恒益电厂烟气脱硝系统.ppt

1、恒益电厂烟气脱硝系统,SCR工艺简介 我厂烟气脱硝系统的设计原则 我厂烟气脱硝系统采用SCR法，入口NOx浓度按350mg/Nm3(6%O2 干基) 考虑。 脱硝装置的设计效率，按80%设计，并预留达到90的空间。 脱硝装置不设置烟气旁路和省煤器高温旁路系统。 脱硝反应器布置在锅炉省煤器和空预器之间。 吸收剂采用液氨。,脱硝工艺原理,反应原理：选择性催化还原触媒法是在氮的氧化物(NOX)选择还原的过程中，通过加氨（NH3）作为还原剂和发生在催化剂（底层材料为TiO2， 以过渡金属元素如V、W或Mo等作为活性部位）上面的催化反应，可以把NOX转化为空气中天然含有的氮气（N2)和水（H2O）。,脱

2、氮反应原理图见下图，主要反应式见如下所示：,4NO+4NH3+O24N2+6H2O 6NO2+8NH37N2+12H2O 或2NO2+4NH3+O23N2+6H2O NO+NO2+2NH32N2+3H2O,由于在锅炉烟气中还有SO2 等气体存在, SCR催化剂通常对SO2 等氧化也起到了一定作用，根据下式： SO2 +1/2 O2 = SO3 反应生成的SO3在进一步同SCR反应中未反应的氨反应，生成硫酸氨和硫酸氢氨。 2NH3SO3H2O =(NH4)2SO4 NH3SO3H2O =NH4HSO4 而NH4HSO4是一种粘性很大的物质，会附着在催化剂上，隔绝催化剂与烟气，使得反应无法进行。而

3、NH4HSO4的分解温度为230，因此，SCR法反应的温度一定要大于230，一般来说，温度取在300以上。同时催化剂能够长期承受的温度不得高于400，超过该限值，会导致催化剂烧结。因此，SCR最佳的反应温度300400。,工艺流程,液氨从液氨槽车由压缩机送入液氨储槽，再经过气化器蒸发为氨气后通过氨缓冲罐和输送管道进入锅炉区，与空气均匀混合后进入SCR反应器，SCR反应器设置于空气预热器前，氨气在SCR反应器的前的烟道内，通过注氨栅格(AIG)喷入烟气中，和烟气均匀分布混合，混合后烟气通过反应器内触媒层进行还原反应过程。,SCR性能设计规范数据,脱硝装置主要性能规范,液氨品质参数,脱硝反应系统主

4、要设备,SCR反应器 反应器采用固定床平行通道型式，采用二层，另外预留一层作为脱硝效率低于需要值时安装催化剂使用。 反应器为自立钢结构型式，触媒底部安装气密装置，防止未处理过的烟气泄漏。,SCR触媒（催化剂）催化剂的选择,具有较高的NOX选择性； 在较低的温度下和较宽的温度范围内，具有较高的催化活性； 具有较好的抗化学稳定性、热稳定性、机械稳定性； 费用较低。,催化剂失效的因素,沉积：烟气中细小飞灰颗粒沉积在催化剂表面，导致表面微孔阻塞，降低催化剂反应活性，如硫酸钙、氨化合物(硫酸氢氨或者硫酸二氨)都会引起催化剂堵孔； 碱性金属中毒：如钾、钠等； 砷中毒：当钒催化剂与氧化砷相互作用时，形成挥发

5、性的钒化合物；催化活性降低，还可能与形成氧钒钒酸盐有关，或与生成钒青铜类型的化合物有关； 烧结：局部催化剂因温度过高而烧结，集体化活性降低； 冲蚀：高灰烟气中灰粒游动过程中对催化剂的撞击、磨蚀会造成催化剂的机械损伤。,氨/空气喷雾系统,氨和空气在混合器和管路内借流体动力原理将两者充分混合，再将此混合物导入氨气分配总管内。氨/空气喷雾系统含供应函箱、喷雾管格子和喷嘴等。每一供应函箱安装一个节流阀及节流孔板，可使氨/混合物在喷雾管格子达到均匀分布。,液氨储存及供应系统,液氨储存和供应系统包括液氨卸料压缩机、液氨储罐、气化器、氨气缓冲罐及氨气吸收灌、废水泵、废水池等。液氨的供应由液氨槽车运送，利用压

