脫硝培訓資料

1、xxx發(fā)電公司脫硝培訓資料（一）發(fā)電公司脫硝培訓資料（一）SCRSCR工作原理、系統(tǒng)布置工作原理、系統(tǒng)布置一、引言一、引言 氮氧化物（氮氧化物（NOxNOx）是繼粉塵和硫氧化物）是繼粉塵和硫氧化物（SOxSOx）之后燃煤電站環(huán)保治理的重點，因）之后燃煤電站環(huán)保治理的重點，因此根據(jù)相關(guān)環(huán)境法律法規(guī)的要求，需要在此根據(jù)相關(guān)環(huán)境法律法規(guī)的要求，需要在燃煤鍋爐尾部加裝脫硝裝置。煙氣脫硝應(yīng)燃煤鍋爐尾部加裝脫硝裝置。煙氣脫硝應(yīng)用較多的是用較多的是選擇性催化還原法（選擇性催化還原法（SCRSCR）、選、選擇性非催化還原法（擇性非催化還原法（SNCRSNCR）及）及SNCR/SCRSNCR/SCR聯(lián)聯(lián)合技術(shù)，

2、由于高的還原率及技術(shù)的廣泛使合技術(shù)，由于高的還原率及技術(shù)的廣泛使用，選擇性催化還原（用，選擇性催化還原（SCRSCR）已成為目前國）已成為目前國內(nèi)外電站煙氣脫硝的主流技術(shù)。內(nèi)外電站煙氣脫硝的主流技術(shù)。二、二、SCRSCR法煙氣脫硝的技術(shù)原理法煙氣脫硝的技術(shù)原理 SCRSCR煙氣脫硝系統(tǒng)（煙氣脫硝系統(tǒng)（Selective Catalytic Selective Catalytic ReductionReduction）采用）采用氨氣（氨氣（NHNH3 3）作為還原介質(zhì)，作為還原介質(zhì)，國外較多使用無水液氨?；驹硎前逊麌廨^多使用無水液氨?；驹硎前逊弦蟮陌睔鈬娙氲綗煹乐?，與原煙氣充合要求

3、的氨氣噴入到煙道中，與原煙氣充分混合后進入反應(yīng)塔，在催化劑的作用下，分混合后進入反應(yīng)塔，在催化劑的作用下，并在有氧氣存在的條件下，選擇性的與煙并在有氧氣存在的條件下，選擇性的與煙氣中的氣中的NOxNOx（主要是（主要是NONO、NONO2 2）發(fā)生化學反應(yīng)，）發(fā)生化學反應(yīng)，生成無害的氮氣（生成無害的氮氣（N N2 2）和水（）和水（H2OH2O）。）。SCRSCR基本還原反應(yīng)式為：基本還原反應(yīng)式為：4NO+4NH4NO+4NH3 3+O+O2 24N4N2 2+6H+6H2 2O O2NO2NO2 2+4NH+4NH3 3+O+O2 23N3N2 2+6H+6H2 2O OSCRSCR主要副反

4、應(yīng)為主要副反應(yīng)為1.SO1.SO2 2的氧化反應(yīng)，即的氧化反應(yīng)，即2SO2SO2 2+O+O2 22SO2SO3 32.NH2.NH3 3和和SOSO3 3反應(yīng)生成反應(yīng)生成NHNH4 4HSOHSO4 4，即，即NHNH3 3+SO+SO3 3+H+H2 2O=NHO=NH4 4HSOHSO4 4 SOSO2 2的氧化反應(yīng)隨著溫度的升高而加劇，同的氧化反應(yīng)隨著溫度的升高而加劇，同時催化劑對此反應(yīng)有催化作用；時催化劑對此反應(yīng)有催化作用；NHNH3 3與與SOSO3 3的的反應(yīng)隨溫度的降低而加劇，反應(yīng)隨溫度的降低而加劇，NHNH4 4HSOHSO4 4為黏性為黏性物質(zhì)，會堵塞催化劑孔隙，降低其活性

