烟气脱硝装置( SCR)技术
- 格式:doc
- 大小:156.00 KB
- 文档页数:11
scr脱硝工艺流程SCR脱硝工艺流程是一种常用的烟气脱硝技术,它可以有效地降低燃煤发电厂和工业锅炉烟气中的氮氧化物(NOx)排放。
下面是一种典型的SCR脱硝工艺流程的简要介绍。
首先,烟气进入脱硝装置前需要经过预处理,如除尘和脱硫处理,以减少颗粒物和硫化物对SCR催化剂的影响。
这些预处理步骤通常包括电除尘器和湿法脱硫装置。
接下来,烟气进入SCR反应器,其中包含了一层特殊的SCR催化剂。
这种SCR催化剂通常由钒、钼、钴等活性成分组成,具有很高的催化活性。
当烟气通过SCR催化剂时,其中的NOx与还原剂(通常是氨或尿素水溶液)发生催化反应,生成氮气和水。
这个催化反应是在较高温度(通常在250-400摄氏度)下进行的,因此需要通过调节燃烧工艺来提供适宜的烟气温度。
为了保持SCR催化剂的催化活性,需要定期对催化剂进行脱硝剂投加。
脱硝剂通常是氨或尿素的水溶液,经过催化转化生成的氮气不仅可以脱除烟气中的NOx,还可以通过再生脱硝剂的形式为SCR催化剂提供还原性。
在SCR脱硝工艺中,需要对烟气中的NOx排放进行连续监测,以确保催化剂的正常工作。
因此,系统通常还包括氮氧化物监测仪和自动控制系统,可以根据实际情况自动调节脱硝剂投加量和催化剂温度。
最后,脱硝后的烟气经过洁净化处理后即可排放。
通常,脱硝后的烟气还需要经过除尘装置和烟囱,以进一步净化和排放。
总的来说,SCR脱硝工艺流程是一种成熟且高效的烟气脱硝技术,经过预处理后的烟气先进入SCR反应器,在SCR催化剂的作用下与脱硝剂发生催化反应,最终达到降低烟气中NOx排放的目的。
这种工艺流程不仅可以广泛应用于燃煤发电厂和工业锅炉,还可以应用于其他需要脱硝的领域,如石化和钢铁等行业。
随着环保要求的提高,SCR脱硝工艺流程将继续得到推广和改进,以减少氮氧化物对环境的污染。
SCR烟气脱硝技术在燃煤机组电厂的应用关键词:脱硝技术 SCR 脱硝系统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脱硝技术原理及流程SCR(选择性催化还原法)是还原剂(电厂主要使用NH3)在催化剂作用下,将NOX还原为对大气没有多大影响的氮气和水,而不是被02所氧化,故称为“选择性”。
NH3分解反应和NH3氧化反应都在350℃以上才能进行,450℃以上才能激烈起来。
所以在一般的选择催化还原工艺中,反应温度常控制在300℃左右。
主要反应方程式4N O + 4NH3 +O2 →4N2 + 6H2O6NO + 4NH3 →5N2 + 6H2O6NO2 + 8NH3 →7N2 + 12H2O2NO2 + 4NH3 +O2 →3N2 + 6H2OSCR脱硝系统的工艺组成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。
1 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。
氨储存罐可以容纳15天使用的无水氨,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方式,同时保证氨气/空气混合器内的压力为350 kPa。
化工生产SCR脱硝技术工作原理与装置运行优化SCR脱硝(Selective Catalytic Reduction,简称SCR)是一种重要的化工技术,用于减少燃煤电厂、钢铁厂等工业领域的氮氧化物(NOx)排放。
在SCR脱硝系统中,工作原理起着关键作用,并且合理进行装置运行优化对于提高脱硝效率、降低能耗至关重要。
一、SCR脱硝工作原理SCR脱硝技术基于选择性催化还原反应,通过将氨气(NH3)或尿素等还原剂注入烟气中,使其与氮氧化物反应生成氮气和水,从而达到脱硝的目的。
具体的工作原理如下:1. 氨逃逸生成区:SCR脱硝装置中,氨逃逸生成区是催化剂前的区域。
在该区域内,通过喷注适量的还原剂和烟气进行混合,使还原剂分解生成氨气,为后续的脱硝反应提供所需还原剂。
2. SCR脱硝反应区:脱硝反应区是SCR脱硝装置的关键部分,也是氮氧化物与还原剂发生催化反应的区域。
在该区域内,将烟气通过特定的催化剂床层,使其中的氨气与氮氧化物发生选择性催化还原反应,生成氮气和水。
催化剂通常采用锰、钒、钨等金属氧化物,能够促进反应的进行,增强脱硝效果。
3. 脱硝催化剂再生区:催化剂在SCR脱硝过程中会受到积灰和毒物沉积的影响,降低催化活性。
因此,需要定期进行催化剂的再生。
在脱硝催化剂再生区,通过空气或蒸汽等加热催化剂,烧除其中的碳和硫等积存物,使催化剂重新获得活性,提高脱硝效率。
二、SCR脱硝装置运行优化为了提高SCR脱硝系统的脱硝效率,降低能耗,对装置的运行进行科学合理的优化是必要的。