6、缩机将液氨由槽车输入液氨储罐内，液氨储罐输出的液氨在气化器内蒸发为氨气，经氨气缓冲罐送达脱硝系统。氨气系统紧急排放的氨气则排入氨气吸收罐中，吸收了氨气的排入废水池，再经由废水泵送至废水处理系统处理。,卸料压缩机,卸料压缩机抽取液氨槽车中的氨气，经压缩后将槽车的液氨推挤入液氨储槽中,液氨储罐,共设置两个液氨储罐，可满足2台机组的SCR反应一周所需的氨气。液氨储罐上安装安全阀、温度计、磁翻板液位计和相应的变送器，储槽四周安装有工业水喷淋管及喷嘴。,气化器,气化器采用蒸汽加热式的氨气化器。气化器上装有压力控制阀，在氨气出口管线上也装有温度检测器。,氨气缓冲罐,从气化器蒸发的氨气进入氨气缓冲槽，通过调

7、压阀减压至0.3 MPa，再通过氨气输送管送到锅炉侧的脱硝系统。,氨气吸收罐,液氨系统各排放点排出的氨气汇集后从氨气吸收罐底部进入，通过分配管将氨气分散入氨气吸收罐中，利用水来吸收安全阀排放的氨气。,氨气泄漏检测器 液氨储存及供应系统周边设有6只氨气检测器，以检测氨气的泄漏。 排放系统 液氨储存和供应系统的氨排放管路为一个封闭系统，将经由氨气吸收罐吸收成氨废水后排放至废水池，再经由废水泵送到废水处理站。 氨气吹扫 因此压缩机、液氨储罐、氨气缓冲槽等都装有氮气吹扫管。在液氨卸料之前通过氮气吹扫管线对以上设备分别进行严格的系统严密性检查和氮气吹扫，防止氨气泄漏和系统中残余的空气与氨混合造成危险。,

8、液氨储存和供应控制系统 液氨储存和供应控制由机组的DCS实现，设备及有关阀门启停开关还可通过MCC盘和就地手动操作。对液氨储存和供应系统故障信号实现中控室报警光字牌显示。此系统所有的监测数据都可以在CRT上监视，系统连续采集和处理反映液氨储存和供应系统运行工况的重要测点信号，如储罐、缓冲罐的温度、压力、液位显示、报警和控制，氨气检测器的检测和报警等。,脱硝反应系统主要设备的技术参数,脱硝反应器的异常处理,NOx脱除率低 原因分析 氨阀全开而氨量不够。 出口NOx设定点太高。 催化剂寿命衰退。 氨分布不均匀。 氨分析仪给出不正确的信号。 摩尔比设定点太低。 处理方法 检查是否氨泄漏，检查氨压力，

9、检查喷嘴是否堵塞，检查氨浓度。 出口NOx设定点调节至正确值。 根据催化剂手册适量增加氨喷入量。 重新调节喷管阀门，检查喷嘴是否堵塞。 检查仪表空气压力，取样管是否堵塞，检查分析仪表的数据。 摩尔比重新变更试验调整。,SCR压力降偏高 原因分析：灰尘沉积 处理方法 用吹灰器进行吹扫。 检查吹灰器耗气量。 氨关断阀频繁故障 原因分析 压缩空气压力低。 氨/空气混合物中氨浓度高。 烟气温度过高或过低。 处理方法 检查压缩空气情况，压力低时启动备用仪用空压机。 检查稀释空气流量和氨气流量，不匹配时注意手动调节氨浓度。 检查锅炉负荷和SCR进出口温度是否超限。,氨气制备系统,液氨卸载 液氨通过卸车管由

10、罐车内进入液氨贮罐,罐车的气相管接口通过卸车管接气相阀门组后，接至液氨贮罐。卸车时，贮罐内的气体经压缩机加压后至卸车管入罐车，使罐车内的液体通过压差入液氨贮罐。为确保安全，当液氨贮罐液位到达高位时自动报警并与进料阀及压缩机电动机联锁，切断进料阀及停止压缩机运用。,液氨贮存,储氨罐的液氨进料管、气氨出口管上配置限流阀、紧急关断球阀，气氨进口管上配置关断球阀和止回阀，在液氨管道的两切断阀之间设置安全阀等安全保护设施，贮罐上部安装有消防水喷淋管线。贮罐区设置2个固定的氨气泄漏检测仪，检测并显示空气中氨气的浓度，并在超限时发出报警。 整个站区内的所有安全放空及手动放空气体均进入氨吸收罐，通过氨吸收罐内的水将氨气吸收成氨水，当氨水到达一定浓度后送至污水处理站，氨吸收罐的液位与氨水泵相联锁，当液位到达低位时停止氨水泵的运用。而无压力的所有设备排放的液体和罐区场地废水均排放至废水池，经废水泵送至污水处理站，废水池的液位与废水泵联锁，当废水罐池的液位为高位时开废水泵，而当其为低位时停废水泵。,液氨蒸发,液氨贮罐内的液氨通过出料管至气化器，通过蒸汽加