脱硝技术


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SCR和SNC凤凰平台R脱硝技术

日期:2020-05-22 07:45

  SCR和SNCR脱硝工夫_能源/化工_工程科技_专业原料。SCR 和 SNCR 脱硝工夫 SCR 脱硝工夫 SCR 装配运转道理如下: 氨气行动脱硝剂被喷入高温烟气脱硝装配中 ,正在催化剂的感化下将烟气中 NOx 剖析成为 N2 和 H2O,其响应公式如下:

  SCR 和 SNCR 脱硝工夫 SCR 脱硝工夫 SCR 装配运转道理如下: 氨气行动脱硝剂被喷入高温烟气脱硝装配中 ,正在催化剂的感化下将烟气中 NOx 剖析成为 N2 和 H2O,其响应公式如下: 催化剂 4NO + 4NH3 +O2 →4N2 + 6H2O 催化剂 NO +NO2 + 2NH3 →2N2 + 3H2O 大凡通过应用妥当的催化剂,上述响应可能正在 200 ℃~450 ℃的温度限度内有 效实行, 正在 NH3 /NO = 1 的环境下,可能抵达 80~90%的脱硝恶果。 烟气中的 NOx 浓度一样是低的,不过烟气的体积相对很大,因而用正在 SCR 装配的 催化剂必然 是高本能。因而用正在这种条款下的催化剂必然知足燃煤汽锅高牢靠 性运转的请求。 烟气脱硝工夫特质 SCR 脱硝工夫以其脱除恶果高,适该当前环保请求而取得电力行业高度侧重和广 泛的操纵。 正在环保请求庄重的繁华邦度比如德邦,日本,美邦,加拿大,荷兰,奥地 利,瑞典,丹麦等邦 SCR 脱硝工夫一经是操纵最众、最成熟的工夫之一。遵照繁华 邦度的体会, SCR 脱硝工夫肯定会成为我邦火力电站燃煤汽锅要紧的脱硝工夫并 取得越来越广博的操纵。图 1 为 SCR 烟气脱硝编制外率工艺流程简图。 SCR 脱硝编制大凡构成 图 1 为 SCR 烟气脱硝编制外率工艺流程简图, SCR 编制大凡由氨的积蓄编制、氨 与气氛混淆编制、凤凰平台氨气喷入编制、响应器编制、省煤器旁道、SCR 旁道、检测控 制编制等构成。 液氨从液氨槽车由卸料压缩机送人液氨储槽,再通过蒸发槽蒸发为氨气后通过氨 缓冲槽和输送管道进人汽锅区,通过与气氛匀称混淆后由分散导阀进入 SCR 响应 器内部响应, SCR 响应器筑设于气氛预热器前,氨气正在 SCR 响应器的上方,通过一 种特别的喷雾装配和烟气匀称分散混淆,混淆后烟气通过响应器内催化剂层实行 还原响应。 SCR 编制打算工夫参数要紧有响应器入口 NOx 浓度、响应温度、响应器内空间速 度或还原剂的中止时刻、NH3 /NOx 摩尔比、NH3 的遁逸量、SCR 编制的脱硝效 率等。 氨积蓄、混淆编制 每个 SCR 响应器的氨积蓄编制由一个氨积蓄罐,一个氨气/气氛混淆器,两台用于 氨稀释的 气氛压缩机(一台备用)和阀门,氨蒸发器等构成。氨积蓄罐可能容纳 15 天应用的无水氨,可充 至 85%的储罐体积,装有液面仪和温度显示仪。液氨汽 化采用电加热的办法,同时保障氨气/气氛混淆器内的压力为 350 kPa。 NH3 和 烟气混淆的匀称性和分裂性是庇护低 NH3 遁逸程度的环节。为了保障烟气和氨 气正在烟道分裂好、 混淆匀称,可能通过下面办法保障混淆:正在响应器前安置静态混 合器;填充 NH3 喷入的能量;填充喷点的数目和区域;修正喷射的分裂性和宗旨; 正在 NH3 喷入后的烟道中筑设导流板 ;同时还应遵照冷态滚动模子试验结果和数 学滚动模子推算结果对喷氨编制的机合实行优化。 喷氨编制 喷氨编制遵照汽锅负荷、响应器入口 NOx 浓度、响应器出口 NOx 浓度衡量的反 馈信号,把握 氨的喷入量。 响应器编制 SCR 响应器采用固定床体式,催化剂为模块安顿。响应器内的催化剂层数取决于 所需的催化剂响应外外积。 外率的安置办法是安置二至三层催化剂层。正在最上一 层催化剂层的上面,是一层无催化剂的整流层,其感化是保障烟气进入催化剂层 时分散匀称。 一样,正在第三层催化剂下面另有一层备用空间,以便正在催化剂活性降 低时到场第四层催化剂层。 正在响应器催化剂层间筑设吹灰装配,依时吹灰,吹扫时 间 30~120 分钟,每周 1~2 次。如有需要,还应实行响应器内部的按期清算。反 应器下设有灰斗,与电厂排灰编制相连,依时排灰。 省煤器和响应器旁道编制 正在省煤器前和响应器之间筑设旁道,称之为省煤器旁道。 