以下是一些常见的装置运行优化策略:1. 控制适当的氨逃逸生成量:适量的氨逃逸量可以提高还原剂的利用率,但过量的氨逃逸会造成氨的额外消耗以及氨逃逸的排放问题。
因此,在运行过程中需要根据实际情况,合理控制适当的氨逃逸生成量。
2. 催化剂选择与控制:催化剂的选择和控制对于SCR脱硝装置的运行非常重要。
不同类型的催化剂具有不同的反应特性和稳定性,因此,选择适合的催化剂并对其进行合理的管理与维护,可以提高系统运行效率。
选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术概述王清栋(能源与动力工程1302班1306030217)摘要:对选择性催化还原脱硝技术进行概述,分析了其机理,并简要介绍催化剂的种类及钝化与中毒机理.最后,对SCR技术进行总结与展望.关键词:选择性催化还原;烟气脱硝;氮氧化物Overview of Selective catalytic reduction (SCR) flue gas denitrationWang Qingdong(Power and Energy Engineering, class 1302 1306030217) Abstract: selective catalyst reduction flue gas denitration is reviewed. Its mechanism is analysed and catalyst is given a brief introduction. Catalyst passivation and poisoning mechanism is analysed. Finally, the summary and prospect of the technology are given.Keywords: SCR; NO x; flue gas denitration.1.前言氮氧化物是造成酸雨的主要酸性物质之一,是形成区域微细颗粒物污染和灰霾的主要原因,也是形成光化学烟雾的主要污染物,会引起多种呼吸道疾病,是“十二五”期间重点控制的空气污染物之一.2011年初通过的“十二五”规划纲要,要求NO x减少10%,从而使NO x成为我国下一阶段污染减排的重点.烟气脱硝技术与NO的氧化、还原及吸附特性有关.根据反应介质状态的不同,分为干法脱硝和湿法脱硝.目前,已经在火力发电厂采用的烟气脱氮技术主要是选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR),其中采用最多的主流工艺是选择性催化还原法.2.SCR反应原理选择性催化还原脱氮是在一定温度和有催化剂存在的情况下,利用还原剂把烟气中的NO x还原为无毒无污染的N2和H2O.这一原理与1957年在美国发现,该工艺最早却在20世纪70年代的日本发展起来的.SCR原理图如图一所示氨气被稀释到空气或者蒸汽中,然后注入到烟气中脱硝,在催化剂表面,氨与NO x 生成氨气和水.SCR过程中的主要反应如下:4NO+4NH3+O24N2+6H2O基于V2O5的催化剂在有氧的条件下还对NO2的减少有催化作用,其反应式为2NO2+4NH3+O23N2+6H2O在缺氧的条件下,NO 的反应式变成6NO+4NH 35N 2+6H2O 在缺氧的条件下,NO2的反应式变成6NO 2+8NH 37N 2+12H 2O在没有催化剂的情况下,上述化学反应只能在很窄的温度范围内(850~1000)进行,℃通过选择合适的催化剂,可以使反应降低,并且使反应温度范围扩大(250~420),便于℃在锅炉尾部烟道的适当位置布置催化反应装置.当反应条件改变时,还可能发生副反应 4NH 3+O 22N 2+6H 2O 2 NH N 2+3H 2 4NH 3+4O 24NO+6H 2O 发生NH 3分解的反应和NH 3氧化为NO 的反应都在350以上才能进行,450反应速℃℃度明显加快.温度在300时仅有NH 3转化为N 2的副反应可能发生.℃实际使用中,催化剂通常制成板状、蜂窝状的催化原件,再将催化原件制成催化剂组件,组件排列在催化剂反应器的框架内构成催化剂层.烟气中的NO X 、NH 3和O 2在流过催化剂层时,经历以下几个过程:① NO X 、NH 3和O 2扩散到催化剂外表面并进一步相催化剂的微孔表面扩散;② NO X 和O 2与吸附在催化剂表面活性位的NH 3反应生成N 2和H 2O ;③N 2和H 2O 从催化剂表面脱附到微孔中;④微孔中的N 2和H 2O 扩散到催化剂外表面,并继续扩散到主流烟气中被带出催化层.其中,过程①-③为控制步骤,因此脱氮装置的性能不但受到化学反应速度的制约,还在很大程度上受反应物扩散速度的影响.3.SCR 催化剂简介3.1 贵金属催化剂贵金属催化剂低温催化活性优良,对NOx 还原及对NH3、CO 氧化均具有很高的催化活性,因此在SCR 过程中会导致还原剂大量消耗而增加系统运行成本。
