SCR脱硝方案(氨水)16.7.14
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脱硝施工方案1. 引言在现代工业生产过程中,燃煤发电、工业锅炉等高温高压设备产生的氮氧化物排放严重,对环境造成了巨大的压力。
因此,对这些废气进行脱硝处理是非常重要的。
本文将介绍一种高效可靠的脱硝施工方案。
2. 脱硝技术选择目前,常用的脱硝技术包括选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)等方法。
根据具体工程需求和经济性考虑,我们选择了SCR技术来进行脱硝施工。
3. 脱硝装置设计3.1 SCR反应器设计SCR反应器是脱硝装置中的核心部分,它主要由催化剂层、反应器筒体、喷嘴、搅拌装置等组成。
为了确保脱硝效率和催化剂寿命,我们选用了优质的催化剂,并采用了合适的反应器结构和喷嘴布置方式。
3.2 氨水供应系统设计在SCR反应器中,氨水是进行脱硝反应所必需的还原剂。
为了确保氨水的供应稳定可靠,我们设计了完善的氨水供应系统,包括氨水储罐、泵站、管道和喷嘴等。
3.3 脱硝废气处理系统设计脱硝后的废气中含有一定量的氨和硝酸盐等有害物质。
为了防止对环境造成二次污染,我们设计了脱硝废气处理系统,包括氨水喷淋洗涤器、吸收塔、除尘器等。
4. 施工流程4.1 基础设施建设在进行脱硝施工之前,需要对基础设施进行建设,包括安装反应器、氨水供应系统和废气处理系统所需的设备和管道。
4.2 脱硝装置安装在基础设施建设完成后,开始进行脱硝装置的安装工作,包括安装SCR反应器、氨水供应系统和废气处理系统的各个组件。
4.3 调试与运行试验安装完成后,进行脱硝装置的调试工作,并进行全面的运行试验,确保各项指标符合设计要求。
5. 安全与质量控制在施工过程中,安全和质量是我们始终关注的重点。
我们将严格按照相关的安全规范和质量标准进行施工,对环境和人员的安全进行合理的保护和管理。
6. 总结脱硝施工方案是在保证高效、可靠的前提下对氮氧化物进行处理的重要手段。
本文介绍了SCR技术在脱硝施工中的应用,以及脱硝装置的设计原则、施工流程和安全质量控制等方面的内容。
S C R脱硝方案氨水 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】SCR烟气脱硝项目技术方案2016年7月目录1总则 (1)2工程概况 (1)2.1锅炉主要参数 (1)2.2脱硝工艺方案 (2)2.3工程范围 (3)3设计采用的标准和规范 (3)4烟气脱硝工艺方案 (5)4.1脱硝工艺的简介 (5)5 工艺系统说明 (12)5.1氨的储存系统 (12)5.5电气部分 (20)5.6仪表和控制系统 (21)6供货范围及清单 (24)6.1供货范围(不仅限于此) (24)6.2供货清单 (24)7施工工期 (29)8质量保证及售后服务 (29)9设计技术指标 (30)技术方案1总则1.1本技术文件仅适用于烟气脱硝技改项目,它包括脱硝系统正常运行所必需具备的工艺系统、控制系统的设计、设备选型、采购、制造、运输、设备供货、脱硝系统的安装施工及全过程的技术指导、调试、试运行、人员培训和最终的交付投产。
土建设计及施工由招标方负责,由投标方提出土建条件资料。
1.2本技术文件提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术细节作出规定,也未充分引述有关标准和规范条文,投标方保证提供符合国家或国际标准和本技术规范书要求的优质产品及其相应的服务,对国家有关安全、环保、劳卫、消防等强制性标准将满足其要求,同时确保达到招标技术条件书要求的指标值。
当投标方执行招标技术条件书所列标准(所列标准如有更新版本,以最新版本为准)有矛盾时,按较高标准执行。
1.3技术合同谈判将以本技术文件书为蓝本,经修改后最终确定的文件将作为技术协议书,并与商务合同文件有相同的法律效力。
