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SCR脱硝系统

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SCR(Selective Catalytic Reduction)是一种选择性催化还原技术,近年来发展迅速,在西欧和日本得到广泛应用,目前氨催化还原法是应用最多的技术。它具有无副产品、不形成二次污染、装置结构简单、去除效率高(可达90%以上)、运行可靠、易于维护等优点。

选择性是指在催化剂作用和氧存在条件下,NH3优先与NOx发生还原脱除反应,生成氮气和水,不与烟气中的氧发生氧化反应,其主要反应式为:

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O(1)

2NO2+4NH3 +O2→ 3N2+6H2O(2)

在没有催化剂情况下,上述化学反应仅在狭窄的温度范围(980℃左右)进行,采用催化剂时的反应温度可控制在300~400℃,相当于锅炉省煤器与空气预热器间的烟气温度,上述应为放热反应,由于烟气中的NOx的浓度低反应引起的催化剂温度上升可以忽略不计。

下图为SCR法烟气脱硝技术流程示意图。

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SCR脱硝原理

SCR技术的脱硝原理是:在催化剂的作用下,向温度约280-420℃的烟道气中吹入氨,将NOX还原为N2和H2O。

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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,因此在火电厂脱硝工程中,除了反应器和烟道的设计不可忽视外,催化剂的参数设计也同样重要。

一般来说,脱硝催化剂是为项目量身定制的。也就是说,它是根据项目的烟气成分、特性、效率和客户要求而定的。催化剂的性能(包括活性、选择性、稳定性和再生性)不能直接量化,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、技术性能指标等。

催化剂形式为:波形板式、蜂窝式、板式

QQ截图20180021553003。jpg

SCR脱硝技术

SCR脱硝技术的原理是在催化剂的作用下,还原剂(液氨)与烟道气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水,去除烟道气中的NOx。选择性是指还原剂NH3与烟道气中的NOx发生还原反应,与烟道气中的氧不发生反应。

SCR脱硝工艺:还原剂(氨)通过罐道输送,以液体形式储存在氨罐中;液氨在注入SCR系统的烟气之前通过蒸发器蒸发气化。将气化的氨和稀释空气混合,通过氨栅吹入SCR反应器上游的烟雾中。充分混合的还原剂和烟道气在SCR反应器中的催化剂作用下反应,除去NOx。

SCR脱硝工艺流程图

QQ截图201800215324。jpg

SCR脱硝系统

SCR脱硝系统主要由SCR催化反应器、氨气注入系统、烟道气旁路系统、氨的储存和制备系统等组成。SCR催化反应器的配置方式,目前国内外普遍配置在高尘配置方式,即省煤器与空预器之间的高温烟道内。在此位置,烟气温度可达到反应的最佳温度。因此,本期工程脱硝装置拟采用高尘配置方式。烟道气在锅炉省煤器出口平均分为两条路,各路烟道气并行进入垂直配置的SCR反应器,即每个锅炉有两个反应器,烟道气经均流器进入催化层。在烟道气进入催化剂层之前设置氨气注入系统,在烟道气和氨气充分混合后进行催化反应,使NOX脱落。反应后的烟道气进入空预器、电除尘器、鼓风机和脱硫装置后,排出烟囱。SCR反应器位于空预应器上。

SCR脱硝系统组成

・反应器/催化剂系统

・烟道气/氨的混合系统

・氨的储备和供给系统

・烟道系统

・SCR的控制系统

SCR脱硝设备

反应器/催化剂系统

主要设备:反应器、催化剂、吹灰器

烟道气/氨混合系统

主要设备:稀释风机、静态混合器、氨喷格栅(AIG)、空气/氨混合器

氨的储备和供给系统

主要设备:卸载压缩机、氨蒸发器(电/汽)、氨罐、缓冲罐、稀释罐

烟道系统

主要设备:挡板(有旁路)、膨胀节、导流板、烟道

SCR控制系统

主要设备:DCS、PLC、仪表、盘柜等


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