scr脱硝技术指标
SCR脱硝技术的指标可以分为以下几个方面:
1. 脱硝效率:脱硝效率是衡量SCR脱硝技术性能的重要指标。
它表示SCR系统能够将烟气中的NOx转化为N2的能力。
通
常要求脱硝效率达到90%以上。
2. 氨逃逸率:SCR脱硝过程中使用氨作为还原剂,有一部分
氨可能会逃逸到大气中,对环境造成污染。
氨逃逸率是指氨在脱硝过程中逃逸到大气中的百分比,通常要求氨逃逸率低于5%。
3. SO2转化率:SCR脱硝过程中,还原剂氨和SO2也会发生
反应,生成硫酸盐。
SO2转化率是指脱硝过程中SO2转化为
硫酸盐的比例。
要求SO2转化率高,以避免二次污染。
4. 脱硝剂消耗量:SCR脱硝过程中使用的还原剂氨消耗量是
衡量经济性的指标。
要求脱硝剂消耗量低,以降低运行成本。
5. 脱硝系统压降:SCR脱硝系统需要安装催化剂,催化剂会
对烟气流动产生一定的阻力,形成压降。
脱硝系统压降是指SCR系统内部流通烟气的压力降低值。
要求系统压降低,以
减少能耗。
以上指标的要求可以根据具体的SCR脱硝应用和相关标准进
行调整。
脱硝装置工作原理一、引言脱硝装置是一种用于减少烟气中氮氧化物(NOx)排放的设备,广泛应用于电厂、炼油厂、钢铁厂等工业领域。
本文将介绍脱硝装置的工作原理,包括选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)两种主要的脱硝技术。
二、选择性催化还原法(SCR)1. SCR的基本原理SCR是一种利用催化剂在一定温度下将NOx转化为氮气(N2)和水蒸气(H2O)的技术。
该技术通过将还原剂(如氨水或尿素溶液)与烟气混合,使还原剂在催化剂的作用下与NOx发生反应,生成无害的氮气和水蒸气。
2. SCR的工作过程SCR装置主要由催化剂层和还原剂喷射系统组成。
工作时,烟气通过催化剂层时,NOx与还原剂发生反应,生成氮气和水蒸气。
反应速率受到温度的影响,通常在250-400摄氏度之间效果最好。
3. SCR的优点和局限性SCR技术具有高效、高选择性和稳定性好的优点。
但是,SCR装置需要较高的温度才能发挥最佳效果,因此需要额外的能源消耗。
此外,SCR还要求烟气中的氨气浓度和氨气与NOx的摩尔比例在一定范围内,否则反应效果会受到影响。
三、选择性非催化还原法(SNCR)1. SNCR的基本原理SNCR是一种利用还原剂直接与烟气中的NOx发生反应的技术,无需催化剂的参与。
该技术通过喷射适量的尿素溶液或氨水到烟气中,使还原剂与NOx发生反应,生成氮气和水蒸气。
2. SNCR的工作过程SNCR装置主要由还原剂喷射系统和混合区组成。
喷射系统将还原剂喷射到烟气中,然后在混合区中与NOx发生反应,生成氮气和水蒸气。
SNCR的反应速率受到温度的影响较大,通常在850-1100摄氏度之间效果最好。
3. SNCR的优点和局限性SNCR技术相对于SCR技术来说,不需要催化剂,因此设备成本较低。
此外,SNCR装置对烟气温度的要求较低,适用于一些温度较低的工业炉窑。
然而,SNCR技术的还原效率相对较低,可能会产生副产物如氨和一氧化氮等。
SCR脱硝技术指标1. 简介SCR(Selective Catalytic Reduction)脱硝技术是一种常用于燃煤电厂和工业锅炉等燃煤设备中的脱硝技术。
它通过在烟气中注入尿素溶液或氨水,利用催化剂将氮氧化物(NOx)转化为无害的氮气和水蒸气,从而实现减少大气污染物排放的目的。
2. SCR脱硝技术原理SCR脱硝技术的主要原理是在适宜的温度、催化剂和氨(尿素)溶液浓度条件下,将烟气中的氮氧化物与氨发生反应,生成氮气和水。
该反应需要催化剂作为催化剂,常用的催化剂包括钛酸钾、钒酸钾等。
反应的化学方程式如下:4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O3. SCR脱硝技术指标SCR脱硝技术的指标主要包括以下几个方面:3.1 脱硝效率脱硝效率是指SCR脱硝系统对烟气中氮氧化物去除的能力,通常以百分比表示。
脱硝效率越高,说明系统对氮氧化物的去除能力越强。
3.2 氨逃逸率氨逃逸率是指SCR脱硝系统中氨逃逸到大气中的比例。
氨逃逸率越低,说明系统对氨的利用率越高,同时也减少了对环境的污染。
3.3 催化剂活性催化剂活性是指催化剂在SCR脱硝反应中的催化性能,主要包括催化剂的转化效率和稳定性。
催化剂活性越高,反应速率越快,脱硝效果越好。
3.4 温度窗口SCR脱硝反应需要在一定的温度范围内进行,称为温度窗口。
温度窗口是指SCR脱硝反应的最佳温度范围,通常在250-400摄氏度之间。
在温度窗口内,催化剂的活性最高,脱硝效果最好。
3.5 氨氧比氨氧比是指SCR脱硝反应中氨与氮氧化物的摩尔比。
氨氧比的选择对SCR脱硝效果有重要影响,过高或过低的氨氧比都会影响脱硝效率。
