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7、SCR法脫硝工程

作者：admin 發(fā)布日期：2013/8/13 15:23:40 點擊：3558

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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(fā)電裝機容量已突破4億kW，絕大多數(shù)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(huán)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(shù)發(fā)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(shù)就可以達到國家排放標準，故脫硝技術(shù)在整個火電廠環(huán)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(tǒng)列入建設(shè)規(guī)劃。
目前應(yīng)用的火電廠鍋爐脫硝技術(shù)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(shù)，是目前世界上先進的火電廠煙氣脫硝主流技術(shù)之一。SCR法是一種燃燒后NOx控制工藝，關(guān)鍵技術(shù)包括將氨氣噴入火電廠鍋爐燃煤產(chǎn)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(yīng)器；在催化劑的作用下，NH3(氣)同NOx發(fā)生反應(yīng)，將煙氣中的NOx轉(zhuǎn)化成H2O和N2等過程。
SCR系統(tǒng)特點：
結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，運行方便；
運動設(shè)備少，可靠性高；
無副產(chǎn)品，消耗催化劑；
脫硝效率高；
目前應(yīng)用的火電廠鍋爐脫硝技術(shù)中，選擇性催化還原（Selective Catalytic Reduction簡稱SCR）法脫硝工藝被證明是應(yīng)用較多且脫硝效率較高、較為成熟的脫硝技術(shù)，是目前世界上先進的火電廠煙氣脫硝主流技術(shù)之一。SCR法是一種燃燒后NOx控制工藝，關(guān)鍵技術(shù)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(yīng)器；在催化劑的作用下，NH3(氣)同NOx發(fā)生反應(yīng)，將煙氣中的NOx轉(zhuǎn)化成H2O和N2等過程，目前，該項技術(shù)居世界發(fā)達國家煙氣脫硝技術(shù)前列。
二、選擇性催化還原SCR法脫硝原理
SCR技術(shù)是還原劑（NH3、尿素）在金屬催化劑作用下，選擇性地與NOx反應(yīng)生成N2和H2O，而不是被O2所氧化，故稱為“選擇性”。主要反應(yīng)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(yīng)時，其反應(yīng)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(jié)構(gòu)的TiO2做載體，釩作為主要活性成分的催化劑在工程中應(yīng)用較為廣泛，其技術(shù)發(fā)展也較為成熟。其活性溫度區(qū)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(wěn)定性，防止銳鈦礦的燒結(jié)和比表面積的喪失。
三、脫硝系統(tǒng)構(gòu)成
（1）煙氣系統(tǒng)；
（2）SCR反應(yīng)器和催化劑；
（3）催化劑的吹灰系統(tǒng)；
（4）液氨的存儲和卸料系統(tǒng)；
（5）液氨的蒸發(fā)系統(tǒng)；
（6）氨的空氣稀釋和噴射系統(tǒng)；
（7）煙氣取樣系統(tǒng)；
（8）工業(yè)水系統(tǒng)；
（9）其他由主系統(tǒng)接出的水、蒸汽等輔助系統(tǒng)。
四、脫硝系統(tǒng)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(nèi)，用液氨泵將氨儲存罐中的液氨輸送到液氨蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)為氨氣，經(jīng)氨氣緩沖罐來控制一定的壓力及其流量，然后與稀釋風(fēng)機來的空氣在混合器中混合均勻，再送達SCR反應(yīng)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(yīng)生成氮氣和水，去除了氮氧化物的煙氣進入空氣預(yù)熱器，再經(jīng)除塵器進入脫硫裝置脫硫后，經(jīng)空氣預(yù)熱器加熱后排放。
4.1 煙氣系統(tǒng)
脫硝裝置的煙道及反應(yīng)器位于鍋爐省煤器后空預(yù)器前，氨噴射格柵（AIG）放置在SCR反應(yīng)器上游的一個合適位置。煙氣從鍋爐出口處進入SCR反應(yīng)器里，在噴氨區(qū)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(yīng)，脫硝后的氣體隨后進入空氣預(yù)熱器、除塵器、引風(fēng)機和FGD，通過煙塔排入大氣。
4.2 脫硝劑存儲、制備、供應(yīng)系統(tǒng)
液氨儲存、制備、供應(yīng)系統(tǒng)包括液氨卸料壓縮機、儲氨罐、液氨蒸發(fā)器、液氨泵、氨氣緩沖罐、稀釋風(fēng)機、混合器、氨氣稀釋槽、廢水泵、廢水池等。此套系統(tǒng)提供氨氣供脫硝反應(yīng)使用。液氨的供應(yīng)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(nèi)，用液氨泵將儲槽中的液氨輸送到液氨蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)為氨氣，經(jīng)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(tǒng)。氨氣系統(tǒng)緊急排放的氨氣則排入氨氣稀釋槽中，經(jīng)水的吸收排入廢水池，再經(jīng)由廢水泵送至廢水處理廠處理。