-脱硝SCR法(中低温)
- 格式:doc
- 大小:302.50 KB
- 文档页数:11
脱硝SCR工艺介绍第一章脱硝技术介绍SCR 脱硝系统是利用催化剂,在一定温度下,使烟气中的NOx 与氨气供应系统注入的氨气混合后发生还原反应,生成氮气和水,从而降低NOx 的排放量,减少烟气对环境的污染。
其中SCR 反应器中发生反应如下:4NO + 4NH3 + O2催化剂4N2 + 6H2O (1)6NO2 + 8NH3催化剂7N2 + 12H2O (2)NO + NO2 + 2NH3催化剂2N2 + 3H2O (3) SCR 脱硝工艺系统可分为氨水储运系统、氨气制备和供应系统、氨/空气混合系统、氨喷射系统、烟气系统、SCR 反应器系统和废水吸收处理系统等。
其中由氨水槽车运送氨水,氨水由槽车输入储氨罐内,并依靠氨水泵将储氨罐中的氨水输送到氨水蒸发罐内蒸发为氨气,与稀释风机鼓入的稀释空气在氨/空气混合器中混合后,送达氨喷射系统。
在SCR 入口烟道处,喷射出的氨气和来自焦炉出口的烟气混合后进入SCR 反应器,通过两层催化剂进行脱硝反应,最终通过出口烟道回至余热锅炉,达到脱硝的目的。
第二章方案编制输入条件1. 概述1.1 编制依据(1) 中华人民共和国国家标准GB 16171-2012《炼焦化学工业污染物排放标准》和临汾大气污染防治文件。
(2) 中华人民共和国的有关法律、法规、部门规章及工程所在地的地方法规;(3) 现行有关的国家标准、规范,行业标准、规范及自治区级有关标准、规范;(4)业主提供的设计资料。
1.2 主要设计原则(1)选择符合环保要求的最经济合适的烟气脱硝工艺方案,烟气脱硝系统不能影响系统正常运行;(2)烟气脱硝工程尽可能按现有设备状况及场地条件进行布置,力求工艺流程和设施布置合理、操作安全、简便,对原机组设施的影响最少;(3)对脱硝副产物的处理应符合环境保护的长远要求,尽量避免脱硝副产物的二次污染,脱硝工艺应尽可能减少噪音对环境的影响;(4)脱硝工程应尽量节约能源和水源,降低脱硝系统的投资和运行费用;(5)脱硝系统年运行小时数按8000小时,脱硝系统可利用率98%以上;(6)SCR装置按反应器出口NO x含量150mg/Nm3以下达到环保要求。
一种低温SCR脱硝催化剂及其制备和应用方法摘要:本文首先简单介绍了低温SCR脱硝催化剂的一些相关概念。
然后选择了一种催化剂作为介绍对象,具体分析了应该如何制备和应用的方法。
关键词:低温SCR脱硝;催化剂制备;催化剂应用我国的污染状况越来越严重,为了解决这个问题,人们发明了很多新的科学技术。
低温SCR脱硝催化剂就是其中的一种,其对于氮氯化物的污染治理有着很好的效果。
一、低温SCR脱硝催化剂相关概念简述脱硝,顾名思义就是将硝脱离出来,当前主要有两种脱硝工艺,一是SCR (Selective Catalytic Reduction),即选择性催化还原法。
一种是SNCR(selective non-catalytic reduction),即选择性非催化还原法。
其中前者是当前世界主流的脱硝技术研究方向,也是发展最成熟的脱硝技术。
从过程上来讲,其属于炉后脱硝技术。
其作用时,需要含氧气氛、催化剂和氨、尿素等还原剂才能将烟气中的NOx还原成N2和水。
传统的SCR脱硝技术进行的温度多在三百摄氏度及以上,这就要求催化剂在布置时必须安排在高温的环境中,然而现实中,催化剂的放置地中存在大量的粉尘等物,非常容易出现催化剂中毒。
同时受历史因素的影响,我国火电机组中也没有预留其位置。
另外,我国的燃煤总体质量不高,严重损害了SCR的装置和催化剂。
低温SCR脱硝技术的进行温度在三百摄氏度以下,能够有效解决上述传统SCR脱硝技术存在的问题。
其反应机理目前尚未有一个比较统一的说法,因此此处所介绍的反应机理只是众多说法中比较流行的一种。