双方工作语言为中文,所有的技术条件书、文件资料均为中文。
1.4本技术文件未尽事宜,双方协商解决。
2工程概况2.1锅炉主要参数2.2脱硝工艺方案锅炉脱硝装置分别采用选择性催化还原法(SCR)工艺做脱硝设计方案。
SCR脱硝方案(氨水)16.7.14前言SCR是Selective Catalytic Reduction的缩写,译为选择性催化还原。
SCR脱硝是利用催化剂将氨水与废气中的NOx化学反应,使NOx转化为氮气和水,从而达到脱硝的效果。
本文将介绍SCR脱硝方案的基本原理、装置和控制系统。
原理SCR脱硝的反应原理是,将氨水注入催化剂床层中,在催化剂的作用下,氨水先分解成氨气和水蒸气,然后与NOx发生反应生成氮气和水。
催化剂通常采用金属催化剂,如铜、铁、钴等。
装置SCR脱硝的主要设备包括氨气系统、催化剂反应器、催化剂喷淋系统和控制系统四个部分。
氨气系统氨气系统主要由氨水储罐、泵站和喷嘴组成。
氨水储罐存储氨水,泵站负责将氨水从储罐中输送到喷嘴。
喷嘴对氨水进行雾化处理,将氨水雾化后喷洒到催化剂床层上。
催化剂反应器催化剂反应器是SCR脱硝的核心部分,通常是一个圆筒形或方形的容器,内壁涂有催化剂。
废气经过催化剂反应器时与氨水发生反应,NOx被还原成氮气和水。
催化剂反应器通常采用多层催化剂结构,以增加反应的效率。
催化剂喷淋系统催化剂喷淋系统包括氨气雾化喷嘴、喷嘴安装支架、管道和配件等。
氨水通过喷嘴被喷洒到催化剂层表面,与废气中的NOx反应。
控制系统SCR脱硝的控制系统主要包括氨气供应控制、催化剂温度控制、反应器压力控制和催化剂喷淋控制等。
控制系统能够自动调节氨气供应量、催化剂温度和反应器压力等参数,保证SCR脱硝反应的效率和稳定性。
方案优缺点SCR脱硝方案(氨水)具有以下优点:1.高脱硝效率,可达到90%以上。
2.催化剂使用寿命长,可达到3-5年。
3.与燃料种类、燃烧方式无关,适用范围广。
4.对硫化物不敏感。
SCR脱硝方案(氨水)的缺点包括:1.装置复杂,建设成本高。
2.需要使用氨水,运输和储存会带来安全隐患。
3.长期使用催化剂会产生积碳和硫化物,降低反应效率,需要定期更换催化剂或清洗。
SCR脱硝方案(氨水)是一种高效、稳定的脱硝技术,适用于各类设备和工艺流程。
SCR装置运行原理如下:氨气作为脱硝剂被喷入高温烟气脱硝装置中,在催化剂的作用下将烟气中NOx 分解成为N2和H2O,其反应公式如下:催化剂4NO + 4NH3 +O2 →4N2 + 6H2O催化剂NO +NO2 + 2NH3 →2N2 + 3H2O一般通过使用适当的催化剂,上述反应可以在200 ℃~450 ℃的温度范围内有效进行, 在NH3 /NO = 1的情况下,可以达到80~90%的脱硝效率。
烟气中的NOx 浓度通常是低的,但是烟气的体积相对很大,因此用在SCR装置的催化剂一定是高性能。
因此用在这种条件下的催化剂一定满足燃煤锅炉高可靠性运行的要求。
烟气脱硝技术特点:SCR脱硝技术以其脱除效率高,适应当前环保要求而得到电力行业高度重视和广泛的应用。
在环保要求严格的发达国家例如德国,日本,美国,加拿大,荷兰,奥地利,瑞典,丹麦等国SCR脱硝技术已经是应用最多、最成熟的技术之一。
根据发达国家的经验, SCR脱硝技术必然会成为我国火力电站燃煤锅炉主要的脱硝技术并得到越来越广泛的应用。
SCR脱硝系统一般组成:图1为SCR烟气脱硝系统典型工艺流程简图, SCR系统一般由氨的储存系统、氨与空气混合系统、氨气喷入系统、反应器系统、省煤器旁路、SCR旁路、检测控制系统等组成。
液氨从液氨槽车由卸料压缩机送人液氨储槽,再经过蒸发槽蒸发为氨气后通过氨缓冲槽和输送管道进人锅炉区,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催化剂层进行还原反应。