当汽锅负荷下降,烟气流 量裁汰,进入响应器的烟气温度低于请求值时,旁道开通,向响应器导入高温烟气, 提升响应器内的温度。 其余,正在响应器入口和出口间装有一个大的旁道,称之为反 应器旁道。 响应器旁道的感化是:汽锅负荷下降时应用。比如开机和停机时应用, 低负荷时应用和时节性应用。以防御低温变成催化剂中毒及催化剂污染。整个 SCR 编制旁道的插板门均要保障零暴露。 催化剂 催化剂是电厂 SCR 工艺的焦点,它约占其投资的 l/3。为了使电站安好、经济运 行,对 SCR 工 艺应用的催化剂应抵达下列请求: ———低温度时正在较宽温度限度具有较高的活性 ———高拔取性( SO2 向 SO3 转换率和其他方面感化低即副响应少) ———对二氧化硫( SO2 ) 、卤族酸(HCl, HF)和碱金属(Na2O、K2O)和重金属(如 As)具有化学 褂讪性 ———克制剧烈温度震荡的褂讪性 ———看待烟道压力吃亏小 ———寿命长、本钱低理思的催化剂应具有以下好处: 1. 高活性; 2.抗中毒能 力强; 3. 好的机器强度和耐磨损性; 4. 有符合的作事温度区间。 SCR 衡量把握编制 响应温度把握 正在必然温度限度内,随响应温度提升,NOx 脱除率快速填充,脱硝率抵达最大值时, 温度延续升高会使 NH3 氧化而使脱硝率降落; 响应温渡过低,烟气脱硝响应不 充盈,易发生 NH3 的遁逸。 因而要对 SCR 编制入口烟气温度实行监测并通过调俭省煤器旁道开度把握 SCR 编制入口烟气温度 氨量把握 正在 NH3 /NOx 摩尔比小于 1 时,随 NH3 /NOx 摩尔比填充,脱硝恶果提升显然; NH3 加入量领先 需求量, NH3 会变成二次污染, 大凡把握 NH3 /NOx 摩尔比正在 1. 0 摆布。NH3 的 流量把握阀医治 把握 NH3 的流量,把握编制遵照响应器入口 NOx 的浓度、烟气流量、响应器出口 所请求 NOx 的排放浓度和氨的遁逸浓度推算出氨的需要流量。为保障人身和设 备安好,产生下列环境,氨气 阀门自愿紧闭:低的烟气流量;高的氨气/气氛比;催化剂入口烟气温渡过高;催化 剂入口烟气温渡过低;没有来自汽锅的运转愿意信号;启动急停开合。 氨稀释气氛流量把握 氨稀释用气氛流量正在 SCR 编制运转时被设定好,不再调治。两台气氛压缩机,一 台备用。当第 1 台气氛压缩机输出气体压力低于设定值或产生毛病时,第 2 台空 气压缩机自愿启动 氨气蒸发器 氨气蒸发器与储罐为一体化机合 ,加热器安顿正在无水氨的液体中 ,通过氨储罐内 的压力把握加热器。 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 器过热则断电爱护。 SNCR 脱硝工夫 SNCR 脱硝工夫是将 NH3、 尿素等还原剂喷入汽锅炉内与 NOx 实行拔取性响应,不 用催化剂,因而必需正在高温区到场还原剂。还原剂喷入炉膛温度为 850~1100℃ 的区域,速速热剖析成 NH3,与烟气中的 NOx 响应天生 N2 和水,该工夫以炉膛 为响应器。 SNCR 烟气脱硝工夫的脱硝恶果大凡为 30%~80%,受汽锅机合尺寸影响很大。采 用 SNCR 工夫,目前的趋向是用尿素庖代氨行动还原剂。 1、工夫道理 正在 850~1100℃限度内,NH3 或尿素还原 NOx 的要紧响应为: NH3 为还原剂 4 NH3 + 4NO +O2 → 4N2 + 6H2O 尿素为还原剂 NO+CO(NH2)2 +1/2O2 → 2N2 + CO2 + H2O 2、编制构成 SNCR 编制烟气脱硝经过是由下面四个根本经过达成: 给与和积蓄还原剂;正在汽锅符合地方注入稀释后的还原剂; 还原剂的计量输出、与水混淆稀释;还原剂与烟气混淆实行脱硝响应。 3、工夫特质 工夫成熟牢靠,还原剂有用诈欺率高编制运转褂讪 筑造模块化,占地小,无副 产物,无二次污染 烟气脱硝编制组成 4、脱硝编制根本流程和增加剂成绩 基于纯氨、氨水和尿素的溶液(例如 satamin 和 carbamin 二次增加剂)目前正在 很大水平上对比通行。 通过拔取性非催化还原法,氨基正在 800℃-1050℃时 NO 天生氮气和水蒸气: NH2+NO = H2O+N2 当应用含氨化合物的水溶液时,化合物剖析就会开释出氨气。换言之,只要正在雾 化流体蒸发后氨气才可能从含氨化合物中挥发出来。 