5、，物質(zhì)，會堵塞催化劑孔隙，降低其活性，同時還會對下游設(shè)備造成危害。同時還會對下游設(shè)備造成危害。三、三、SCRSCR法脫硝工藝流程及系統(tǒng)簡介法脫硝工藝流程及系統(tǒng)簡介 SCRSCR系統(tǒng)一般由氨的儲存系統(tǒng)、氨與空氣混合系統(tǒng)、氨氣噴入系統(tǒng)、系統(tǒng)一般由氨的儲存系統(tǒng)、氨與空氣混合系統(tǒng)、氨氣噴入系統(tǒng)、反應(yīng)器系統(tǒng)等組成。反應(yīng)器系統(tǒng)等組成。 首先，液氨由槽車運送到液氨儲罐貯藏，無水液氨首先，液氨由槽車運送到液氨儲罐貯藏，無水液氨的儲存壓力取決于儲罐的溫度的儲存壓力取決于儲罐的溫度( (例如例如2020時壓力為時壓力為lMPa)lMPa)。液氨通過液氨蒸發(fā)器中的蒸汽、熱水，被減壓。液氨通過液氨蒸發(fā)器中的蒸汽、熱水

6、，被減壓蒸發(fā)輸送至液氨緩沖罐備用蒸發(fā)輸送至液氨緩沖罐備用, ,緩沖罐中的氨氣經(jīng)調(diào)壓閥緩沖罐中的氨氣經(jīng)調(diào)壓閥減壓后送至氨氣減壓后送至氨氣/ /空氣混合器中空氣混合器中, ,這時鼓風機向氨氣這時鼓風機向氨氣/ /空空氣混合器中鼓入與氨量成一定配比的空氣，形成氨氣氣混合器中鼓入與氨量成一定配比的空氣，形成氨氣體積含量為體積含量為5%5%的混合氣體，經(jīng)稀釋的氨氣通過噴射系的混合氣體，經(jīng)稀釋的氨氣通過噴射系統(tǒng)中的噴嘴被注入到煙道隔柵中，與原煙氣混合。在統(tǒng)中的噴嘴被注入到煙道隔柵中，與原煙氣混合。在噴嘴數(shù)量較少的情況下，為了獲得氨和煙氣的充分均噴嘴數(shù)量較少的情況下，為了獲得氨和煙氣的充分均勻分布，要在反應(yīng)

7、塔前加裝勻分布，要在反應(yīng)塔前加裝1 1個靜態(tài)混合器。鍋爐省煤個靜態(tài)混合器。鍋爐省煤器后煙氣與氨氣混合后，進入反應(yīng)塔，在催化劑的作器后煙氣與氨氣混合后，進入反應(yīng)塔，在催化劑的作用下，煙氣中的用下，煙氣中的NOxNOx與氨氣發(fā)生化學反應(yīng)，煙氣在反應(yīng)與氨氣發(fā)生化學反應(yīng)，煙氣在反應(yīng)塔中與高溫催化劑的反應(yīng)最佳溫度為塔中與高溫催化劑的反應(yīng)最佳溫度為370370440440。四、脫硝反應(yīng)劑制備系統(tǒng)四、脫硝反應(yīng)劑制備系統(tǒng)(NH3(NH3區(qū)區(qū)) ) 反應(yīng)劑制備系統(tǒng)反應(yīng)劑制備系統(tǒng)(NH(NH3 3區(qū)區(qū)) )包括了包括了氨儲存系統(tǒng)和氨與空氣混合系統(tǒng)，氨儲存系統(tǒng)和氨與空氣混合系統(tǒng)，主要設(shè)備有卸氨壓縮機、液氨儲罐、主要

8、設(shè)備有卸氨壓縮機、液氨儲罐、液氨蒸發(fā)器、緩沖罐、稀釋風機、液氨蒸發(fā)器、緩沖罐、稀釋風機、氨氨/ /空氣混合器、氨稀釋槽及廢水空氣混合器、氨稀釋槽及廢水泵等。泵等。1.1.卸氨壓縮機卸氨壓縮機 卸氨壓縮機的作用是把液態(tài)的氨從運輸?shù)墓捃囆栋眽嚎s機的作用是把液態(tài)的氨從運輸?shù)墓捃囍修D(zhuǎn)移到液氨儲罐中。卸氨壓縮機一般為往復式中轉(zhuǎn)移到液氨儲罐中。卸氨壓縮機一般為往復式壓縮機，它抽取槽車的液氨，經(jīng)壓縮后將液氨槽壓縮機，它抽取槽車的液氨，經(jīng)壓縮后將液氨槽車的液氨推擠入液氨儲罐中。由于槽車向儲罐供車的液氨推擠入液氨儲罐中。由于槽車向儲罐供氨的過程中，隨著槽車氨量的減少，其壓力也不氨的過程中，隨著槽車氨量的減少，其