SCR系统设计技术参数主要有反应器入口NOx 浓度、反应温度、反应器内空间速度或还原剂的停留时间、NH3 /NOx 摩尔比、NH3 的逃逸量、SCR系统的脱硝效率等。
氨储存、混合系统:每个SCR反应器的氨储存系统由一个氨储存罐,一个氨气/空气混合器,两台用于氨稀释的空气压缩机(一台备用)和阀门,氨蒸发器等组成。
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。
SCR 脱硝系统操作规程1、概述氮氧化物(NOx )是造成大气污染的主要污染源之一,我国环保政策要求,燃煤企业应严格控制NOx 的大量排放。
控制NOx 排放的技术指标可分为一次措施和二次措施两类,一次措施是通过各种技术手段降低燃烧过程中的NOx 生成量;二次措施是将已经生成的NOx 通过技术手段从烟气中脱除。
脱硝工艺以氨水作为还原剂,锅炉NOx 原始浓度按300-400mg/Nm 3设计, SCR 以氨气作为还原剂,在锅炉出口与空气预热器之间安装SCR 反应器,将炉内燃烧生成烟气中的NOx 还原为N 2 和H 2O ,降低 NOx 排放,制造还原区,从而在燃烧过程中降低NOx 生成量。
2、工艺描述选择性脱硝还原(Selective Catalytic Reduction ,SCR )烟气脱硝技术在一定条件下以氨气为还原剂,通过催化剂催化作用将NOx 还原为N 2 和H 2O 。
还原剂氨气的来源有氨水、氨水和尿素等。
催化剂材料一般为V 2O 5-WO 3(MoO 3)/TiO 2,适合的温度范围一般在305℃~430℃。
选择性催化还原(SCR )脱硝主要反应如下:O H N O NH NO 22236444+→++催化剂(1) O H N NH NO 223212786+→+催化剂(2) O H N NH NO NO 2232322+→++催化剂(3)为了防止烟气的飞灰在催化剂上沉积,堵塞催化剂孔道,在催化剂上安装1套声波吹灰器,清灰按定时(15-30分钟/次)清灰。
3 运行控制3.1投运前准备3.1.1检查区域氨气检漏无异常,氨水罐液位正常;检查氨水罐排气孔水密封桶水位,水位不低于2/3液位。
3.1.2检修除盐水(软化水)储罐氨除盐水是否在正常液位;3.1.3 SCR氨水加压泵系统的启动前准备3.1.4选择一台加压泵为工作泵,合上泵安全开关,复位紧停按钮,送上装置电源;3.1.5检查开启加压泵进出口隔离门,关闭进口排空门;3.1.6 检查内各流量计、压力传感器受电正常,显示无异常;3.1.7 检查内各电(气)动阀状态正确。
SCR脱硝方案氨水SCR脱硝技术是一种利用氨水(NH3)作为还原剂,通过与烟气中的氮氧化物(NOx)反应,将其转化为氮气和水的技术。
SCR脱硝方案中的氨水主要是用来提供还原剂,使得氮氧化物能够在合适的温度下发生化学反应。
首先,氨水直接喷射方式是将氨水直接喷入脱硝装置中的催化剂床层,与烟气中的氮氧化物发生反应。
该方式悬浮颗粒催化剂床层需要定期更换,从而保持脱硝效率。
此外,氨水喷射方式需要根据烟气中氮氧化物的浓度和温度进行控制,以保证脱硝过程的稳定性和效率。
其次,氨气与尿素溶液反应制备氨水的方式更为常见。
尿素(NH2CONH2)作为一种廉价的含氮化合物,可以通过与水反应生成氨气(NH3)和二氧化碳(CO2),然后将氨气与烟气中的氮氧化物发生化学反应。
该方式在SCR脱硝方案中得到广泛应用,因为尿素容易储存和输送,且反应过程中产生的氨气可以在一定程度上提高脱硝效率。
在SCR脱硝方案中,氨水的喷射量和进料浓度需要根据烟气中氮氧化物的浓度和温度来进行合理控制。
在催化剂床层中,氨水与烟气中的氮氧化物发生化学反应,生成氨酸铜溶液。
此时,催化剂床层中的含铜盐会发生水解反应,使得氨水中的氨气溶入于水中,并减少氨气的释放。
因此,动态的氨水喷射控制是保证SCR脱硝效率的一个重要环节。
此外,为了提高SCR脱硝方案的效率,还可以采用催化剂的优化设计和表面活性剂的添加。
