)?

           2NO2+4NH3?+O2→?3N2+6H2O(2)?

            在沒有催化劑的情況下,上述化學反應只是在很窄的溫度范圍內(980℃左右)進行,采用催化劑時其反應溫度可控制在300-420℃下進行,相當于鍋爐省煤器與空氣預熱器之間的煙氣溫度,上述反應為放熱反應,由于NOx在煙氣中的濃度較低,?故反應引起催化劑溫度的升高可以忽略。

      SCR脫硝8.jpg

      二、SCR脫硝工作原理      

              選擇性催化還原法(SCR),是一種以NH3作為還原劑將煙道中的NOx分解成無害的N2和H2O的干法脫硝方法。氨(NH3)是通過氨噴射器注入到煙道與煙氣混合的,然后進入反應器,通過催化劑層,與NOx發生反應。SCR系統安裝在鍋爐省煤器后空預器前,通過上述化學反應減少煙氣中的NOx的濃度,SCR脫硝工藝的原理是在催化劑的作用下,還原劑(液氨)與煙氣中的氮氧化物反應生成無害的氮和水,從而去除煙氣中的NOx。?選擇性是指還原劑NH3和煙氣中的NOx發生還原反應,而不與煙氣中的氧氣發生反應。SCR脫硝工藝流程:還原劑?(氨)?用罐裝卡車運輸,以液體形態儲存于氨罐中;液態氨在注入SCR?系統煙氣之前經由蒸發器蒸發氣化;氣化的氨和稀釋空氣混合,通過噴氨格柵噴入SCR反應器上游的煙氣中;充分混合后的還原劑和煙氣在SCR反應器中催化劑的作用下發生反應,去除NOx。

      SCR脫硝3.jpg

      三、SCR脫硝系統

           SCR脫硝系統主要由SCR催化反應器、氨氣注入系統、煙氣旁路系統、氨的儲存和制備系統等組成。?SCR催化反應器的布置方式,目前國內外一般采用高塵布置方式,即布置在省煤器和空預器之間的高溫煙道內。在該位置,煙氣溫度能夠達到反應的最佳溫度。因此本期工程脫硝裝置擬采用高塵布置方式。?煙氣在鍋爐省煤器出口處被平均分為兩路,每路煙氣并行進入一個垂直布置的SCR反應器里,即每臺鍋爐配有二個反應器,煙氣經過均流器后進入催化劑層。在煙氣進入催化劑層前設有氨氣注入系統,煙氣與氨氣充分混合后進行催化劑反應,脫去NOX。反應后的煙氣進入空預器、電除塵器、引風機和脫硫裝置后,排入煙囪。SCR反應器布置在空預器上方,主要包括以下系統:

            1、還原劑制備系統:

             還原劑采用尿素制氨。溶解罐中將固體尿素溶解配制成濃度50%的尿素溶液,儲存在尿素溶液儲罐內,儲罐內的尿素溶液經過循環泵輸送到尿素溶液計量和分配裝置。

            2、尿素溶液計量和分配裝置:

            該裝置布置在熱解爐旁,能對尿素溶液輸送系統供來的還原劑精確計量,并分配控制輸送到每一個絕熱分解室的每一個噴射器的尿素流量及霧化空氣的壓力和流量。

           3、尿素熱解系統

            熱解室將利用空預器提供的熱一次風,通過電加熱裝置作為熱源,來完全分解要傳送到氨噴射系統的尿素。熱解室是一個反應器,在所要求的溫度下,熱解室提供了足夠的停留時間以確保尿素到氨的100% 轉化率。

           4、熱風系統:

           尿素熱解用熱風采用鍋爐空預器后一次熱風,壓力10kPa,溫度300℃。用量6020-6665Nm3/h。

           5、壓縮空氣系統:

           尿素熱解系統用壓縮空氣用于熱解爐尿素噴槍的霧化及密封。正常運行條件下霧化用氣量為144Nm3/h,壓力要求噴槍入口處為5bar。吹掃氣只在噴槍抽出檢修時使用。

           6、除鹽水系統:

           除鹽水管道用于尿素溶液噴槍反沖洗使用。間斷運行,運行時用量約為0.9m3/h。

           7、氨噴射系統:

           氨噴射系統包括注氨分流調整系統、氨氣流量控制模塊和氨噴射格柵。氨噴射格柵位于SCR反應器前端,使氨氣均勻分布于煙氣中,利于NH3和NOx充分接觸,提高脫硝效率。

           8、SCR反應器:

           SCR反應器本體采用兩層固定床設計,均安裝催化劑,其中煙氣豎直向下流動,反應器入口設氣流均布裝置。為防止未處理過的煙氣泄露,在催化劑模塊間及模塊與SCR反應器殼間有密封設計。

           9、催化劑

          化劑作為SCR脫硝反應的核心,其質量和性能直接關系到脫硝效率的高低,所以,在火電廠脫硝工程中,?除了反應器及煙道的設計不容忽視外,催化劑的參數設計同樣至關重要。一般來說,脫硝催化劑都是為項目量身定制的,即依據項目煙氣成分、特性,效率以及客戶要求來定的。?催化劑的性能(包括活性、選擇性、穩定性和再生性)無法直接量化,而是綜合體現在一些參數上,主要有:活性溫度、幾何特性參數、機械強度參數、化學成分含量、工藝性能指標等。?

         催化劑的形式有:波紋板式,蜂窩式,板式

      SCR脫硝11.jpg

           10、吹灰系統:

          使用聲波吹灰器來清除SCR反應器催化劑表面的積灰。每一層催化劑有3支吹灰器。反應器A和B總共有12支吹灰器。

      四、SCR脫硝系統組成?

      ??反應器/催化劑系統?

      ??煙氣/氨的混合系統?

      ??氨的儲備與供應系統?

      ??煙道系統?

      ??SCR的控制系統??

      五、SCR脫硝設備?

      反應器/催化劑系統?

      主要設備:反應器,催化劑,吹灰器?煙氣/氨的混合系統?

      主要設備:稀釋風機,靜態混合器,氨噴射格柵(AIG),空氣/氨混合器?氨的儲備與供應系統?

      主要設備:卸料壓縮機,氨蒸發器(電/蒸汽),氨罐,緩沖罐,稀釋槽?煙道系統?

      主要設備:擋板(有旁路),膨脹節,導流板,煙道?SCR的控制系統?

      主要設備:DCS、PLC,儀表、盤柜等?



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