4. SCR脱硝技术的优势SCR脱硝技术相比其他脱硝技术具有以下优势:4.1 高效SCR脱硝技术具有高脱硝效率,能够将烟气中的氮氧化物去除率达到90%以上,甚至可以接近100%。
4.2 适应性强SCR脱硝技术对烟气中的氮氧化物浓度变化范围较大,适应性强。
SCR 脱硝技术SCR (Selective Catalytic Reduction )即为选择性催化还原技术,近几年来发展较快,在西欧和日本得到了广泛的应用,目前氨催化还原法是应用得最多的技术。
它没有副产物,不形成二次污染,装置结构简单,并且脱除效率高(可达90%以上),运行可靠,便于维护等优点。
选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下,NH3优先和NOx 发生还原脱除反应,生成氮气和水,而不和烟气中的氧进行氧化反应,其主要反应式为:O H N O NH NO 22236444+→++O H N O NH NO 222326342+→++在没有催化剂的情况下,上述化学反应只是在很窄的温度范围内(980℃左右)进行,采用催化剂时其反应温度可控制在300-400℃下进行,相当于锅炉省煤器与空气预热器之间的烟气温度,上述反应为放热反应,由于NOx 在烟气中的浓度较低, 故反应引起催化剂温度的升高可以忽略。
下图是SCR 法烟气脱硝工艺流程示意图SCR 脱硝原理SCR 技术脱硝原理为:在催化剂作用下,向温度约280~420 ℃的烟气中喷入氨,将X NO 还原成2N 和O H 2。
SCR脱硝催化剂:催化剂作为SCR脱硝反应的核心,其质量和性能直接关系到脱硝效率的高低,所以,在火电厂脱硝工程中, 除了反应器及烟道的设计不容忽视外,催化剂的参数设计同样至关重要。
一般来说,脱硝催化剂都是为项目量身定制的,即依据项目烟气成分、特性,效率以及客户要求来定的。
催化剂的性能(包括活性、选择性、稳定性和再生性)无法直接量化,而是综合体现在一些参数上,主要有:活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。
催化剂的形式有:波纹板式,蜂窝式,板式SCR脱硝工艺SCR脱硝工艺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反应生成无害的氮和水,从而去除烟气中的NOx。
选择性是指还原剂NH3和烟气中的NOx发生还原反应,而不与烟气中的氧气发生反应。
SCR脱硝技术SCR( Selective Catalytic Reduction )即为选择性催化还原技术,近几年来发展较快,在西欧和日本得到了广泛的应用,目前氨催化还原法是应用得最多的技术。
它没有副产物,不形成二次污染,装置结构简单,并且脱除效率高(可达 90%以上),运行可靠,便于维护等优点。
选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下, NH3优先和 NOx发生还原脱除反应,生成氮气和水,而不和烟气中的氧进行氧化反应,其主要反应式为:4NO4NH 3O24N 26H 2O2NO24NH 3O23N 26H 2O在没有催化剂的情况下,上述化学反应只是在很窄的温度范围内(980℃左右)进行,采用催化剂时其反应温度可控制在300- 400℃下进行,相当于锅炉省煤器与空气预热器之间的烟气温度,上述反应为放热反应,由于NOx在烟气中的浓度较低,故反应引起催化剂温度的升高可以忽略。
下图是 SCR法烟气脱硝工艺流程示意图SCR 脱硝原理SCR 技术脱硝原理为:在催化剂作用下,向温度约 280~420 ℃的烟气中喷入氨,将NO X 还原成 N2和 H2O。
SCR 脱硝催化剂:催化剂作为SCR脱硝反应的核心, 其质量和性能直接关系到脱硝效率的高低, 所以 , 在火电厂脱硝工程中,除了反应器及烟道的设计不容忽视外, 催化剂的参数设计同样至关重要。
一般来说 , 脱硝催化剂都是为项目量身定制的 , 即依据项目烟气成分、特性 , 效率以及客户要求来定的。
催化剂的性能 ( 包括活性、选择性、稳定性和再生性 ) 无法直接量化 , 而是综合体现在一些参数上 , 主要有 : 活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。
催化剂的形式有:波纹板式,蜂窝式,板式SCR 脱硝工艺SCR脱硝工艺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反应生成无害的氮和水,从而去除烟气中的 NOx。
选择性是指还原剂 NH3和烟气中的 NOx发生还原反应,而不与烟气中的氧气发生反应。
锅炉scr脱硝原理
SCR(Selective Catalytic Reduction)脱硝是一种常用的锅炉烟气脱硝技术,它利用催化剂和氨水 (或尿素溶液)来减少燃煤锅炉烟气中的氮氧化物(NOx)。