这种说法认为,低温SCR脱硝技术在进行过程中主要遵循的机理有两种,一种是LH机理,一种是ER机理,这两者不同时存在。
当前主要的低温SCR脱硝催化剂有锰、铜等金属氧化物制备的非负载型催化剂组分和负载型催化剂。
本文主要介绍的就是负载型锰基氧化物催化剂中的Mn/TiO2催化剂的制备和其在NH3作为还原剂时的应用情况。
1.1SCR脱硝工艺原理本项目烟气脱硝采用中低温 SCR 脱硝工艺。
采用氨水作为还原剂。
中低温SCR系统工艺流程如下:焦炉烟气中的NOx与氨在SCR催化剂的作用下发生反应,NOx最终以N2的形式排放。
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2ONO+NO2+2NH3→3H2O+2N26NO+4NH3→5N2+6H2O其中的SCR催化剂为成熟稳定的中低温催化剂,反应温度为190℃~250℃。
2工艺系统组成2.1烟气系统3#焦炉烟道从现有地下分烟道引出后,在引出的分烟道上分别安装烟道挡板,分烟道汇合成一个烟道再进入脱硫反应器以及后部的除尘器和SCR反应器,经脱硫脱硝后的烟气经引风机引回地下烟道,单侧烟道流通截面能够满足烟气的流通需要,因此引回的烟道仅进入一侧地下烟道。
在脱硫脱硝系统前后设置原烟气烟道挡板和净烟气烟道挡板,以便于在脱硫脱硝系统需要离线维护时能将焦炉烟气切出,同时为了保证脱硫脱硝系统故障时不影响焦炉的正常生产,保留现有地下烟道作为旁路,并设置旁路挡板。
受制于现有地下烟道挡板的密封性能,需要将其更换为密封性能良好的具有密封结构的翻转式烟道挡板。
4#系统与3#系统基本相同,由于其进入烟道的地下烟道已经汇合为一个烟道,因此其因此烟道、原烟气烟道挡板和旁路烟道挡板仅设置1套即可。
烟气系统包括烟道及烟道支架、挡板门、膨胀节和引风机等。
(1)设计原则烟道设计能够承受如下负荷:烟道自重、风雪荷载、地震荷载、灰尘积累、内衬和保温的重量等。
烟道内烟气流速15m/s左右。
所有烟道在适当的位置配有足够数量和大小的人孔门,以便于烟道(包括挡板门和补偿器)的维修检查和清除积灰。
在外削角急转弯头和变截面收缩急转弯头处等,以及根据烟气流动模型研究结果要求的地方,设置导流板。
为了使与烟道连接的设备的受力在允许范围内,特别要注意考虑烟道系统的热膨胀,热膨胀通过膨胀节进行补偿。
在原烟气烟道和净烟气烟道上设置烟气在线监测设备,监测烟气的量以及烟气中主要污染物的浓度。
应 用·APPLICATION96中温和低温SCR催化剂在垃圾焚烧发电厂的应用文_石春光 胡付祥 张铭 龙净能源发展有限公司摘要:调研中温和低温选择性催化还原(SCR)催化剂在垃圾焚烧发电厂烟气净化系统中的应用情况,并通过实际工程对其在垃圾焚烧发电厂烟气净化系统中的建设和运行成本进行分析,为垃圾焚烧发电厂烟气治理工作提供借鉴和参考。
关键词:垃圾焚烧;脱硝;SCR催化剂Application of Medium and Low T emperature SCR Catalyst in W aste Incineration Power PlantSHI Chun-guang HU Fu-xiang ZHANG Ming[ Abstract ] This paper investigates the application of medium temperature and low temperature selective catalytic reduction (SCR) catalyst in the flue gas purification system of waste incineration power plant, and analyzes its construction and operation cost in the flue gas purification system of waste incineration power plant through practical engineering, so as to provide reference for the flue gas treatment of waste incineration power plant.