烟气脱硝技能要害参数与工程实例;进程化学;;在贵金属、碱金属氧化物或沸石等催化剂的效果下，运用氨复原剂在285～400℃下，将NOx复原为无害的N2放空。 也或许产生NH3的氧化反响： ;5;催化剂;7;;1、反响温度： 当选用催化剂来促进NH3和NOx的复原反响时，其反响温度取决于所选用催化剂的品种： 金属氧化物如氧化钛为支撑资料（载体）， V2O5为催化剂：最佳反响温度为260～450℃； 活性焦炭为催化剂，反响温度为100～150℃； 贵金属Pt或Pd为催化剂，反响温度为175～290℃ 依据所选用催化剂的不同，催化剂室应安置在烟道中相应温度的方位。 ;反响温度：用Pt做催化剂，温度操控在225-255℃之间。温度过高，会产生NO的副反响，温度低于220℃，尾气会有未反响的氨。;2、空间速度（SV） 在反响器规划中，空间速度（SV）是要害参数。空间速度是指单位催化剂容积单位时刻内通过的烟气量，单位为h-1。即： SV=Q/V 式中 Q—烟气流量，m3/h； V—催化剂体积，m3 。 空间速度表明烟气混合物在催化剂容积内的停留时刻。其速度巨细与以下要素有关：脱硝效果、烟温、答应氨走漏量和烟气及烟尘成分等。空间速度大，则NOx脱除率下降。燃煤电厂中，空间速度一般取为2000~3000 h-1。 空间流速越低，烟气在催化床内停留时刻越长，则脱硝率越高。;3、面积流速： 面积流速等于烟气流量与催化剂几许外表积的比值。 AV=Q/ Acat 式中 Q—烟气流量，m3/s； Acat—催化剂几许外表积，m2 。 典型烟气脱硝的AV值在5~7m/s。; 4、催化剂活性 SCR中，催化剂活性常常描绘为AV的函数，用K表明： K=-AV*ln(1-η) η:脱硝率； 关于已知几许外表积的催化剂，其活功能够通过丈量烟气流量和脱除率来核算得到。催化剂活性下降将导致脱硝率下降，一起导致氨逃逸量增大。;催化剂的活性不同来历于催化剂规划,比方催化剂中的V含量,V含量大,活性必定高. 催化剂活性一般以脱硝功率来衡量，其实它是一起考虑到催化剂比外表积、催化剂结构、成分等要素，在必定工况下（也就是说必定ASR值、空速、温度等）催化剂表现出来的脱硝活性。 工程中一般催化剂体积通过经历公式来确认，然后运用烟气流量和催化剂体积来确认空速。 ;5、答应氨走漏量： 氨走漏量便是未反响的NH3的量，要求未反响的NH3尽量小。不然未反响的NH3在有水参加下，与烟气中SO3反响生成粘性液体NH4HSO4，会引起烟气下流设备（如空预器）的腐蚀、玷污与阻塞。 NH3的用量应适当，如NH3的量太少，不能满意脱硝的需求；NH3的量太大，构成NH3丢失，并且产生氨走漏问题。工业上选用NH3/ NOx摩尔比来衡量，一般操控在1.1~1.5。现在，NH3走漏量（反响器出口处NH3的浓度）操控在5ppm以下，主张小于3ppm。;6、SO2/SO3转化率 SO2/SO3转化率高，对下流设备有害，应操控在1%以内。 影响要素首要有：反响温度、催化剂成分、氨的参加量等。参加三氧化钨能够削减SO2/SO3转化率。;;;工程实例;;台山电厂现在有5×600MW燃煤机组，托普索公司为其5号机组规划了SCR脱硝体系，预期在2006年发动运转。托普索公司为其脱硝体系供给催化剂、体系要害设备和体系规划，包含实体模型试验。根本规划数据如下： 600MWe 烟气流量1,900,000Nm3/hr 两层DNX催化剂 550mg/Nm3NOx 灰量14g/Nm3 高达94的脱硝率 氨逃逸