以下是SCR脱硝的基本原理:
1.催化剂选择:SCR脱硝通常使用金属氧化物催化剂,常见的催化剂材料包括钒钛催化剂 (V2O5/TiO2)和铜铝催化剂 (CuO/Al2O3)。
这些催化剂具有较高的氧化还原活性,可以促进氮氧化物的还原反应。
2.氨水或尿素注入:在SCR脱硝过程中,氨水 (NH3)或尿素溶液 (CH4N2O)被注入到烟气中。
氨水或尿素溶液通过氨水喷嘴或尿素喷射装置均匀地喷入烟气通道中,与烟气中的氮氧化物发生反应。
3.氮氧化物还原反应:氨水 (或尿素溶液)中的氨气 (NH3)与烟气中的氮氧化物(NOx)发生催化还原反应。
在催化剂的作用下,NH3与NOx反应生成氮气 (N2)和水 (H2O)。
反应过程中的主要反应方程式如下:
4NH3 + 4NO + O2→ 4N2 + 6H2O
4.催化剂活性维护:SCR脱硝过程中,催化剂的活性会随着时间逐渐下降,可能受到灰尘、硫酸盐和其他污染物的影响。
因此,周期性的催化剂清洗和维护是必要的,以保持SCR系统的高效运行。
通过SCR脱硝技术,可以有效降低燃煤锅炉烟气中的氮氧化物排放,以满足环境保护要求。
该技术广泛应用于发电厂、工业锅炉和其他需要控制氮氧化物排放的设施。
1/ 1。
化工企业尾气脱硝SCR技术工作原理与应用效果评估化工企业作为重要的工业生产基地,其尾气排放一直是环境保护的重点和难点。
其中,氮氧化物(NOx)是一种对大气环境造成严重危害的主要污染物之一。
为了实现对尾气中NOx的高效减排,化工企业逐渐引入尾气脱硝(DeNOx)技术,其中选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction,SCR)技术是目前应用最广泛的一种。
1. SCR技术工作原理SCR技术通过在尾气中加入适量的尿素溶液(烟气脱硝剂),在SCR催化剂的作用下实现NOx的还原转化。
其工作原理可以分为以下几个步骤:首先,将尾气与尿素溶液充分混合,使尿素分解生成氨气(NH3)。
然后,将氨气与NOx接触催化剂表面,NOx在催化剂的作用下发生还原反应,生成无害的氮气(N2)和水(H2O)。
最后,通过吸附剂或催化剂的再生装置,将剩余的氨气和氧化剂(如空气)进行再生,以保证SCR系统的长期稳定运行。
2. SCR技术应用效果评估SCR技术在化工企业中的应用已经取得了显著的效果。
主要体现在以下几个方面:2.1 NOx减排效果显著SCR技术能够高效地将尾气中的NOx转化为无害物质,实现了NOx的大幅减排。
经过实际应用效果评估,SCR技术可以将NOx排放浓度降低80%以上,远远低于环保法规要求的标准限值。
2.2 高效节能降耗与传统的尾气处理技术相比,SCR技术在NOx减排的同时,能够有效降低能源消耗,提高能源利用效率。
通过对化工企业应用SCR技术后的能耗监测发现,SCR系统的耗能仅为传统技术的一半左右,有效降低了企业的运营成本。
2.3 操作稳定可靠化工企业作为连续生产过程,对尾气处理设备的可靠性和稳定性要求较高。
SCR技术采用成熟的催化剂和控制系统,具有较高的抗毒性和抗高温能力,能够适应复杂的工作环境,并且不会对生产过程产生显著的干扰,确保了企业的正常运营。
2.4 降低二次污染传统的尾气处理技术在减排NOx的同时,可能会产生其他有害物质(如氨气、一氧化碳等),可能对环境和人体健康造成二次污染。
优质浮法玻璃生产线烟气脱硝SCR装置及除尘器技术方案目录1、前言 (4)2、项目简述 (4)3、技术规范 (4)3.1烟气参数 (5)4、技术要求 (7)5、技术方案 (7)5.1脱硝工艺原理 (7)5.2设计方案 (8)5.3设备描述 (8)5.3.1烟道系统 (8)5。
3。
2 SCR反应器 (9)5.3。
3催化剂 (10)5.3.4氨供应和贮存 (11)5。
3.5 除尘器 (11)5.4 电气系统描述 (12)5.5 仪表和控制描述 (13)5.6运行 (13)6、工艺计算汇总 (13)6.1 计算 (13)6.2反应器结构设计数据 (13)7、供货范围 (15)7.1催化剂 (15)7.2反应器 (15)7.3烟道系统 (15)7.4热空气吹灰系统 (16)7.5 氨供应设备 (16)7.6管道系统 (16)7.7保温 (17)7.8仪表与控制 (17)7.9电气 (17)7.10建筑 (17)7.11土建 (17)7.12专用工具 (17)7.13备件 (17)7.15 设备供货清单 (18)8、服务范围 (20)8.1设计 (20)8.2安装 (20)8.3试运的咨询服务 (20)8.4培训 (20)附件1:工艺流程图 (22)1、前言随着玻璃工业的迅速发展,玻璃市场对产品的质量、品种要求更高,为了满足市场对优质浮法玻璃的需求,利用国家当前开发中西部大好时机下所独具有的优越地理条件,利用企业自身所具有的资源、资本、技术等有利条件,四川泸州海纳环保科技有限公司选择泸州纳溪区化工园区内,建设两条优质浮法玻璃生产线,产能达到520t/d,生产电子级优质浮法玻璃,增强市场竞争力。