催化剂的优化设计可以提高催化剂表面的活性位点数量,增加氨与氮氧化物的接触面积,从而提高脱硝效率。
表面活性剂的添加可以改变催化剂表面的性质,降低活性位点的毒化和失活,延长催化剂的使用寿命。
总之,Scr脱硝方案中的氨水主要是用作还原剂,与烟气中的氮氧化物发生反应。
氨水的喷射方式包括氨水直接喷射和氨气与尿素溶液反应制备氨水两种方式。
合理的氨水喷射量和进料浓度的控制是保证SCR脱硝效率的关键。
此外,催化剂的优化设计和表面活性剂的添加可以进一步提高SCR脱硝方案的效率。
SCR脱硝技术工艺及应用SCR脱硝技术是目前应用最广泛的烟气脱硝技术之一。
其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。
SCR脱硝工艺流程主要包括还原剂的准备、烟气预处理、催化剂床层和烟气净化四个步骤。
SCR脱硝技术具有脱硝效率高、运行可靠、便于维护等优点,但也存在催化剂失活和尾气中残留等缺点。
SCR脱硝技术的应用范围广泛,包括火电厂、钢铁厂、化工厂等。
1. SCR脱硝技术原理SCR脱硝技术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(NOx)反应生成无害的氮和水。
还原剂与NOx的反应原理还原剂与NOx的反应可以表示为以下化学方程式:4NH3 + 4NO + O2 → 6H2O + 4N2该反应是可逆反应,需要在一定的温度和压力下进行。
在催化剂的作用下,该反应可以向右进行,生成无害的氮和水。
催化剂的作用催化剂是SCR脱硝技术的关键。
催化剂可以降低反应的活化能,从而提高反应的速率。
目前,SCR脱硝技术中常用的催化剂有三元催化剂和二元催化剂。
三元催化剂由钒(V)、钼(Mo)和铌(Nb)等金属组成。
二元催化剂由钒(V)和钼(Mo)等金属组成。
反应温度和压力的影响反应温度和压力对SCR脱硝技术的影响较大。
反应温度越高,反应速率越快,但催化剂的活性越低。
反应压力越高,反应速率越快,但催化剂的寿命越短。
一般来说,SCR脱硝技术的反应温度范围为300-400℃,压力范围为1-2MPa。
2. SCR脱硝工艺流程SCR脱硝工艺流程主要包括还原剂的准备、烟气预处理、催化剂床层和烟气净化四个步骤。
还原剂的准备还原剂通常为液氨。
液氨由氨罐储存,在进入SCR系统之前需要进行蒸发。
烟气预处理烟气预处理的目的是去除烟气中的杂质,以提高催化剂的活性和使用寿命。
烟气预处理通常包括以下步骤:酸碱洗涤:去除烟气中的酸性和碱性物质。
干燥:去除烟气中的水分。
除尘:去除烟气中的粉尘。
催化剂床层催化剂床层是SCR脱硝技术的核心部分。
脱硝技术方案一、引言脱硝技术是用于降低燃煤电厂和工业排放的氮氧化物(NOx)水平的关键环境保护技术之一。
本文将就脱硝技术的原理、分类以及相关方案进行讨论。
二、脱硝技术原理1.选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction, SCR)SCR技术是一种有效的脱硝方法,通过在催化剂(通常是氨基钛酸盐)的催化下,将废气中的氮氧化物与尿素(NH3)或氨水(NH4OH)进行催化反应,生成氮气(N2)和水蒸气(H2O)。
2.非选择性催化还原(Non-Selective Catalytic Reduction, SNCR)SNCR技术是另一种常用的脱硝方法,通过在高温下向废气喷射氨水或尿素溶液,使氨水或尿素在高温下分解产生氨基自由基,进而与氮氧化物发生反应,生成氮气和水。
三、脱硝技术方案在不同的应用场景下,有多种脱硝技术方案可供选择。
下面将介绍几种常见的脱硝技术方案。
1. SCR技术方案SCR技术方案需要安装催化剂反应器,将NH3或NH4OH溶液喷入废气管道,并通过反应器内的催化剂使废气中的NOx转化为无害物质。
这种技术方案具有高效、稳定的特点,适用于大型电厂等高排放点。
2. SNCR技术方案SNCR技术方案相对于SCR技术方案来说,成本较低,实施相对简单。