0.75 该项目在选用催化剂时特别考虑了灰中高钙成分(28.9cao)的影响，美国prb煤项目中遇到过相似的高含钙量的规划状况。氧化钙会与烟气中so3反响生成石膏caso4而掩盖催化剂外表，由于托普索脱硝催化剂具有三种孔径散布，具有非常高的反抗“中毒”的才干，包含由灰中高含钙量所引起的“中毒”，即便外表有很多的石膏掩盖，还会有抵达活性位的可用通道。;该体系规划确保脱硝功率为94%，氨逃逸只要3ppm，完成这一规划需求催化剂具有高功能且对氨/nox混合的要求更高。当要求高脱硝功率和低氨逃逸时，体系规划要素到达适合平衡是非常要害的。对脱硝功率和氨逃逸量的要求越严厉，对氨和烟气（nox）混合的要求越高。 托普索公司开发了专有混合设备----星形混合器，由一些形状为带四角星的圆盘组成。星形混合器依照必定的视点装置在烟气中，使盘后气流构成涡流。该设备完成了短距离内的最佳混合效果，且压损很小。星形混合器，并结合认真地流场模仿，能够使体系在到达94%脱硝功率、3ppm氨逃逸量所需的抱负混合效果的一起，体系压损小于339pa（不包含催化剂层压降）。 ;;台山项目引荐的催化剂类型是dnx-864，适用于烟尘含量高的环境。特别是对燃煤锅炉的scr体系。dnx-864催化剂的水力直径为6.4 mm(圆形的水力半径相当于几许半径的1/2），相当于孔径7.2mm。催化剂将以ve422ee和ve422ees模块的方法供给，包含16个催化盒。模块的尺度大约为l×w×h=1.88m×0.95m×1.45m ，分量大约为900kg。模块包含一个顶部钢丝网栅格，此栅格由满意的强度支撑。烟气吹扫体系以过热蒸汽为吹扫介质（吹灰器），用来避免催化剂外表阻塞。过热蒸汽源安置在scr脱硝设备邻近。 ;氨的存储和处理体系用于卸载并存储无水氨（纯度为99.6%或更高），作为scr的反响剂。此体系由两台卸料压缩机、两个储氨罐、一个废氨稀释槽、氨气走漏检测器和报警体系、水喷淋体系、安全体系及相应的管道、管件、支架、阀门，附件及附件组成。每个储氨罐的实践贮存容量为79?(22.2 kg/?, 55 ℃)，并且锅炉bmcr锅炉最大接连负荷工况下纯氨的消耗量能够满意10天(20小时/天)的用量。储氨罐的上部至少留有悉数容量的15%的汽化空间。 ;氨注入体系的规划办法是蒸腾、稀释和注入作为脱硝剂的无水液氨。此体系包含液氨蒸腾槽和氨气积压器、稀释风机、氨操控阀、氨/空气混合器，注氨格栅，以及相应阀门、管道及其附件、支撑组成。液氨靠本身的压力从储氨罐输送到蒸腾槽，液氨在蒸腾槽中被辅佐蒸汽加热蒸腾。浓缩的氨气被空气稀释后，确保安全操作并且不具有可燃性。稀释后的氨气通过装置在scr反响器进口烟道的注氨格栅注入。 ;蒸腾槽设备规划装置在正常的氨靠本身压力活动的传输回路，从储罐的底部取得液氨并把蒸汽氨输送到缓冲槽。一切的管道联接应该是满焊。螺栓联接是不答应的。在这个回路中一切的管道焊接应该消除应力。 蒸腾槽供给汽水分离器、温度操控器、带附件的蒸汽操控阀和氨温度操控所必需的低-高温度报警器、温度计、压力指示器、料位计等。 ;;scr反响器和催化剂运转 在冷发动的时分，脱硝设备应该先由暖空气预热。催化剂应被预热至烟气露点以上，以避免发动时催化剂呈现结露。燃料油的不彻底焚烧会导致催化剂底部的堆积，产生阻塞孔隙的损害，然后下降活性。催化剂上的未彻底焚烧成分的氧化，会导致部分过热的现象。 ;从头发动 在反响器停机后，假如反响器的温度仍然在烟气露点以上，则无需预热催化剂就可进行从头发动。不然，依照冷发动的进程进行发动。 氨气喷注体系的发动 当催化剂反响器出口温度高于硫酸氢氨露点温度10℃时，氨气注入体系能够发动 (参照以下运转温度的约束)。 ;正常操作 催化剂运转温度 dnx催化剂有杰出的抗热冲击的功能，并且能够接受锅炉正常温度的改动，催化剂的运转不会遭到锅炉发动，负荷改动，以及停转的影响。 烟气中不含有硫的状况下，dnx催化剂的正常运转温度为220-450℃。温度低的条件下，活化功能就低，但低温一般产生在低的锅炉负荷状况下，此刻将不会下降脱硝功率。在高温的状况下，将呈现催化剂的烧结现象。当温度大于450℃时，将导致催化剂的损毁，然后下降脱硝功率。 规划运转温度 持续运转最低温度：317 ℃ 持续运转最高温度：420 ℃ ;;abs的堆积将首要产生在催化剂的空地里。堆积的进程是可逆的，当运转温度提升到露点以上abs将蒸腾，催化剂活性将康复。 只要当长时刻在低于露点的温度下运转时，催化剂活性会被永久地改动。硫酸氢氨的堆积会产生粘性，粘住飞灰。当长时刻在露点以下运转时，主张添加吹灰的频率。 由于催化剂包含有不同巨细的孔隙，以及三氧化硫和氨气的存在份额，硫酸氢氨的凝集实践产生在必定的温度范围内。 催化剂中氨气和三氧化硫的浓度取决于催化剂的活性。硫酸氢氨的凝集，浓度份额，催化剂的安稳活性的平衡的树立需求一段较长的时刻。 当运转温度在涣散凝集温度以下时，安稳状况的活性为零。运转温度长时刻低于硫酸氢氨凝集温度时将导致催化剂活性的显着下降。这种状况下，即便将温度升至露点以上也不能彻底康复活性。在低于abs 露点温度的条件下接连运转的时刻有必要操控在300小时以内，一起每层催化剂各点的温度有必要在270℃以上。 ;;反响器潜值是表征反响器脱硝才干的参量，其界说为催化剂活性与单位体积烟气中催化剂外表积的乘积。锅炉运转负荷改动，由于导致通过催化床的烟气量、温度、烟气流速等产生改动，然后对abs的构成产生影响。机组运转负荷对abs构成的影响详细进程如下： （1）在锅炉最大接连运转负荷（mcr）运转时，反响器潜值高于要求到达方针脱硝率和最小溢氨量的最低潜值。 （2）跟着锅炉运转负荷的下降，由于烟气流量下降，所以反响器的潜值增大； （3）由于机组持续在低负荷条件下运转，反响器运转温度低于最低运转温度，abs构成并堆积在催化剂上，这将下降反响器的潜值； （4）当机组从头以满负荷运转时，跟着烟气流量的添加反响器的潜值下降； （5）在满负荷更高的烟气温度条件下，abs进步并且反响器潜值康复为满负荷时初始值。;负荷改动 催化剂能够反抗温度改动，以及由各种原因引起的锅炉负荷改动。dnx催化剂能够接受每分钟100℃的改动。 ;吹灰器的运转 吹灰设备有两种；一种是除去堆积在反响器进口导向板尘埃的手动用吹灰器，另一种是避免和除去scr反响器的粉尘等异物的4套往复运动方法的吹灰器。 吹灰器的加热介质为最少温度250℃和5kg/cm2以上的过热蒸汽，只要满意这两个条件时才干进行吹灰。 吹灰器蒸汽的最低条件:? ???? ? ? 蒸汽压力: 最小5kg/cm2 蒸汽温度: 最小250℃ 用于吹灰的蒸汽只要契合以上的最低条件时，才干进行吹灰。;嵩屿电厂一期scr烟气脱硝工艺;锅炉氨槽车储氨罐压缩机稳压罐气化器nox反响器稀释风机空预器混合器注氨格栅省煤器调理阀至除尘器 嵩屿电厂scr本体的技改工艺由催化反响区和氨区两大部分组成。其间催化反响区由反响器壳体、催化剂、稀释风机、注氨格栅（aig）及吹灰器等设备组成。氨区则包含储氨罐、气化器、压缩机及稳压罐等设备。;工艺流程为：槽车运来的液氨由压缩机输送到储氨罐，液氨在气化器内经45℃左右的水浴蒸腾成氨气，送到氨气稳压罐。