[ Key words ] waste incineration; denitration; SCR catalystNOx是垃圾焚烧发电厂排放的主要气体污染物之一,《生活垃圾焚烧污染控制标准(GB18485-2014)》与欧盟2010 标准的NOx排放标准分别为250mg/m3(日均值) 与200 mg/m3(日均值)。
脱硝SCR工艺介绍第一章脱硝技术介绍SCR 脱硝系统是利用催化剂,在一定温度下,使烟气中的NOx 与氨气供应系统注入的氨气混合后发生还原反应,生成氮气和水,从而降低NOx 的排放量,减少烟气对环境的污染。
其中SCR 反应器中发生反应如下:4NO + 4NH3 + O2催化剂4N2+ 6H2O (1)6NO2 + 8NH3催化剂7N2+ 12H2O (2)NO + NO2 + 2NH3催化剂2N2+ 3H2O (3)SCR 脱硝工艺系统可分为氨水储运系统、氨气制备和供应系统、氨/空气混合系统、氨喷射系统、烟气系统、SCR 反应器系统和废水吸收处理系统等。
其中由氨水槽车运送氨水,氨水由槽车输入储氨罐内,并依靠氨水泵将储氨罐中的氨水输送到氨水蒸发罐内蒸发为氨气,与稀释风机鼓入的稀释空气在氨/空气混合器中混合后,送达氨喷射系统。
在SCR 入口烟道处,喷射出的氨气和来自焦炉出口的烟气混合后进入SCR 反应器,通过两层催化剂进行脱硝反应,最终通过出口烟道回至余热锅炉,达到脱硝的目的。
第二章方案编制输入条件1. 概述1.1 编制依据(1) 中华人民共和国国家标准GB 16171-2012《炼焦化学工业污染物排放标准》和临汾大气污染防治文件。
(2) 中华人民共和国的有关法律、法规、部门规章及工程所在地的地方法规;(3) 现行有关的国家标准、规范,行业标准、规范及自治区级有关标准、规范;(4)业主提供的设计资料。
1.2 主要设计原则(1)选择符合环保要求的最经济合适的烟气脱硝工艺方案,烟气脱硝系统不能影响系统正常运行;(2)烟气脱硝工程尽可能按现有设备状况及场地条件进行布置,力求工艺流程和设施布置合理、操作安全、简便,对原机组设施的影响最少;(3)对脱硝副产物的处理应符合环境保护的长远要求,尽量避免脱硝副产物的二次污染,脱硝工艺应尽可能减少噪音对环境的影响;(4)脱硝工程应尽量节约能源和水源,降低脱硝系统的投资和运行费用;(5)脱硝系统年运行小时数按8000小时,脱硝系统可利用率98%以上;(6)SCR装置按反应器出口NOx含量150mg/Nm3以下达到环保要求。
科技成果——循环流化床脱硫+中低温SCR脱硝技术成果简介
本脱硫脱硝技术工艺流程为“烧结机/带式焙烧机→电除尘器→主引风机→脱硫反应塔→布袋除尘器→GGH换热器(原烟气段)→SCR 脱硝→GGH换热器(净烟气段)→脱硫脱硝引风机→烟囱排放”。
其中,脱硫吸收塔采用循环流化床超净吸收塔技术,循环流化床工艺主要由吸收剂制备与供应、吸收塔、物料再循环、工艺水、布袋除尘器以及副产物外排等构成,一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂。
单套吸收塔自下而上依次应为进口段、塔底排灰装置、文丘里加速段、循环流化床反应段、顶部循环出口段,烟气从吸收塔(即流化床)底部进入,吸收塔底部为一个文丘里装置,烟气流经文丘里管后速度加快,与细的吸收剂粉末互相混合,使颗粒之间、气体与颗粒之间产生剧烈摩擦,形成流化床,在喷入均匀水雾、降低烟温的条件下,吸收剂与烟气中的二化硫反应生成CaSO3和CaSO4。