在玻璃生产过程中,玻璃窑排放烟气含一定量的氮氧化物,需要进行烟气脱硝处理,已满足国家环保要求及当地总量减排指标要求,综合考虑,决定选用脱硝效率最高的选择性催化还原法(SCR)脱硝工艺,还当地生产、生活一个美好蓝天。
2、项目简述2.1 工程名称:520t/d玻璃窑脱硝EPC工程2.2 建设地点:2.3 工程概况:脱硝装置将利用场地就近布置,在进烟囱前的出口烟道旁,还原剂系统在远离反应器的位置,且符合安全防火规程要求。
精心整理SCR 和SNCR 脱硝技术SCR 脱硝技术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?的情况下,烟气中的SCR SCR 图1为热器前,SCR 时间、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。
氨储存罐可以容纳15天使用的无水氨,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方式,同时保证氨气/空气混合器内的压力为350kPa 。
NH3和烟气混合的均匀性和分散性是维持低NH3逃逸水平的关键。
为了保证烟气和氨气在烟道分散好、混合均匀,可以通过下面方式保证混合:在反应器前安装静态混合器;增加NH3喷入的能量;增加喷点的数量和区域;改进喷射的分散性和方向;在NH3喷入后的烟道中设置导流板;同时还应根据冷态流动模型试验结果和数学流动模型计算结果对喷氨系统的结构进行优化。
喷氨系统?喷氨系统根据锅炉负荷、反应器入口NOx 浓度、反应器出口NOx 浓度测量的反馈信号,控制氨的喷入量。
反应器系统?SCR反应器采用固定床形式,催化剂为模块放置。
反应器内的催化剂层数取决于所需的催化剂反应表面积。
典型的布置方式是布置二至三层催化剂层。
在最上一层催化剂层的上面,是一层无催化剂的整流层,其作用是保证烟气进入催化剂层时分布均匀。
通常,在第三层催化剂下面还有一层备用空间,以便在催化剂活性降低时加入第四层催化剂层。
在反应器催化剂层间设置吹灰装置,定时吹灰,吹扫时间30~120分钟,每周1~2次。
如有必要,还应进行反应器内部的定期清理。
反应器下设有灰斗,与电厂排灰系统相连,定时排灰。
省煤器和反应器旁路系统?在省煤器前和反应器之间设置旁路,称之为省煤器旁路。
当锅炉负荷降低,烟气流量减少,进入反应器的烟气温度低于要求值时,旁路开通,向反应器导入高温烟气,提高反应器内的温度。
实施与应用背景国内某电厂2×1000MW燃煤机组配套锅炉为超超临界变压塔式直流锅炉。
锅炉燃烧系统设计采用分级燃烧和浓淡燃烧等技术,可有效降低NO X排放量和降低锅炉最低稳燃负荷。
SCR脱硝系统催化剂采用蜂窝式,烟气脱硝装置采用高尘型工艺,SCR反应器采用双烟道布置。
单个SCR反应器净空尺寸为14600mm (W)×15000mm(L)×23650mm(H)。
采用尿素热一次风热解法。
在SCR入口烟道截面上的2×9个AIG喷嘴将氨喷入到SCR反应器内。
SCR反应器入口烟道弯头较多,布置非常曲折,同时SCR反应器入口烟道狭长,烟气流场复杂,气流分布难以在各符合段达到均匀,采用均衡喷氨极易引起局部喷氨过量导致氨逃逸率过大,影响空预器等烟道后部设备运行,同时也影响了SCR效率。
AIG每个喷氨支管配有手动调节阀,可在运行调试期间根据烟道中NH3和NOX的分布情况,进行手动调节。
根据第三方试验检测机构对该电厂7号机组进行的SCR装置NOX分布均匀性检测结果显示:7号机组SCR装置本次测试区域的NO X分布C.V值:A侧上层30.5%,A侧下层42.2%。
B侧上层6.80%,B侧下层43.5%。
根据以往经验,当SCR装置NO X分布的C.V值在30%以下时,可认为NOX 分布均匀性正常。
改造前SCR装置喷氨优化调整采用静态调整AIG阀门的方法,该方式仅通过在线实验方法调整,并且在工况改变的情况下无法做到及时调整,也无法实时监测SCR反应器入、出口烟气截面NO X分布情况,所以不能及时根据分布情况调整每个喷氨小室的喷氨量,造成了局部氨逃逸率升高、区域性脱硝效率降低。
氨逃逸对脱销系统的影响:如氨分布稍有不均,会出现局部逃逸峰值和较高的逃逸平均值。
实际上,即使分布不均程度较轻,氨逃逸峰值也足以引发问题。
这是因为脱硝效率较高时,如果系统没有调节氨分布不均的能力,当部分烟气含氨量超过NOX反应量时,多余的氨流经系统时就会逃逸。
烟气脱硝方法中scr和sncr的原理
SCR (Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原)和SNCR (Selective Non-Catalytic Reduction,选择性非催化还原)都是烟气脱硝技术。