氨气经减压后送入氨气/空气混合器中，与来自稀释风机的空气混合，通过喷氨格栅（aig）的喷嘴喷入烟道中，与烟气均匀混合后进入催化反响器。nh3与nox在催化剂的效果下产生催化复原反响，nox复原为无害的n2和h2o。 考虑到该工程每年正常启停次数在10次以下，学习国外的经历，撤销旁路设置，避免了旁路挡板的密封和积灰问题，削减了出资和运转维护费用。别的，scr反响器也未设灰斗，scr吹灰器吹出的积灰，直接由空预器的灰斗来承当。;嵩屿电厂一期增设scr烟气脱硝体系首要的工艺参数;导流板 ;某1000mw机组scr反响器;某电厂scr设备概要数据如表所列。; 序号;scr设备对锅炉设备的影响;2、so2转换成so3对尾部烟道设备的影响 由于在催化反响器中so2将转化成so3,反响器下流的so3会显着的添加,特别是在高含尘烟气段安置体系中,除了可生成硫酸氨以外,在露点温度下fgd再热体系中会凝聚过量的硫酸,然后对受热面构成腐蚀。硫酸铵和硫酸氢铵会阻塞催化剂,构成脱硝功率下降和阻力添加。硫酸、硫酸铵、硫酸氢铵的混合物附着在空气预热器上，会构成空气预热器的腐蚀及阻塞，严峻时有必要停炉整理，不然影响锅炉的正常运转。 此外，so2氧化为so3后会引起的烟气酸露点升高，使排烟温度及空气预热器出口的温度升高，下降锅炉热功率。一起so3构成的蓝羽使排烟的不透明度添加，并且so3在排烟时现已转化成硫酸，直接构成酸雨污染。 ;;操控so2的氧化 scr进程运用的钒基催化剂会对烟气中so2的氧化产生催化效果而构成so3，so3在省煤器段构成硫酸蒸汽，在空气预热器冷端177~232℃浓缩成酸雾，腐蚀受热面。 在so2氧化率的操控方面，关于v2o5类商用催化剂，钒的担载量不能太高，一般操控在1%左右可削减so2氧化。 别的，催化剂的形状会对so2氧化产生影响，丹麦tops?e公司开发了系列波纹状脱硝催化剂，由于其v2o5组分含量低，可有用削减so2氧化率。一起，scr反响非常敏捷，no和nh3的浓度在催化剂的外表邻近敏捷下降。因而，增大催化剂的孔道密度来添加外表积能进步scr的活性。一起，削减孔道的壁厚可下降so2氧化。由于由于对方面能够选用进步催化剂活性组分（如wo3）含量的办法,按捺so2氧化。;50;3、scr反响器的运转灵活性及可用率 对常常起停的电站来说,有一点对催化反响器的运转非常要害,即要确保加氨所需的最低温度300℃。为此省煤器和反响器均应规划有旁路。机组起动时,翻开省煤器和反响器的旁路,当烟温到达约300℃时,可封闭反响器旁路并翻开反响器挡板。跟着省煤器前温度的升高,可逐步封闭省煤器旁路。带部分负荷运转特性。当机组带部分负荷运转时,反响器有或许达不到所要求的加氨温度。这样便给反响器投用带来了问题,特别是高含尘烟气段安置方法。为此,对省煤器,用独自的给水循环泵加旁路调理体系;对烟气再热器,选用催化剂旁路,运用独自的风机进行烟气再循环。 ;4、scr引起压头丢失剖析 烟气通过催化剂层后产生的沿程阻力首要有两方面的原因：一是催化剂模块上的气流孔磨擦阻力；二是与催化剂孔隙率相关的阻力。影响沿程阻力的要素有：催化剂的型式、高度、气流孔径尺度以及烟气的流速等。能够用公式(1)来预算催化剂层所引起的压头丢失。 式中δp为压降；fm为抵触体系，在方型孔中一般按fm=14.227/re核算；n是与催化剂孔隙率相关的因子，在整体式催化剂中，n一般依据经历取值1.5；dh为催化剂气流孔径尺度；l为催化剂层高；ρ为烟气的密度；u为烟气的线速度，即av。 