通过向燃烧系统中喷射氨水或尿素溶液,实现氨水与NOx的反应,将NOx转化为氮气和水。
然而,SNCR技术对温度、氨水与NOx的比例等因素较为敏感,需要仔细控制以达到最佳效果。
3. 吸收塔脱硝技术方案吸收塔脱硝技术方案是另一种常用的脱硝方式。
该方案通过将氨水/尿素溶液喷淋于吸收塔,废气通过塔体时,氮氧化物与溶液中的氨水/尿素发生反应,最终达到脱硝的目的。
吸收塔脱硝技术方案具有较高的脱硝效率,适用于较小规模的燃煤电厂。
4. 生物脱硝技术方案生物脱硝技术方案是利用硝化细菌和反硝化细菌的作用,通过生物反应器将废气中的氮氧化物转化为氮气。
这种技术方案适用于低浓度的烟气脱硝,但对于高浓度烟气脱硝效果较差。
SCR烟气脱硝项目技术方案2016年7月目录1总则 (1)2工程概况 (1)2.1锅炉主要参数 (1)2.2脱硝工艺方案 (2)2.3工程范围 (2)3设计采用的标准和规范 (2)4烟气脱硝工艺方案 (3)4.1脱硝工艺的简介 (3)5 工艺系统说明 (9)5.1氨的储存系统 (10)5.5电气部分 (16)5.6仪表和控制系统 (17)6供货范围及清单 (20)6.1供货范围(不仅限于此) (20)6.2供货清单 (20)7施工工期 (22)8质量保证及售后服务 (23)9设计技术指标 (24)技术方案1总则1.1本技术文件仅适用于烟气脱硝技改项目,它包括脱硝系统正常运行所必需具备的工艺系统、控制系统的设计、设备选型、采购、制造、运输、设备供货、脱硝系统的安装施工及全过程的技术指导、调试、试运行、人员培训和最终的交付投产。
土建设计及施工由招标方负责,由投标方提出土建条件资料。
1.2本技术文件提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术细节作出规定,也未充分引述有关标准和规范条文,投标方保证提供符合国家或国际标准和本技术规范书要求的优质产品及其相应的服务,对国家有关安全、环保、劳卫、消防等强制性标准将满足其要求,同时确保达到招标技术条件书要求的指标值。
当投标方执行招标技术条件书所列标准(所列标准如有更新版本,以最新版本为准)有矛盾时,按较高标准执行。
1.3技术合同谈判将以本技术文件书为蓝本,经修改后最终确定的文件将作为技术协议书,并与商务合同文件有相同的法律效力。
双方工作语言为中文,所有的技术条件书、文件资料均为中文。
1.4本技术文件未尽事宜,双方协商解决。
2工程概况2.1锅炉主要参数2.2脱硝工艺方案锅炉脱硝装置分别采用选择性催化还原法(SCR)工艺做脱硝设计方案。
的含量不大于600mg/m3时,保性能保证要求:当装置进口烟气中NOX证脱硝装置出口烟气中NO含量不大于200mg/m3。
X2.3工程范围2.3.1本工程为设计、供货、安装、培训、调试及交付使用等为一体的总承包项目。
招标方提供电源、气源、水源、热源至脱硝区域10米范围内。
2.3.2投标方提供详细的供货清单,但不局限于供货范围内所列设备和系统。
对于属于整套设备运行和施工所必需的部件,即使本文条款中未列出或数量不足,投标方仍须在执行合同时补足。
2.3.3 投标方提供检修所需的专用工具、随机备品备件。
3设计采用的标准和规范3.1脱硝装置的设计、制造、安装、调试、试验及检查、试运行、考核、最终交付等符合相关的中国法律及规范。
对于标准的采用符合下述原则:(1)与安全、环保、健康、消防等相关的事项执行中国国家及地方有关法规、标准;(2)设备和材料执行设备和材料制造商所在国标准;(3)建筑、结构执行中国电力行业标准或中国相应的行业标准。
3.2脱硝工程设计、制造、安装、调试、试验及检查、试运行、性能考核、最终交付中采用的所有标准、规定如下:4烟气脱硝工艺方案4.1 脱硝工艺的简介有关NOX的控制方法从燃料的生命周期的三个阶段入手,限燃烧前、燃烧中和燃烧后。
当前,燃烧前脱硝的研究很少,几乎所有的形容都集中在燃烧中和燃烧后的NOX 的控制。