它们都是通过将还原剂与烟气中的氮氧化物接触使其发生化学反应,将氮氧化物还原为氮气和水蒸气,从而达到脱硝的目的。
具体来说:
1. SCR原理
SCR技术是一种基于化学反应的烟气脱硝技术,其主要原理是在高温下使用氨水或尿素等还原剂与烟气中的氮氧化物进行接触,利用催化剂将NOx还原为无害的N2和H2O。
SCR过程中主要有以下两个步骤:
2NO+2NH3+O2→2N2+3H2O(反应1)
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O(反应2)
SCR脱硝的优点是脱硝效率高,可以达到90%以上,而且适用于各种烟气排放情况,对于含有NOx的烟气,SCR技术都能够有效应对。
2. SNCR原理
SNCR技术是一种基于温度和空气动力学的烟气脱硝技术,其主要原理是在高温的烟气中注入还原剂,通过高温下的化学还原反应使氮氧化物发生还原反应,从而达到脱硝的目的。
SNCR反应的基础是NOx在高温下与NH3发生还原反应,通
过控制还原剂的注入位置和量来达到最佳的脱硝效果。
NO+NH3→N2+H2O(反应3)
SNCR脱硝技术的优点是适用范围广,成本低,但脱硝效率较低,通常只能到达50%~70%,而且需考虑还原剂的逃逸问题,对于高温、高浓度的烟气脱硝效果不如SCR技术。
1 / 11下载文档可编辑 烟气脱硝装置( SCR)技术 一、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: 4NO + 4NH3 +O2 →4N2 + 6H2O 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。 二、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。 图1为SCR烟气脱硝系统典型工艺流程简图。 2 / 11下载文档可编辑
三、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。 3 / 11下载文档可编辑
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。 1、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。氨储存罐可以容纳15天使用的无水氨,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方式,同时保证氨气/空气混合器内的压力为350 kPa。 NH3 和烟气混合的均匀性和分散性是维持低NH3 逃逸水平的关键。为了保证烟气和氨气在烟道分散好、混合均匀,可以通过下面方式保证混合:在反应器前安装静态混合器;增加NH3 喷入的能量;增加喷点的数量和区域;改进喷射的分散性和方向;在NH3 喷入后的烟道中设置导流板;同时还应根据冷态流动模型试验结果和数学流动模型计算结果对喷氨系统的结构进行优化。 2、喷氨系统 喷氨系统根据锅炉负荷、反应器入口NOx 浓度、反应器出口NOx 浓度测量的反馈信号,控制 氨的喷入量。 3、反应器系统 SCR反应器采用固定床形式,催化剂为模块放置。反应器内的催化剂层数取决于所需的催化剂反应表面积。典型的布置方式是布置二至三层催化剂层。在最上一层催化剂层的上面,是一层无催化剂的整4 / 11下载文档可编辑
流层,其作用是保证烟气进入催化剂层时分布均匀。通常,在第三层催化剂下面还有一层备用空间,以便在催化剂活性降低时加入第四层催化剂层。在反应器催化剂层间设置吹灰装置,定时吹灰,吹扫时间30~120分钟,每周1~2次。如有必要,还应进行反应器内部的定期清理。反应器下设有灰斗,与电厂排灰系统相连,定时排灰。 4、省煤器和反应器旁路系统 在省煤器前和反应器之间设置旁路,称之为省煤器旁路。当锅炉负荷降低,烟气流量减少,进入反应器的烟气温度低于要求值时,旁路开通,向反应器导入高温烟气,提高反应器内的温度。此外,在反应器入口和出口间装有一个大的旁路,称之为反应器旁路。反应器旁路的作用是:锅炉负荷降低时使用。例如开机和停机时使用,低负荷时使用和季节性使用。以防止低温造成催化剂中毒及催化剂污染。所有SCR系统旁路的插板门均要保证零泄露。 5、催化剂 催化剂是电厂SCR工艺的核心,它约占其投资的l/3。为了使电站安全、经济运行,对SCR工 艺使用的催化剂应达到下列要求: ———低温度时在较宽温度范围具有较高的活性 ———高选择性( SO2 向SO3 转换率和其他方面作用低即副反应少) ———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 稳定性 ———克服强烈温度波动的稳定性 ———对于烟道压力损失小 5 / 11下载文档可编辑