9、壓力也不斷下降，甚至影響繼續(xù)供氨，因此使用卸氨壓縮斷下降，甚至影響繼續(xù)供氨，因此使用卸氨壓縮機提高槽車罐內(nèi)的壓力，以保證其罐內(nèi)的液氨可機提高槽車罐內(nèi)的壓力，以保證其罐內(nèi)的液氨可全部順利卸出。卸氨壓縮機為水冷型壓縮機，采全部順利卸出。卸氨壓縮機為水冷型壓縮機，采用用工業(yè)水作為冷卻水工業(yè)水作為冷卻水并直接排放。并直接排放。2.2.液氨儲罐液氨儲罐 液氨儲罐是液氨儲罐是SCRSCR脫硝系統(tǒng)液氨儲存的設(shè)備，一般為能夠脫硝系統(tǒng)液氨儲存的設(shè)備，一般為能夠承受一定壓力載荷的罐體。儲罐上安裝有超流閥、逆止閥、承受一定壓力載荷的罐體。儲罐上安裝有超流閥、逆止閥、緊急關(guān)斷閥和安全閥作為儲罐液氨泄露保護所用。儲罐四

10、緊急關(guān)斷閥和安全閥作為儲罐液氨泄露保護所用。儲罐四周安裝有工業(yè)水噴淋管線及噴嘴，當儲罐罐體溫度過高時周安裝有工業(yè)水噴淋管線及噴嘴，當儲罐罐體溫度過高時自動淋水裝置開啟，對罐體噴淋降溫。同時，液氨儲罐還自動淋水裝置開啟，對罐體噴淋降溫。同時，液氨儲罐還必須有必要的接地裝置。氨儲罐選用臥式罐，設(shè)計壓力取必須有必要的接地裝置。氨儲罐選用臥式罐，設(shè)計壓力取介質(zhì)在介質(zhì)在5050時的飽和蒸汽壓力的時的飽和蒸汽壓力的1.11.1倍，工作溫度倍，工作溫度-15-154040。儲罐還裝有溫度計、壓力表、液位計和相應(yīng)的變送。儲罐還裝有溫度計、壓力表、液位計和相應(yīng)的變送器信號送到主體機組控制系統(tǒng)。當儲罐內(nèi)溫度高于器

11、信號送到主體機組控制系統(tǒng)。當儲罐內(nèi)溫度高于4040或或壓力高于壓力高于1.55Mpa1.55Mpa時報警。儲罐四周安裝有工業(yè)水噴淋管時報警。儲罐四周安裝有工業(yè)水噴淋管線，當儲罐罐體溫度高于線，當儲罐罐體溫度高于3333時自動淋水裝置啟動，對罐時自動淋水裝置啟動，對罐體自動噴淋降溫至體自動噴淋降溫至2828左右。左右。3.3.液氨蒸發(fā)器液氨蒸發(fā)器 液氨蒸發(fā)器一般為螺旋管式。管內(nèi)為液氨，管液氨蒸發(fā)器一般為螺旋管式。管內(nèi)為液氨，管外為溫水浴，以蒸汽直接噴入水中加熱至外為溫水浴，以蒸汽直接噴入水中加熱至4040，再以溫水將液氨汽化，并加熱至常溫。蒸汽流量再以溫水將液氨汽化，并加熱至常溫。蒸汽流量受蒸發(fā)