脱硫后烟气温度为80-110℃,进入由GGH换热器、烟气加热炉、SCR反应器、氨站等组成的低温脱硝系统,经过GGH换热、加热炉将温度加热至160-300℃,进入SCR反应器,在催化剂的作用下,当烟气温度为280-300℃时,利用氨作为还原剂,与烟气中的NOx反应,产生无害的氮气和水,最后洁净烟气经系统引风机排往烟囱。
烟囱出口颗粒物排放≤10mg/Nm3,SO2排放≤35mg/Nm3,NOx 排放≤50mg/Nm3(干标,16%O2)。
应用情况
首钢京唐钢铁联合有限责任公司。
目前6套脱硫脱硝系统运行稳定,烧结/球团排放烟气经消石灰脱硫、氨水为还原剂低温SCR脱硝工艺深度处理,无废水产生,处理后出口烟气主要排放指标,颗粒物浓度:1mg/Nm3、SO2浓度:15mg/Nm3、NOx浓度:25mg/Nm3,以16%含氧量折算。
中低温一氧化碳选择性催化还原脱硝研究进展作者:李柯志韩帅任靖张新军孟凡立来源:《中国化工贸易·下旬刊》2020年第05期摘要:氮氧化物自“十三五”以来,控制力度逐渐加严,且需要向中低温(300℃以下)排放领域加强控制。
传统的NH3作还原剂的选择性催化还原技术在此温度区间应用受到转化率不高、氨逃逸、催化剂中毒等诸多问题困扰,而目前处于研究推广阶段的CO选择性催化还原则可能作为良好的补充手段控制氮氧化物排放。
本文详细介绍了CO还原中低温脱硝技术。
在此基础上,对其脱硝性能、常见催化剂体系、气氛影响等问题逐一介绍。
最后提出了CO还原脱硝的发展前景及未来研究方向。
关键词:脱硝;中低温;选择性催化还原;一氧化碳0 引言氮氧化物一类常见的大气污染物,其去除广受关注。
实际上,现在燃煤电厂等脱硝已经较为成熟。
而中低温(低于300℃)区间脱硝方案是目前工业界以及学术界所关注的重要问题。
近年来有大量CO作为还原剂的研究案例及部分工业实践。
此方案在中低温脱硝上显现出了一些独特的优势。
直观上来看,CO-SCR技术与NH3-SCR技术最主要的区别就在于还原剂由NH3换成了CO。
但实际上,NH3在发生反应时,其携带的三个氢原子对反应发生起到了至关重要的作用。
而直观上,CO-SCR的反应并未涉及到氢原子,因此这决定CO-SCR与NH3-SCR具有显著的差异。
本文将着重介绍CO-SCR技术优缺点及其研究前景。
1 典型催化体系近年来,对CO-SCR研究最为系统的主要来自于日本产业技术综合研究所(AIST)[1]。
其研究的CO-SCR催化剂配方主要集中在Ir-WO3/SiO2上,此也是其上世纪七十年代发表的配方主体[1]。
除了使用Ir为主催化剂外,也有MnO2等金属氧化物催化剂的研究报道[2,3],其催化性能大致与Ir系催化剂相当,T50出现在约250℃左右。
但是此类催化剂总体表现性能并不如Ir系催化剂,因此报道没有Ir系催化剂广泛。
SCR、SNCR、PNCR、臭氧脱硝技术比对目前烟气脱硝技术可分为干法和湿法两大类,其中干法脱硝中的选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)技术是市场应用最广(约占60%烟气脱硝市场)、技术最成熟的脱硝技术。
其原理是向烟气中喷氨或尿素等含有NH¬3自由基的还原剂,在高温下直接(或催化剂的协同下)与烟气中的NOx发生氧化还原反应,把NOx还原成氮气和水。
但该技术也有其巨大的局限性,由于化学反应需要在高温下进行,而对于中小型锅炉以及工业锅炉来说,排烟温度远不能达到化学反应所需要的高温。
一、低温脱硝技术低温烟气脱硝技术以低温氧化技术(LoTOx)最为简单有效,由于烟气中的氮氧化物主要组成是NO(占95%),NO难溶于水,而高价态的NO2、N2O5等可溶于水生成HNO2和HNO3,溶解能力大大提高,很容易通过碱液喷淋等手段将其从烟气中脱出。
