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7、SCR法脱硝工程
7、SCR法脱硝工程
所属分类:5、烟气脱硫和脱硝成套工程
发布日期:2015-10-8
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电话:0318-8385550

一、选择性催化还原SCR烟气脱硝法概述

目前,我国发电装机容量已突破4亿kW,绝大多数为燃煤机组。以火电厂为主排放的SO2和NOx不断增加。尽管NOx所带来的危害有目共睹,但目前我国火电厂环保措施主要集中于脱硫处理,而在控制NOx排放方面则刚刚起步,与世界先进国家相比尚有很大差距,主要原因是这项技术发展较晚,需要的投资较大;另一方面,我国目前对NOx排放的要求较低,新建火电厂锅炉燃烧器只需采用低NOx燃烧技术就可以达到国家排放标准,故脱硝技术在整个火电厂环保措施中所占的比重较小。针对这些问题,我国已着手进行烟气脱硝示范工程,要求已建和新建火电机组要逐渐把脱硝系统列入建设规划。

目前应用的火电厂锅炉脱硝技术中,选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction简称SCR)法脱硝工艺被证明是应用最多且脱硝效率最高、最为成熟的脱硝技术,是目前世界上先进的火电厂烟气脱硝主流技术之一。SCR法是一种燃烧后NOx控制工艺,关键技术包括将氨气喷入火电厂锅炉燃煤产生的烟气中;把含有NH3(气)的烟气通过一个含有专用催化剂的反应器;在催化剂的作用下,NH3(气)同NOx发生反应,将烟气中的NOx转化成H2O和N2等过程,脱硝效率≥90%。目前,利用该项技术的产品在全球占有率高达98%,居世界发达国家烟气脱硝技术首位。

SCR系统特点:

 结构较复杂,运行方便;

 运动设备少,可靠性高;

 无副产品,消耗催化剂;

 脱硝效率高,达到90%;

目前应用的火电厂锅炉脱硝技术中,选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction简称SCR)法脱硝工艺被证明是应用最多且脱硝效率最高、最为成熟的脱硝技术,是目前世界上先进的火电厂烟气脱硝主流技术之一。SCR法是一种燃烧后NOx控制工艺,关键技术包括将氨气喷入烟气中;把含有NH3(气)的烟气通过含有专用催化剂的反应器;在催化剂的作用下,NH3(气)同NOx发生反应,将烟气中的NOx转化成H2O和N2等过程,脱硝效率≥90%。目前,利用该项技术的产品在全球占有率高达98%,居世界发达国家烟气脱硝技术首位。

二、选择性催化还原SCR法脱硝原理

SCR技术是还原剂(NH3、尿素)在金属催化剂作用下,选择性地与NOx反应生成N2和H2O,而不是被O2所氧化,故称为“选择性”。主要反应如下:

4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O

4NH3+2NO2+O2→6N2+6H2O

采用催化剂促进NH3和NOx的还原反应时,其反应温度取决于所选用催化剂的种类。在催化剂中,以具有锐钛矿结构的TiO2做载体,钒作为主要活性成分的催化剂在工程中应用最为广泛,其技术发展也最为成熟。其活性温度区间在300-400℃。在这类催化剂中通常还加入WO3和/或MoO3,其主要作用是增加催化剂的活性和增加热稳定性,防止锐钛矿的烧结和比表面积的丧失。

三、脱硝系统构成

(1)烟气系统;

(2)SCR反应器和催化剂;

(3)催化剂的吹灰系统;

(4)液氨的存储和卸料系统;

(5)液氨的蒸发系统;

(6)氨的空气稀释和喷射系统;

(7)烟气取样系统;

(8)工业水系统;

(9)其他由主系统接出的水、蒸汽等辅助系统。

四、脱硝系统工艺流程图

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 五、脱硝系统工艺流程说明

液氨槽车运送来的液氨由液氨卸料压缩机输入氨储存罐内,用液氨泵将氨储存罐中的液氨输送到液氨蒸发器内蒸发为氨气,经氨气缓冲罐来控制一定的压力及其流量,然后与稀释风机来的空气在混合器中混合均匀,再送达SCR反应器,在催化剂的作用下与由省煤器过来的烟气中的氮氧化物反应生成氮气和水,最后去除了氮氧化物的烟气进入空气预热器,再经除尘器进入脱硫装置脱硫后,经空气预热器加热后排放。

4.1  烟气系统

脱硝装置的烟道及反应器位于锅炉省煤器后空预器前,氨喷射格栅(AIG)放置在SCR反应器上游的一个合适位置。烟气从锅炉出口处进入SCR反应器里,在喷氨区与氨气混合,混合烟气向下流过均流板、催化剂层,在催化剂层中进行反应,脱硝后的气体随后进入空气预热器、除尘器、引风机和FGD,最后通过烟塔排入大气。

4.2  脱硝剂存储、制备、供应系统

液氨储存、制备、供应系统包括液氨卸料压缩机、储氨罐、液氨蒸发器、液氨泵、氨气缓冲罐、稀释风机、混合器、氨气稀释槽、废水泵、废水池等。此套系统提供氨气供脱硝反应使用。液氨的供应由液氨槽车运送,利用液氨卸料压缩机将液氨由槽车输入储氨罐内,用液氨泵将储槽中的液氨输送到液氨蒸发器内蒸发为氨气,经氨气缓冲罐来控制一定的压力及其流量,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氨气稀释槽中,经水的吸收排入废水池,再经由废水泵送至废水处理厂处理。

 

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