12、槽本身水浴溫度控制調(diào)節(jié)。當水的溫度高受蒸發(fā)槽本身水浴溫度控制調(diào)節(jié)。當水的溫度高于于5555時則切斷蒸汽來源，并在控制室時則切斷蒸汽來源，并在控制室DCSDCS上報警上報警顯示。蒸發(fā)罐上裝有壓力控制閥將氣氨壓力控制顯示。蒸發(fā)罐上裝有壓力控制閥將氣氨壓力控制在在0.2MPa0.2MPa。當出口壓力達到。當出口壓力達到0.38MPa0.38MPa時，切斷液氨時，切斷液氨進料。在氨氣出口管線上裝有溫度檢測器。當溫進料。在氨氣出口管線上裝有溫度檢測器。當溫度低于度低于1010時切斷液氨進料，使氨氣至緩沖槽維時切斷液氨進料，使氨氣至緩沖槽維持適當溫度及壓力。持適當溫度及壓力。4.4.緩沖罐緩沖罐 緩沖罐又

13、叫蓄積槽，液氨經(jīng)過液氨緩沖罐又叫蓄積槽，液氨經(jīng)過液氨蒸發(fā)器蒸發(fā)為氨氣后進入緩沖罐，其蒸發(fā)器蒸發(fā)為氨氣后進入緩沖罐，其作用是對氨氣進行一個緩沖作用，保作用是對氨氣進行一個緩沖作用，保證了氨氣有一個穩(wěn)定的壓力。緩沖罐證了氨氣有一個穩(wěn)定的壓力。緩沖罐的結(jié)構(gòu)相對簡單，主要有氨氣的進出的結(jié)構(gòu)相對簡單，主要有氨氣的進出口、安全閥以及排污閥等。口、安全閥以及排污閥等。5.5.稀釋風機稀釋風機 稀釋風機的作用是將稀釋風引入氨稀釋風機的作用是將稀釋風引入氨/ /空氣混合系統(tǒng)。稀空氣混合系統(tǒng)。稀釋風的作用有三個：一是用于控制；二是作為釋風的作用有三個：一是用于控制；二是作為NHNH3 3的載體，的載體，通過噴氨格

14、柵（通過噴氨格柵（AIGAIG）將）將NHNH3 3送入煙道，有助于加強送入煙道，有助于加強NHNH3 3在煙在煙道中的均勻分布；三是稀釋風通常在加熱后才混入氨氣中，道中的均勻分布；三是稀釋風通常在加熱后才混入氨氣中，這有助于氨氣中水分的汽化。因此，在引入稀釋風后需要這有助于氨氣中水分的汽化。因此，在引入稀釋風后需要增加一個稀釋風的加熱器，通常采用蒸汽或電加熱器加熱增加一個稀釋風的加熱器，通常采用蒸汽或電加熱器加熱的方法，個別的工藝流程采用以蒸汽加熱為主，電加熱為的方法，個別的工藝流程采用以蒸汽加熱為主，電加熱為輔的方式。稀釋風一般為常壓且無腐蝕性，因而稀釋風機輔的方式。稀釋風一般為常壓且無腐

15、蝕性，因而稀釋風機可按普通風機標準選取。稀釋風機的選擇需滿足可按普通風機標準選取。稀釋風機的選擇需滿足SCRSCR系統(tǒng)系統(tǒng)脫除最多脫除最多NOxNOx時時NH3NH3所需要的稀釋風量的要求。所需要的稀釋風量的要求。6.6.氨氨/ /空氣混合器空氣混合器 氨氣在進入噴氨格柵前需要在氨氨氣在進入噴氨格柵前需要在氨/ /空空氣混合器中充分混合，氨氣混合器中充分混合，氨/ /空氣混合器空氣混合器有助于調(diào)節(jié)氨的濃度，同時氨和空氣有助于調(diào)節(jié)氨的濃度，同時氨和空氣在這里充分混合有助于噴氨格柵中噴在這里充分混合有助于噴氨格柵中噴氨分布的均勻。氨氣與來自稀釋風機氨分布的均勻。氨氣與來自稀釋風機的空氣混合成氨氣體