将烟气中的NO转化为高价态,需引入较强的氧化剂,在众多氧化剂中,臭氧是最环保清洁的强氧化剂,在高效转化NO至高价态的过程中不遗留任何二次污染物,另外不同于•OH、•HO2 等,工作环境恶劣,自由基存活时间非常短,能耗较高,O3的生存周期相对较长,将少量氧气或空气电离后产生O3,然后送入烟气中,可显著降低能耗。
新大陆臭氧脱硝技术比传统烟气脱硫脱硝工艺更适应环保日益严格的要求,通过特殊工艺控制脱硝反应过程,使碱液吸收反应的产物以固体形式存在,实现了气态污染物(氮氧化物)的固化处理,不产生二次污染。
采用臭氧的高级氧化技术不仅对NOX具有良好的脱除效果,而且对烟气中的其他有害污染物,比如重金属汞也有一定的去除能力;在低温下进行氧化吸收等脱硝过程,有利于锅炉的能源回收利用,降低工程施工难度。
利用国内现有较为成熟的湿法脱硫工艺并加以改进,使脱硫脱硝同时进行。
低温脱硝技术是今后脱硝技术的发展方向。
二、SCR(选择性催化还原)、SNCR(非选择性催化还原)两种技术1、SCR主要应用在大型锅炉等的烟气处理,脱硝率可达80%以上,但投资大,维护成本高,催化剂3年一换;SCR多为国外引进。
脱硝SCR工艺介绍第一章脱硝技术介绍SCR 脱硝系统是利用催化剂,在一定温度下,使烟气中的NOx 与氨气供应系统注入的氨气混合后发生还原反应,生成氮气和水,从而降低NOx 的排放量,减少烟气对环境的污染。
其中SCR 反应器中发生反应如下:4NO + 4NH3 + O2催化剂4N2+ 6H2O (1)6NO2 + 8NH3催化剂7N2+ 12H2O (2)NO + NO2 + 2NH3催化剂2N2+ 3H2O (3)SCR 脱硝工艺系统可分为氨水储运系统、氨气制备和供应系统、氨/空气混合系统、氨喷射系统、烟气系统、SCR 反应器系统和废水吸收处理系统等。
其中由氨水槽车运送氨水,氨水由槽车输入储氨罐内,并依靠氨水泵将储氨罐中的氨水输送到氨水蒸发罐内蒸发为氨气,与稀释风机鼓入的稀释空气在氨/空气混合器中混合后,送达氨喷射系统。
在SCR 入口烟道处,喷射出的氨气和来自焦炉出口的烟气混合后进入SCR 反应器,通过两层催化剂进行脱硝反应,最终通过出口烟道回至余热锅炉,达到脱硝的目的。
第二章方案编制输入条件1. 概述1.1 编制依据(1) 中华人民共和国国家标准GB 16171-2012《炼焦化学工业污染物排放标准》和临汾大气污染防治文件。
(2) 中华人民共和国的有关法律、法规、部门规章及工程所在地的地方法规;(3) 现行有关的国家标准、规范,行业标准、规范及自治区级有关标准、规范;(4)业主提供的设计资料。
1.2 主要设计原则(1)选择符合环保要求的最经济合适的烟气脱硝工艺方案,烟气脱硝系统不能影响系统正常运行;(2)烟气脱硝工程尽可能按现有设备状况及场地条件进行布置,力求工艺流程和设施布置合理、操作安全、简便,对原机组设施的影响最少;(3)对脱硝副产物的处理应符合环境保护的长远要求,尽量避免脱硝副产物的二次污染,脱硝工艺应尽可能减少噪音对环境的影响;(4)脱硝工程应尽量节约能源和水源,降低脱硝系统的投资和运行费用;(5)脱硝系统年运行小时数按8000小时,脱硝系统可利用率98%以上;(6)SCR装置按反应器出口NO x含量150mg/Nm3以下达到环保要求。
第三章系统设计指标1. NOx脱除率、氨的逃逸率、SO2/SO3转化率在下列条件下,对NOx脱除率、氨的逃逸率、SO2/SO3转化率同时进行考核。
(1) 焦炉50%THA-100%BMCR负荷;(2) 入口烟气中NOx含量;(3) 脱硝系统入口烟气含尘量不大于50mg/Nm3(干基);(4) NH3/NOx摩尔比不超过保证值 1时;(5) 烟气入口温度:设计脱硝装置在性能考核试验时的NOx脱除率不小于80%,氨的逃逸率不大于10ppm,SO2/SO3转化率小于1%;脱硝装置在附加层催化剂投运前,NOx脱除率不小于70%,氨的逃逸率不大于10ppm,SO2/SO3转化率小于1%;出口NOx环保要求值为<150mg/Nm3,入口NOx含量应该<600mg/Nm3 。