———寿命长、成本低理想的催化剂应具有以下优点: 1. 高活性; 2.抗中毒能力强; 3. 好的机械强度和耐磨损性; 4. 有合适的工作温度区间。 ①SCR法催化剂基本概念 催化剂种类 形状:最初开发的催化剂是粒状的。现在为了防止催化剂层被粉末堵塞,减少压力的损失,而 采用蜂窝状或平板状催化剂。这种催化剂可根据排气中粉末浓度选定格子的间距。图2是蜂窝状催化剂的外观照片。
组成:一般,催化剂是由①基材(构成催化剂的骨架) 、②载体(使活性金属成分能够较好的分散合保持的材料)以及③活性金属(起催化作用的成分)构成。但现在使用的蜂窝状催化剂不是用基材的,它是6 / 11下载文档可编辑
把载体材料本身作为基材制成蜂窝状。表1为催化剂的结构及其功能。
②催化剂性能 对催化剂性能影响较大的因素有反应温度、催化剂量、氨的注入量,如图3所示。由于在250~450 ℃(最好是350~400 ℃) ,催化剂有最佳活性,通常脱硝反应设定在这个温度范围内。当反应温度不在这个温度范围内时,催化剂的性能将降低,尤其是在高温区域使用时,由于过热促使催化剂的表面被烧结,使催化剂寿命降低。 7 / 11下载文档可编辑 但是,最近随着脱硝装置适用范围的扩大,同时也要求催化剂的使用8 / 11下载文档可编辑
温度范围扩大,如适用于反应温度200 ℃的垃圾焚化炉(袋滤器出口处设置的脱硝装置)的低温催化剂,或者是适用于反应温度超过550 ℃的单循环气轮机(在气轮机出口处设置的脱氮装置)的高温脱硝催化剂。催化剂反应温度的依赖特性是由催化剂的各种活性成分(V2O5、WO3 等)的含有浓度以及比例所决定的。通过适当地选择活性金属的组成,可以制造适合于各种用途且具有最佳特性的催化剂。图4为活性金属种类和催化剂活性。
③催化剂量:是根据脱硝装置的设计能力和操作要求来决定的,增加催化剂量可以提高脱硝性能。在实际中,催化剂的初期充填量是设计要求的最适量和使用期间的损失量之和。一般用SV 值[ SV值=处理气体量(m3 (Vn ) /h ) /催化剂量(m3 ) ]来表示催化剂的充填量指标。脱硝反应时,排放气体中的NOx 和注入的NH3 几乎是以1: 1的物质的量之比进行反应,因此在相同的催化剂充填量下,通过增加NH3 的注入量,也会使NH3的泄漏量增加,所以在决定氨浓度和催化9 / 11下载文档可编辑
剂量时必须考虑对脱硝装置后部机器的影响。 NH3 量的注入指标用注入的NH3 和处理气体中的NOx 的物质的量(容量)之比(NH3 /NOx )表示,一般根据所要求的脱硝装置性能来设定NH3 /NOx。排放气体中含有的其他成分,如水(H2O) 、氧气(O2 )等,对脱硝性能仅有很小的影响,而SOX、NOx、N2 则没有影响。但是,因NH3 的注入量是根据NH3 和NOx 的物质的量之比决定的,所以NOx 浓度对NH3 泄漏浓度有影响 ④催化剂性能随时间的变化 在工业装置实际运行时,随使用时间的增加,催化剂性能的下降是不可避免的,其性能下降的程度随工业装置运行条件(燃料性质、处理气体温度等)而有所不同。通常是以一定反应条件下的反应速度常数(它随着催化剂种类和反应温度而变化)来评价催化剂。催化剂的性能随着使用时间的增加而下降,当其性质不能满足设计要求时,就需要更换催化剂。催化剂从开始使用到换用时为止的时间被称为催化剂的寿命。但是催化剂的寿命与机械零件的寿命不同,催化剂寿命的长短也有很大差异。工业脱硝中,催化剂寿命随工业装置的种类而有所不同,一般燃煤锅炉为5~6 a,燃油锅炉为7~8 a,燃气锅炉为8~10 a。 对于燃煤机组,哈锅推荐脱硝装置选用蜂窝状催化剂,原因如下: 1)在世界燃煤机组的脱硝装置上,蜂窝状催化剂应用最广泛。 2)同波纹板式、板式催化剂相比,蜂窝状催化剂具有如下优点,10 / 11下载文档可编辑
如表2所示。 6、SCR测量控制系统 ①反应温度控制 在一定温度范围内,随反应温度提高,NOx 脱除率急剧增加,脱硝率达到最大值时,温度继续升高会使NH3 氧化而使脱硝率下降; 反应温度过低,烟气脱硝反应不充分,易产生NH3 的逃逸。因此要对SCR系统入口烟气温度进行监测并通过调节省煤器旁路开度控制SCR 系统入口烟气温度 ②氨量控制 在NH3 /NOx 摩尔比小于1 时,随NH3 /NOx摩尔比增加,脱硝效率提高明显; NH3 投入量超过需要量, NH3 会造成二次污染, 一般控制NH3 /NOx 摩尔比在1. 0左右。NH3 的流量控制阀调节控制NH3 的流量,控制系统根据反应器入口NOx的浓度、烟气流量、反应器出口所要求NOx 的排放浓度和氨的逃逸浓度计算出氨的供给流量。为保证人身和设备安全,发生下列情况,氨气阀门自动关闭:低的烟气流量;高的氨气/空气比;催化剂入口烟气温度过高;催化剂入口烟气温度过低;没有来自锅炉的运行允许信号;启动急停开关。 ③氨稀释空气流量控制