所以在国际上把燃烧中NOX的所有控制措施统称为一次措施,把燃烧后的NOX控制措施统称为二次措施,又称为烟气脱硝技术。
目前普遍采用的燃烧中NOX 控制技术即为低NOX燃烧技术,主要有低NOX燃烧器、空气分级燃烧和燃料分级燃烧。
应用在燃煤电站锅炉上的成熟烟气脱硝技术主要有选择性催化还原技术(Selective Catalytic Reduction,简称SCR)、选择性非催化还原技术(Selective Non-Catalytic Reduction,简称SNCR)以及SNCR/SCR混合烟气脱硝技术。
4.2 SCR烟气脱硝技术近几年来选择性催化还原烟气脱硝技术(SCR)发展较快,在欧洲和日本得到了广泛的应用,目前催化还原烟气脱硝技术是应用最多的技术。
1)SCR脱硝反应目前世界上流行的SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法SCR两种。
此两种法都是利用氨对NOX 的还原功能,在催化剂的作用下将NOX(主要是NO)还原为对大气没有多少影响的N2和水。
还原剂为NH3,其不同点则是在尿素法SCR中,先利用一种设备将尿素转化为氨之后输送至SCR触媒反应器,它转换的方法为将尿素注入一分解室中,此分解室提供尿素分解所需之混合时间,驻留时间及温度,由此室分解出来之氨基产物即成为SCR的还原剂通过触媒实施化学反应后生成氨及水。
尿素分解室中分解成氨的方法有热解法和水解法,主要化学反应方程式为:NH2CONH2+H2O→2NH3+CO2在整个工艺的设计中,通常是先使氨蒸发,然后和稀释空气或烟气混合,最后通过分配格栅喷入SCR反应器上游的烟气中。
典型的SCR反应原理示意图如下:在SCR反应器内,NO通过以下反应被还原:4NO+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO+4NH3→5N2+6H2O当烟气中有氧气时,反应第一式优先进行,因此,氨消耗量与NO还原量有一对一的关系。
在锅炉的烟气中,NO2一般约占总的NOX浓度的5%,NO2参与的反应如下:2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O上面两个反应表明还原NO 2比还原NO 需要更多的氨。
在绝大多数锅炉烟气中,NO 2仅占NO X 总量的一小部分,因此NO 2的影响并不显著。
SCR 系统NO X 脱除效率通常很高,喷入到烟气中的氨几乎完全和NO X 反应。
有一小部分氨不反应而是作为氨逃逸离开了反应器。
一般来说,对于新的催化剂,氨逃逸量很低。
但是,随着催化剂失活或者表面被飞灰覆盖或堵塞,氨逃逸量就会增加,为了维持需要的NO X 脱除率,就必须增加反应器中NH 3/NO X 摩尔比。
当不能保证预先设定的脱硝效率和(或)氨逃逸量的性能标准时,就必须在反应器内添加或更换新的催化剂以恢复催化剂的活性和反应器性能。
从新催化剂开始使用到被更换这段时间称为催化剂寿命。
2)SCR 系统组成及反应器布置在选择催化还原工艺中,NO x 与NH 3在催化剂的作用下产生还原。
催化剂安放在一个固定的反应器内,烟气穿过反应器平行流经催化剂表面。
催化剂单元通常垂直布置,烟气自上向下流动。
如下图所示:SCR系统一般由氨的储存系统、氨与空气混合系统、氨气喷入系统、反应器系统、省煤器旁路、SCR旁路、检测控制系统等组成。
下图为典型SCR烟气脱硝工艺系统基本流程简图:4.3 SNCR烟气脱硝技术选择性催化还原脱除NO的运行成本主要受催化剂寿命的影响,一种X不需要催化剂的选择性还原过程或许更加诱人,这就是选择性非催化还原技术。
该技术是用NH3、尿素等还原剂喷入炉内与NOX进行选择性反应,不用催化剂,因此必须在高温区加入还原剂。
还原剂喷入炉膛温度为850~1100℃的区域,该还原剂(尿素)迅速热分解成NH3并与烟气中的NOX进行SNCR反应生成N2,该方法是以炉膛为反应器。