16、積含量為的空氣混合成氨氣體積含量為5%5%的混的混合氣體后送入煙氣中。合氣體后送入煙氣中。7.7.氨氣稀釋槽及廢水泵氨氣稀釋槽及廢水泵 氨氣稀釋槽一般為立式水槽。液氨系統(tǒng)氨氣稀釋槽一般為立式水槽。液氨系統(tǒng)各排放處所排出的氨氣由管線匯集后從稀各排放處所排出的氨氣由管線匯集后從稀釋槽底部進入，通過分散管將氨氣分散至釋槽底部進入，通過分散管將氨氣分散至稀釋槽水中，并利用大量水來吸收安全閥稀釋槽水中，并利用大量水來吸收安全閥排放的氨氣。排放的氨氣。 廢水泵的作用是把稀釋槽中的廢水抽取廢水泵的作用是把稀釋槽中的廢水抽取排到電廠的廢水處理系統(tǒng)進行處理排放。排到電廠的廢水處理系統(tǒng)進行處理排放。由于脫硝系統(tǒng)中

17、的廢水具有一定的腐蝕性，由于脫硝系統(tǒng)中的廢水具有一定的腐蝕性，因此要求泵具有耐腐蝕能力。泵的容量取因此要求泵具有耐腐蝕能力。泵的容量取決于排水處理設(shè)備的廢液接收能力。決于排水處理設(shè)備的廢液接收能力。五、氨噴射（五、氨噴射（AIGAIG）系統(tǒng)）系統(tǒng) 煙氣流場是選擇性催化還原法（煙氣流場是選擇性催化還原法（SCRSCR）脫硝系）脫硝系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵，目標是使煙氣中的氮氧化物和還統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵，目標是使煙氣中的氮氧化物和還原劑氨（原劑氨（NHNH3 3）達到最佳湍流混合?；旌舷到y(tǒng)一般）達到最佳湍流混合?；旌舷到y(tǒng)一般由由AIGAIG裝置和導流裝置構(gòu)成。為了控制噴氨格柵上裝置和導流裝置構(gòu)成。為了控制噴氨格柵

18、上游煙道整個橫截面和反應(yīng)器入口橫斷面氣流的溫游煙道整個橫截面和反應(yīng)器入口橫斷面氣流的溫度分布及煙氣流速，有時需要使用靜態(tài)混合器。度分布及煙氣流速，有時需要使用靜態(tài)混合器。另外，在煙氣轉(zhuǎn)向處安裝導流板，以確保煙氣流另外，在煙氣轉(zhuǎn)向處安裝導流板，以確保煙氣流動方向正確，也是使整個動方向正確，也是使整個SCRSCR系統(tǒng)的壓力損失降到系統(tǒng)的壓力損失降到最低的必要措施。最低的必要措施。 目前較成熟的氨氣注入方式有傳目前較成熟的氨氣注入方式有傳統(tǒng)的噴氨格柵及導流板。氨噴射系統(tǒng)統(tǒng)的噴氨格柵及導流板。氨噴射系統(tǒng)位于位于SCRSCR反應(yīng)器上游煙道內(nèi)，由一個給反應(yīng)器上游煙道內(nèi)，由一個給料總管和數(shù)個連接管組成。連接

19、管給料總管和數(shù)個連接管組成。連接管給分配管供料，分配管給數(shù)個配有噴嘴分配管供料，分配管給數(shù)個配有噴嘴的噴管供料。傳統(tǒng)的噴射格柵按混合的噴管供料。傳統(tǒng)的噴射格柵按混合器長期運行后會出現(xiàn)噴嘴堵塞現(xiàn)象，器長期運行后會出現(xiàn)噴嘴堵塞現(xiàn)象，造成混合不均勻，而且系統(tǒng)調(diào)節(jié)復雜。造成混合不均勻，而且系統(tǒng)調(diào)節(jié)復雜。六、六、SCRSCR法脫硝反應(yīng)塔系統(tǒng)法脫硝反應(yīng)塔系統(tǒng) 在不使用催化劑的條件下，氨與在不使用催化劑的條件下，氨與NOxNOx發(fā)生化學的溫度需要發(fā)生化學的溫度需要980980。如。如果加入催化劑，反應(yīng)溫度可以降低果加入催化劑，反應(yīng)溫度可以降低到到320320400400。反應(yīng)催化劑一般采反應(yīng)催化劑一般采用用