脱硝效率定义:脱硝率=C1-C2×100%C1式中: C1——脱硝系统运行时脱硝入口处烟气中NOx含量(mg/Nm3)。
C2——脱硝系统运行时脱硝出口处烟气中NOx含量(mg/Nm3)。
氨的逃逸率是指在脱硝装置出口的氨的浓度。
2. 压力损失从脱硝系统入口到出口之间的系统压力损失不大于1000Pa (100%BMCR 工况,并考虑附加催化剂层投运后增加的阻力)。
3. 脱硝装置可用率脱硝整套装置的可用率在最终验收前不低于98%。
脱硝装置的可用率定义:%100⨯--=ACB A 可用率 A :脱硝装置统计期间可运行小时数。
B :脱硝装置统计期间强迫停运小时数。
C :脱硝装置统计期间强迫降低出力等效停运小时数。
4. 催化剂寿命催化剂寿命为脱硝装置首次注氨后不低于24000小时,机械寿命40000小时。
催化剂寿命是指催化剂的活性能够满足脱硝系统的脱硝效率不低于第1条指标条件时催化剂的连续使用时间。
第四章 SCR 系统设计1. 方案设计原则 1.1 技术要求为了与焦炉运行匹配,脱硝装置的设计必须保证在焦炉负荷波动时将有良好的适应特性。
脱硝装置必须满足如下运行特性:(1)将能适应焦炉50%THA 工况和100%BMCR 工况之间的任何负荷,并能适应机组的负荷变化和机组启停次数的要求。
装置和所有辅助设备将能投入运行而对焦炉负荷和焦炉运行方式不能有任何干扰。
而且脱硝装置必须能够在烟气排放浓度为最小值和最大值之间任何点运行。
(2)整套系统及其装置将能够满足整个系统在各种工况下自动运行的要求,系统的的启动、正常运行监控和事故处理将实现完全自动化。
(3)在电源故障时,所有可能造成不可挽回损失的设备,将同保安电源连接。
(4)对于容易损耗、磨损或出现故障并因此影响装置运行性能的所有设备,即使设有备用件,也将设计成易于更换、检修和维护。
(5)烟道和箱罐等设备将配备足够数量的人孔门,所有的人孔门使用铰接方式,且能容易开/关。
所有的人孔门附近将设有维护平台。
(6)所有设备和管道,包括烟道、膨胀节等在设计时必须考虑设备和管道发生故障时能承受最大的温度热应力和机械应力。
(7)设计选用的材料必须适应实际运行条件,包括考虑适当的腐蚀余量。
(8)所有设备与管道等的布置将考虑系统功能的实现和运行工作的方便。
(9)所有电动机的冷却方式不采用水冷却。
1.2 脱硝工艺系统设计原则脱硝工艺系统设计原则包括:(1)脱硝系统设置烟气旁路系统。
(2)脱硝反应器布置在锅炉前。
(3)吸收剂为氨水。
(4)采用蜂窝式催化剂。
(5)脱硝设备年利用小时按8500小时考虑。
(6)脱硝装置可用率不小于98%。
(7)装置服务寿命为30年。
1.3 脱硝装置主要布置原则(1)总平面布置根据厂区总平面布置的规划,脱硝剂制备区域布置待定。
(2)管线布置有汽车通过的架空管道净空高度为5米,室内管道支架梁底部通道处净空高度为2.2米。
2 SCR区主要设备2.1 烟道烟道将根据可能发生的最差运行条件进行设计。
烟道设计将能够承受如下负荷:烟道自重、风荷载、地震荷载、灰尘积累、内衬和保温的重量等。
烟道最小壁厚至少按5mm设计,烟道内烟气流速不宜超过15m/s。
在外削角急转弯头和变截面收缩急转弯头处等,以及根据烟气流动模型研究结果要求的地方,将设置导流板。
为了使与烟道连接的设备的受力在允许范围内,特别要注意考虑烟道系统的热膨胀,热膨胀将通过膨胀节进行补偿。
烟道将在适当位置配有足够数量测试孔。
2.2 SCR反应器至少包括:配套的法兰;反应器流场优化装置;进气和排空罩;反应器罩上的隔板;整流装置;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;在线分析监测系统等;SCR反应器的设计将充分考虑与周围设备布置的协调性及美观性。