研究发现,在炉膛850~1100℃这一狭窄的温度范围内、在无催化剂作用下,NH3或尿素等氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NOX,基本上不与烟气中的O2作用,据此发展了SNCR法。
在850~1100℃范围内,NH3或尿素还原NOX的主要反应为:NH3为还原剂4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O尿素为还原剂NO+CO(NH2)2 +1/2O2→2N2+CO2+H2O当温度高于1100℃时, NH3则会被氧化为4NH3+5O2→4NO+6H2O不同还原剂有不同的反应温度范围,此温度范围称为温度窗。
NH3的反应最佳温度区为 850~110O℃。
当反应温度过高时,由于氨的分解会使NOx 还原率降低,另一方面,反应温度过低时,氨的逃逸增加,也会使NOx还原率降低。
NH3是高挥发性和有毒物质,氨的逃逸会造成新的环境污染。
引起SNCR系统氨逃逸的原因有两种,一是由于喷入点烟气温度低影响了氨与NOx的反应;另一种可能是喷入的还原剂过量或还原剂分布不均匀。
还原剂喷入系统必须能将还原剂喷入到炉内最有效的部位,因为NO x 在炉膛内的分布经常变化,如果喷入控制点太少或喷到炉内某个断面上的氨分布不均匀,则会出现分布较高的氨逃逸量。
在较大的燃煤锅炉中,还原剂的均匀分布则更困难,因为较长的喷入距离需要覆盖相当大的炉内截面。
为保证脱硝反应能充分地进行,以最少的喷入NH 3量达到最好的还原效果,必须设法使喷入的NH 3与烟气良好地混合。
若喷入的NH 3不充分反应,则逃逸的NH 3不仅会使烟气中的飞灰容易沉积在锅炉尾部的受热面上,而且烟气中NH 3遇到S03会产生(NH 4)2S04易造成空气预热器堵塞,并有腐蚀的危险。
SNCR 烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30%-40%,受锅炉结构尺寸影响很大,多用作低NO X 燃烧技术的补充处理手段。
采用SNCR 技术,目前的趋势是用尿素代替氨作为还原剂,值得注意的是,近年的研究表明,用尿素作为还原剂时,NO X 会转化为N 2O ,N 2O 会破坏大气平流层中的臭氧,除此之外,N 2O 还被认为会产生温室效应,因此产生N 2O 问题己引起人们的重视。
综上所述,SCR 脱硝工艺技术先进,工艺成熟,经济合理,工业业绩居多,脱硝效率高,拟选用目前效率最高的SCR 技术。
5 工艺系统说明SCR 脱硝系统由三个子系统所组成,SCR 反应器及附属系统、氨储存处理系统和氨注入系统。
5.1 氨的储存系统(1)系统组成氨水储存系统包括卸料泵、氨水储罐等。
(2)工艺描述还原剂(氨)用罐车运输并在储罐储存。
市场购买的还原剂(氨水浓度15%),供应商用罐装车运输,送往氨贮存场地,通过氨卸料泵输送储槽中贮存。
使用时,储存罐中的氨水由输送泵送到蒸发器中。
锅炉SCR烟气脱硝系统物料平衡计算,计算结果如下表所示。
表5-1 物料平衡计算表(3)主要设备选型·氨水卸料泵氨水卸料泵为离心泵,系统设置二台卸料泵,一台运行,一台备用。
·氨水储槽本工程设置1台氨水储罐,供2台炉使用。
氨水储罐的最大充装量为63m³。
储氨罐可供应2台炉设计条件下,每天运行24小时,连续运行10天的消耗量。
氨水储罐上安装有逆止阀做为储罐安全运行保护所用。
储罐还装有温度计、液位计和相应的变送器将信号送到主体机组DCS/PLC控制系统。
储罐四周安装有工业水喷淋管线及喷嘴,当出现氨泄漏时用来吸收挥发的氨气。
5.2氨注入系统(1)系统组成氨注入系统包括氨水输送系统、氨蒸发器(成套设备)、离心通风机、(2)工艺描述储罐里的氨水靠输送泵输送到蒸发器,在蒸发器内(通过蒸汽加热)将氨蒸发,每个蒸发槽上装有压力控制阀将氨气压力控制在≤2k g/cm2。