自正在基之间的响应拔取性并不是很强。因而充实的脱除增加剂如故需要的。图 1 显示了烟气温度 950℃时化学配比因子 NSR 与 NOx 脱除量的相合。 5、流程打算和装配描绘 燃料增加剂储存加料装配 Satamin 增加剂是一种专利产物。遵照汽锅巨细和每年的燃料花消量,Satamin 增加剂大凡以每桶 200,500 和 1000 公升桶装体式需要。 看待大型装配,大凡筑设一个较大的储罐和加料把握器, Satamin 和 Carbamin 是低氨水溶液。因此,正在贮料箱的充料经过中,或万一贮 料箱遭到阻挠, 正在积蓄地方左近将不会有有毒气体逸出。储罐中安顿一个夹层箱 或储存箱足够应用。倘使筑造放正在室外,贮料箱要探求伴热或保温,放液区要作 防水统治。正在充料经过中必需紧闭雨水排水阀。罐车诈欺压缩气来卸液。当往 NOx 脱除车间输送脱除增加剂时,需求应用磁耦合泵和潜液泵。 6、混淆和分拨编制 还原剂用水稀释。 可能应用自来水或井水来稀释 Satamin 和 Carbamin 还原剂。 倘使燃料中没有到场防御坎坷温腐化的增加剂,可能通过混淆和分拨编制到场 注入编制 稀释后还原剂的加料编制依赖于燃烧室的几何尺寸。 带有单相喷嘴的水冷喷枪正在 汽锅的操纵中绝顶胜利。双相喷嘴应用压缩气氛的喷枪适合于层燃汽锅。 7、凤凰平台二次排放 燃烧富硫燃料(0.5%的 S) ,温度小于 350℃时,烟气中高的 NH3 浓度不妨变成 硫酸氨。和硫酸氢氨不雷同,硫酸氨是一种无污染的副产品。正在温度小于 160℃ 时,硫酸氢氨的变成与烟气中 SO3 量和 NH3 量相合。硫酸氢氨容易导致 换热器外外结垢腐化。不过,通过应用配制合理的脱除增加剂( Satamin 和 Carbamin 产物) ,就可能避免硫酸氢氨的变成。 修正后的 SNCR 装配氨排放愿意值依赖于汽锅巨细,为 5—30mg/m3。 NOx 脱除装配的打算是遵照应用增加剂 satamin 和 carbamin, 该编制不影响汽锅 恶果。响应热量与稀释水蒸发烧量相当。 SNCR 和 SCR 的区别 SNCR 的响应剂采用炉膛内喷射, 不需特别预留空间。 SNCR 不 采用催化剂编制不存正在压力吃亏且不会对下逛筑造变成影响。 SNCR 和 SCR 是目前烟气脱硝的常用工夫,SNCR 和 SCR 比拟 具有以下特质。 第一, SNCR 和 SCR 最大的分别正在于脱硝经过中不应用催化剂,且不导致 SO2 /SO3 氧化,故变成空预器断绝的机缘绝顶小。 第二,全数经过没有压力吃亏,因而不需提升引风机压头,极度是改制机组 不需对引风机实行改制,既俭省了投资又缩短了扶植工期。 第三,SNCR 所需筑造占地面积小,且相看待 SCR 筑造方便,施工量裁汰,缩 短了工程履行时刻,看待改制机组而言,正在地方局部较大的环境下更便于工 程履行。 第四,SNCR 工艺全数还原经过正在汽锅内部实行,不需求其它设立响应器。还 原剂通过安置正在汽锅墙壁上的喷嘴喷入烟气中。喷嘴安置正在燃烧室和省煤器 之间的过热器区域,汽锅的热量为响应供应了能量,使 NOX 正在这里被还原。 响应器、响应器撑持钢机合及其附庸烟道的废除,下降了较大一一面投资, 裁汰了大一面安置作事,并且更便于日后的检修、爱护作事。 下面临两种脱硝工夫实行方便比照。 1. 脱硝恶果、工程制价和运转用度 低碳燃烧工夫的脱硝恶果约正在 25% ~40%,工程制价较低,运转用度较低; SNCR 工夫的脱硝恶果约正在 25% ~ 40% ,工程制价低,运转用度中等 ; LNB +SNCR 工夫脱硝恶果约正在 40% ~70%,工程制价中等,运转用度中等; SCR 技 术脱硝恶果正在 80% ~90%,工程制价较高,运转用度中等。 2. 对编制的影响 SCR 和 SNCR 工夫均可应用 NH3 或尿素行动还原剂, SCR 响应温度正在 320℃ ~ 400℃,SNCR 响应温度正在 850℃ ~1250℃。SCR 的喷射地方众选正在省煤器与 SCR 响应器间烟道内,因其应用催化剂故易变成 SO2 /SO3 氧化,易天生 NH4HSO4 对下逛的空预器变成断绝,而且由于催化剂的存正在使编制的压力损 失增大。 因催化剂的存正在必需预留足够的空间架设撑持机合。SNCR 的响应剂 采用炉膛内喷射, 不需特别预留空间。SNCR 不采用催化剂编制不存正在压力损 失且不会对下逛筑造变成影响。