反应器将设计成烟气竖直向下流动,反应器入口将设气流均布装置,反应器入口及出口段将设导流板,对于反应器内部易于磨损的部位将设计必要的防磨措施。
反应器内部各类加强板、支架将设计成不易积灰的型式,同时必须考虑热膨胀的补偿措施;反应器将设置足够大小和数量的人孔门;反应器将配有可拆卸的催化剂测试元件;在喷氨格栅处设置取样口测量浓度和烟气流速;反应器上游和催化剂各层设置取样口,不间断测量NOX 、O2、NH3等;反应器出口设有取样口(每个催化剂模块设有一个);为了正常运行、开车和完成测试等工作设置足够数量的开孔;反应器设计还将考虑内部催化剂维修及更换所必须的起吊装置。
2.3 催化剂根据工况条件、催化剂的活性、用量进行SCR反应器内催化剂层数、种类和结构型式的设计,使其在任何工况条件下将氨的逃逸率控制在10ppm以内, SO2氧化生成SO3的转化率控制在1%以内。
催化剂的型式采用蜂窝式,根据飞灰的特性合理选择孔径大小并设计有防堵灰措施,以确保催化剂不堵灰,同时,催化剂设计将尽可能的降低压力损失。
催化剂模块设计有效防止烟气短路的密封系统,密封装置的寿命不低于催化剂的寿命。
催化剂各层模块一般将规格统一、具有互换性。
催化剂设计考虑燃料中含有的任何微量元素可能导致的催化剂中毒。
在加装新的催化剂之前,催化剂体积将满足性能保证中关于脱硝效率和氨的逃逸率等的要求。
同时,乙方必须考虑预留加装催化剂的空间。
催化剂采用模块化设计以减少更换催化剂的时间。
催化剂模块采用钢结构框架,并便于运输、安装、起吊。
注:目前商业上应用比较广泛的是运行温度处于320-450℃的中温催化剂,当反应温度低于300℃时,在催化剂表面会发生副反应,NH3与S03和H20反应生成(NH4)2S04或NH4HSO4减少与NOx的反应,生成物附着在催化剂表面,堵塞催化剂的通道和微孔,降低催化剂的活性。
另外,如果反应温度高于催化剂的适用温度,催化剂通道和微孔发生变形,从而使催化剂失活。
因此,保证合适的反应温度是选择性催化还原法(SCR)正常运行的关键。
因(NH4)2S04熔点(℃): 230-280℃,NH4HSO4沸点350℃,故在工程设计中需加装烟气升温装置(或引用高温烟气),催化剂每运行1-2个月必须用高温烟气(350℃以上)对催化剂进行高温冲刷,防止铵盐的堵塞。
2.4 氨喷射系统入口烟道设置一套完整的氨喷射系统,保证氨气和烟气混合均匀,喷射系统将设置流量调节阀,能根据烟气不同的工况进行调节。
喷射系统将具有良好的热膨胀性、抗热变形性和和抗振性。
氨喷射系统使用喷氨格栅,保证氨气和烟气混合均匀。
喷入反应器烟道的氨气为空气稀释后的含氨气的混合气体,每台炉配备二台稀释风机(一运一备),风机靠近脱硝装置布置。
2.5 吹灰系统(1) 设计原则按每台SCR反应器设置一套吹灰系统进行设计。
(2) 技术要求为避免产生积灰堵塞催化剂对脱硝系统性能产生影响,本工程选择空气吹灰器进行清灰。
每个反应器设置6个吹灰器进行吹灰(含备用层),每层催化剂布置2个吹灰器。
空气吹灰器所需空气参数如下:空气压力:0.7MPa3. 脱硝剂存储、制备、供应系统本工程采用氨水来制备脱硝剂。
氨水储存、制备、供应系统包括储氨罐、氨水蒸发罐、废水罐、废水泵等。
此套系统提供氨气供脱硝反应使用。
储槽中的氨水输送到氨水蒸发罐内蒸发为氨气,然后与稀释空气在混合器中混合均匀,再送达脱硝系统。
氨气系统紧急排放的氨气则排入废水罐中,再通过废水泵打到污水处理场处理。
本工程共用脱硝剂存储、制备、供应系统,布置1个氨区。
氨水储存和制备区域独立成岛布置,在全厂总平面的布置中由乙方统一设计。
氨水贮存、制备系统主要设备。
(1)氨水储罐氨水储罐的容量,7天的用量进行设计,本期工程设置1台氨水储罐。
氨水储罐设有防太阳辐射措施,四周安装有事故喷淋管线及喷嘴,当氨水储罐罐体温度、压力过高时自动淋水装置启动,对罐体自动喷淋减温降压;(2)氨水蒸发罐氨水蒸发所需要的热量采用热空气加热来提供。