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7、SCR法脫硝工程
作者:admin   發布日期:2013-8-13 15:23:40   點擊:3492

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一、選擇性催化還原SCR煙氣脫硝法概述

目前,我國發電裝機容量已突破4kW,絕大多數為燃煤機組。以火電廠為主排放的SO2和NOx不斷增加。盡管NOx所帶來的危害有目共睹,但目前我國火電廠環保措施主要集中于脫硫處理,而在控制NOx排放方面則剛剛起步,與世界先進國家相比尚有很大差距,主要原因是這項技術發展較晚,需要的投資較大;另一方面,我國目前對NOx排放的要求較低,新建火電廠鍋爐燃燒器只需采用低NOx燃燒技術就可以達到國家排放標準,故脫硝技術在整個火電廠環保措施中所占的比重較小。針對這些問題,我國已著手進行煙氣脫硝示范工程,要求已建和新建火電機組要逐漸把脫硝系統列入建設規劃。
目前應用的火電廠鍋爐脫硝技術中,選擇性催化還原(Selective Catalytic Reduction簡稱SCR)法脫硝工藝被證明是脫硝效率較高、較為成熟的脫硝技術,是目前世界上先進的火電廠煙氣脫硝主流技術之一。SCR法是一種燃燒后NOx控制工藝,關鍵技術包括將氨氣噴入火電廠鍋爐燃煤產生的煙氣中;把含有NH3(氣)的煙氣通過一個含有專用催化劑的反應器;在催化劑的作用下,NH3(氣)同NOx發生反應,將煙氣中的NOx轉化成H2O和N2等過程。
SCR系統特點:
 結構較復雜,運行方便;
 運動設備少,可靠性高;
 無副產品,消耗催化劑;
 脫硝效率高;
目前應用的火電廠鍋爐脫硝技術中,選擇性催化還原(Selective Catalytic Reduction簡稱SCR)法脫硝工藝被證明是應用較多且脫硝效率較高、較為成熟的脫硝技術,是目前世界上先進的火電廠煙氣脫硝主流技術之一。SCR法是一種燃燒后NOx控制工藝,關鍵技術包括將氨氣噴入煙氣中;把含有NH3(氣)的煙氣通過含有專用催化劑的反應器;在催化劑的作用下,NH3(氣)同NOx發生反應,將煙氣中的NOx轉化成H2O和N2等過程,目前,該項技術居世界發達國家煙氣脫硝技術前列。
二、選擇性催化還原SCR法脫硝原理
SCR技術是還原劑(NH3、尿素)在金屬催化劑作用下,選擇性地與NOx反應生成N2和H2O,而不是被O2所氧化,故稱為“選擇性”。主要反應如下:
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
4NH3+2NO2+O2→6N2+6H2O
采用催化劑促進NH3和NOx的還原反應時,其反應溫度取決于所選用催化劑的種類。在催化劑中,以具有銳鈦礦結構的TiO2做載體,釩作為主要活性成分的催化劑在工程中應用較為廣泛,其技術發展也較為成熟。其活性溫度區間在300-400℃。在這類催化劑中通常還加入WO3和/或MoO3,其主要作用是增加催化劑的活性和增加熱穩定性,防止銳鈦礦的燒結和比表面積的喪失。
三、脫硝系統構成
(1)煙氣系統;
(2)SCR反應器和催化劑;
(3)催化劑的吹灰系統;
(4)液氨的存儲和卸料系統;
(5)液氨的蒸發系統;
(6)氨的空氣稀釋和噴射系統;
(7)煙氣取樣系統;
(8)工業水系統;
(9)其他由主系統接出的水、蒸汽等輔助系統。
四、脫硝系統工藝說明
液氨槽車運送來的液氨由液氨卸料壓縮機輸入氨儲存罐內,用液氨泵將氨儲存罐中的液氨輸送到液氨蒸發器內蒸發為氨氣,經氨氣緩沖罐來控制一定的壓力及其流量,然后與稀釋風機來的空氣在混合器中混合均勻,再送達SCR反應器,在催化劑的作用下與由省煤器過來的煙氣中的氮氧化物反應生成氮氣和水,去除了氮氧化物的煙氣進入空氣預熱器,再經除塵器進入脫硫裝置脫硫后,經空氣預熱器加熱后排放。
4.1  煙氣系統
脫硝裝置的煙道及反應器位于鍋爐省煤器后空預器前,氨噴射格柵(AIG)放置在SCR反應器上游的一個合適位置。煙氣從鍋爐出口處進入SCR反應器里,在噴氨區與氨氣混合,混合煙氣向下流過均流板、催化劑層,在催化劑層中進行反應,脫硝后的氣體隨后進入空氣預熱器、除塵器、引風機和FGD,通過煙塔排入大氣。
4.2  脫硝劑存儲、制備、供應系統
液氨儲存、制備、供應系統包括液氨卸料壓縮機、儲氨罐、液氨蒸發器、液氨泵、氨氣緩沖罐、稀釋風機、混合器、氨氣稀釋槽、廢水泵、廢水池等。此套系統提供氨氣供脫硝反應使用。液氨的供應由液氨槽車運送,利用液氨卸料壓縮機將液氨由槽車輸入儲氨罐內,用液氨泵將儲槽中的液氨輸送到液氨蒸發器內蒸發為氨氣,經氨氣緩沖罐來控制一定的壓力及其流量,然后與稀釋空氣在混合器中混合均勻,再送達脫硝系統。氨氣系統緊急排放的氨氣則排入氨氣稀釋槽中,經水的吸收排入廢水池,再經由廢水泵送至廢水處理廠處理。

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