一般状况下，燃煤烟气的催化剂气流孔径尺度dh约为6~8mm，规划的线m/s以上，假如按二层催化剂来规划，脱硝功率可达60%，添加的阻力为680 pa左右；假如按三层催化剂来规划，脱硝功率可达90%，添加的阻力为870 pa。 催化剂运转一段时刻后，受积灰、积盐及烟气冲刷磨损等要素的影响，烟气通过催化剂层的阻力还会持续增大，因而，还应考虑必定的压头丢失裕度。这样，引风机大约需添加1000 pa的压头来补偿增设脱硝设备后所引起的风压丢失。 ;压降(pa);5、经济性影响 scr的首要特点是工艺流程杂乱,改造和运转费用高,如台山电厂600mw机组的出资预算为工程静态出资单位造价281元/kw,工程动态出资单位造价295元/kw,约占电厂基建出资的6～8;脱硝年运转本钱为10129元/mwh,当年脱硝功率为70%时,每吨nox脱除本钱8351元。长处是脱硝功率高,一般脱硝功率可达90%以上,能够和其它炉内脱硝技能联合运用。 ;55; 6、 对烟道的影响与对策 原锅炉烟气是从省煤器直接进入空预器，而加装脱硝设备后，添加了烟道和scr反响器，烟气的走向和负压产生了改动，因而，该工程对省煤器与空预器之间的烟道进行改造。考虑到省煤器出口处三向胀大量均很大，施工时，在scr进出口烟道等4个部位选用织物胀大节吸收胀大量。 7、 对锅炉钢结构和根底的的影响与对策 整个脱硝设备的荷载约为1000多吨，一起涉及到scr进口烟道与原有锅炉钢架的空间安置抵触问题。因而，需对炉后的锅炉钢结构和根底进行技能改造。该工程首要的改造作业有：在18.69 m层以下高度，砼立柱新增10根，加固8根。在18.69 m层以上的高度，在新增与加固的砼立柱顶部竖起18根钢立柱，作为scr反响器、scr进出口烟道及四周操作渠道的承重结构。一起从头核算锅炉m排柱的荷载，并对其与scr进口侧烟道产生穿插的斜支承视点进行修正。;scr的一些技能下风;2.so2的费事：scr进程会把烟气中的so2转成so3,用高硫煤的电厂必定要特别注意,夸大的说,通过scr设备今后,烟气中的so3浓度要添加,将近一倍,譬如说你本来没有scr时分烟气中的so3是20ppm,通过scr今后,烟气???的so3就大概是40ppm,(so2浓度2000ppm,scr进程的so2转化率是1%,那么烟气中的so3就会添加20ppm,)。 在锅炉下降负荷,30%负荷运转20小时! ?由于没有采纳充沛的办法,确保烟气的温度,在scr反响器和空气预热器那里,甚至在布袋除尘器的布袋外表,仍是结露了,然后就有煤灰和结露的水堆积,然后就堵灰了,整个烟道/烟囱都被堵死了! 再看烟囱,没装置scr之前,烟囱冒白烟,装置了scr之后,烟囱冒蓝烟。现在的确有了色彩，so2的氧化率和和so3防治是困扰scr的一个比较大的要素。 ;3、n2o的问题：烟气中的no被“脱硝”的一起,烟气中的n2o会添加,n2o对臭氧层的损害更大. 国外有零散报导和研讨。 4、抛弃固体催化剂的处理.催化剂是有寿数的,2-3年就到寿数了, 抛弃的催化剂处理是个问题。v2o5有剧毒。 5、nh3的安全：复原剂都是用nh3,来历能够是尿素/氨水/液体氨/,液体氨虽然是常见的有毒有害物质,但又多了一些运用的企业,添加了风险.---主张:能用尿素的都用尿素,经济上不合算用液氨的,都把安全设备都整好点,安全标准都整好点,操作时分都当心点.。 ;any questions?;此课件下载可自行修正修正，仅供参考！ 感谢您的支撑，咱们尽力做得更好！谢谢
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