20、TiOTiO2 2為基體的為基體的V V2 2O O5 5和和WOWO3 3混合物，混合物，具體配方根據(jù)煙氣參數(shù)確定。具體配方根據(jù)煙氣參數(shù)確定。 反應(yīng)器是反應(yīng)器是SCRSCR裝置的核心部件，是提供煙氣中的裝置的核心部件，是提供煙氣中的NOxNOx與與NHNH3 3在催化劑表面上生成在催化劑表面上生成N N2 2和和H H2 2O O的場所。反的場所。反應(yīng)器設(shè)計影響應(yīng)器設(shè)計影響SCRSCR系統(tǒng)的投資成本和運行成本，以系統(tǒng)的投資成本和運行成本，以及催化劑用量等方面。有兩種及催化劑用量等方面。有兩種SCRSCR反應(yīng)器形式，一反應(yīng)器形式，一種是完全種是完全SCRSCR反應(yīng)器，另一種是安裝在管道內(nèi)的反應(yīng)

21、器，另一種是安裝在管道內(nèi)的SCRSCR反應(yīng)器。完全反應(yīng)器。完全SCRSCR反應(yīng)器設(shè)計是將催化劑放置反應(yīng)器設(shè)計是將催化劑放置在單獨的反應(yīng)器空間內(nèi)，鍋爐煙氣用管道從省煤在單獨的反應(yīng)器空間內(nèi)，鍋爐煙氣用管道從省煤器出口輸送到器出口輸送到SCRSCR反應(yīng)器，完成脫反應(yīng)器，完成脫NOxNOx后，接著再后，接著再到空氣預熱器進口。完全的到空氣預熱器進口。完全的SCRSCR反應(yīng)器允許每一層反應(yīng)器允許每一層安裝大量的催化劑，增加安裝大量的催化劑，增加NOxNOx的脫除量和催化劑壽的脫除量和催化劑壽命，也增加了可用于在進入反應(yīng)器之前混合反應(yīng)命，也增加了可用于在進入反應(yīng)器之前混合反應(yīng)物的管道長度。然而，單獨的反應(yīng)

22、器需要大量鄰物的管道長度。然而，單獨的反應(yīng)器需要大量鄰近鍋爐的空間來安裝反應(yīng)器和管道，增加的管道近鍋爐的空間來安裝反應(yīng)器和管道，增加的管道系統(tǒng)阻力通常需要增加引風機的能力。系統(tǒng)阻力通常需要增加引風機的能力。 SCR SCR反應(yīng)器可以安裝在鍋爐的不同位置，主要有以反應(yīng)器可以安裝在鍋爐的不同位置，主要有以下下3 3種布置方案：種布置方案： 高溫高飛灰煙氣段布置、高溫低高溫高飛灰煙氣段布置、高溫低飛灰煙氣段布置低溫低飛灰煙氣段布置。飛灰煙氣段布置低溫低飛灰煙氣段布置。 高溫高飛灰煙氣段布置：反應(yīng)塔直接安裝在省煤高溫高飛灰煙氣段布置：反應(yīng)塔直接安裝在省煤器與空氣預熱器之間，布置在靜電除塵器前面。優(yōu)器與

23、空氣預熱器之間，布置在靜電除塵器前面。優(yōu)點是進人反應(yīng)塔的煙溫為點是進人反應(yīng)塔的煙溫為320320430430，適合于大多，適合于大多數(shù)催化劑所要求的工作溫度，由于煙溫很高，不需數(shù)催化劑所要求的工作溫度，由于煙溫很高，不需要再加熱，初投資及運行費用較低，技術(shù)成熟，性要再加熱，初投資及運行費用較低，技術(shù)成熟，性價比最高。此種布置方式在新建及改造電廠中應(yīng)用價比最高。此種布置方式在新建及改造電廠中應(yīng)用最為廣泛；缺點是此段煙氣飛灰含量高，易引起催最為廣泛；缺點是此段煙氣飛灰含量高，易引起催化劑表面磨損，必要時需對催化劑進行硬化處理，化劑表面磨損，必要時需對催化劑進行硬化處理，催化劑孔徑易被飛灰顆粒和硫酸氫氨晶體堵塞，且催化劑孔徑易被飛灰顆粒和硫酸氫氨晶體堵塞，且飛灰當中的重金屬飛灰當中的重金屬( (鎘、砷鎘、砷) )易引起催化劑中毒，表易引起催化劑中毒，表面失去活性，