黃島電廠脫硝技術(shù)培訓(xùn)

煙氣脫硝技術(shù)培訓(xùn)1一.SCR脫硝技術(shù)二.催化劑運(yùn)行及維護(hù)

三.危險(xiǎn)性及措施內(nèi)容2SCR脫硝技術(shù)3SCR選擇性催化還原法(SelectiveCatalyticReduction）SCR系統(tǒng)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便；運(yùn)動(dòng)設(shè)備少，可靠性高；無(wú)副產(chǎn)品；脫硝效率高,80－90%；使用廣泛。4NOXNH3N2H2O4NO+4NH3+O24N2+6H2O7N2+12H2O6NO2+8NH3基本反應(yīng)方程式副作用方程式SO2+1/2O2NH3+SO3+H2OSO3NH4HSO4氮氧化物與氨的化學(xué)反應(yīng)（SCR)5黃島SCR脫硝布置6黃島SCR現(xiàn)場(chǎng)圖片7省煤器混合器液氨蒸發(fā)槽氨氣緩沖罐空預(yù)器鍋爐脫硝裝置稀釋風(fēng)機(jī)液氨儲(chǔ)罐選擇性催化還原法(

SCR)系統(tǒng)工藝流程系統(tǒng)主要組成:SCR反應(yīng)器及催化劑

煙道系統(tǒng)氨儲(chǔ)存供應(yīng)系統(tǒng)氨噴射及混合系統(tǒng)(AIG)

控制系統(tǒng)電氣部分演示8氨區(qū)主要設(shè)備組成－卸料壓縮機(jī)－儲(chǔ)氨罐－氨蒸發(fā)槽－氨氣緩沖罐－氨稀釋槽－廢水池－管道及閥門(mén)等附件省煤器混合器液氨蒸發(fā)槽氨氣緩沖罐空預(yù)器鍋爐脫硝裝置稀釋風(fēng)機(jī)液氨儲(chǔ)罐SCR工藝系統(tǒng)－氨區(qū)（一）9液氨儲(chǔ)罐蒸發(fā)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)氨氣緩沖罐氨蒸發(fā)槽氨稀釋槽10卸料壓縮機(jī)11SCR工藝系統(tǒng)－氨與稀釋風(fēng)的混合（二）稀釋風(fēng)與氨氣的混合作用將氨稀釋到濃度為5％；使氨氣分布更加均勻；增加動(dòng)能，提高氨氣的擴(kuò)散能力。我的爆炸濃度范圍為15－28%,請(qǐng)讓我遠(yuǎn)離這個(gè)數(shù)值吆！混合器液氨蒸發(fā)槽氨氣緩沖罐空預(yù)器鍋爐脫硝裝置稀釋風(fēng)機(jī)液氨儲(chǔ)罐12稀釋風(fēng)從送風(fēng)機(jī)出口選取降低造價(jià)現(xiàn)場(chǎng)布置簡(jiǎn)單13氨/空氣混合器14保證氨和煙氣的均勻混合NH3/NOx沿?zé)煹澜孛婢鶆虻姆植及眹娚涓駯?AIG)NH3噴射格柵SCR工藝系統(tǒng)－噴氨系統(tǒng)（三）15調(diào)整氨的流量分配閥門(mén)16NH3/NOx分布不均勻狀況的調(diào)節(jié)惡劣的流速分布將導(dǎo)致NH3/NOx的嚴(yán)重不均勻通過(guò)注氨量的局部微調(diào)達(dá)到NH3/NOx的均勻分布CV=44%CV=8%←Centerofboiler←Centerofboiler端部閥門(mén)調(diào)節(jié)后端部閥門(mén)調(diào)節(jié)前17SCR工藝系統(tǒng)－煙道部分（四）

煙道布置和作用煙道布置要簡(jiǎn)潔、流場(chǎng)通順；有利于氨與煙氣的自然混合；煙氣阻力降??；煙道內(nèi)布置混合器、導(dǎo)流板等。煙道的組成反應(yīng)器入口煙道；反應(yīng)器出口煙道；省煤器旁路煙道；反應(yīng)器旁路煙道。18煙氣流場(chǎng)的要求:氨氣與煙氣的充分混合和流場(chǎng)均勻性是保證脫硝裝置性能的關(guān)鍵確保NOX/NH3

分布均勻確保煙氣速度均勻減小煙氣溫度偏差獲得最小的煙氣壓降防止積灰在反應(yīng)器第一層催化劑的上部條件是：速度最大偏差：平均值的±15%溫度最大偏差：平均值的±10℃NH3/NOx混合不均勻性：5％煙氣入射催化劑角度（與垂直方向）：±10°空預(yù)器鍋爐脫硝裝置SCR工藝系統(tǒng)－CFD和實(shí)物模型試驗(yàn)（五）19氨與煙氣均勻混合措施氨與稀釋風(fēng)的混合設(shè)計(jì)（混合器）噴氨格柵設(shè)計(jì)（AIG）反應(yīng)器入口設(shè)計(jì)（篩網(wǎng)平板）煙道內(nèi)部件設(shè)計(jì)（導(dǎo)流板，靜態(tài)混合器等）計(jì)算機(jī)流場(chǎng)模擬（CFD）和實(shí)體物理模型試驗(yàn)（Flowmodel）最終混合措施的確定依據(jù)；所有SCR工程都需要做CFD＋

Flowmodel20煙道內(nèi)的導(dǎo)流/混合裝置氨和煙氣的混合裝置：通過(guò)煙道自然混合；使用煙道結(jié)構(gòu)件進(jìn)行混合，如導(dǎo)流板、靜態(tài)混合器等21CFD設(shè)計(jì)示例（黃島電廠）均勻的流場(chǎng)有利于：－氨與NOx充分反應(yīng)，保證脫硝效率；－降低氨的逃逸率，減少氨對(duì)灰分和環(huán)境的影響；－減少催化劑出現(xiàn)局部磨損；－降低煙氣阻力。22實(shí)體物理模型（Flowmodel）黃島電廠600MW機(jī)組實(shí)物流體模型根據(jù)脫硝裝置的設(shè)計(jì)方案，建立實(shí)物模型實(shí)物模型包括從省煤器出口至空預(yù)器入口的完整SCR流動(dòng)路徑。比例為1:15或1:10

驗(yàn)證和優(yōu)化整個(gè)煙氣系統(tǒng)流場(chǎng)分布。維持系統(tǒng)低的煙氣壓降。23試驗(yàn)條件a．環(huán)境空氣作為試驗(yàn)用流體，物理模型的流體速度應(yīng)與實(shí)際流場(chǎng)速度一致。b．如果雷諾數(shù)足夠大，模型煙道的模擬結(jié)果就能反映實(shí)際流場(chǎng)。雷諾數(shù)的取值決定于模型比例和流體速度，典型的雷諾數(shù)是10000。試驗(yàn)內(nèi)容a.利用風(fēng)速儀測(cè)量AIG和第一層催化劑上游的速度；b.利用跟蹤氣體測(cè)量第一層催化劑上游的氨的混合度；c.利用皮托管測(cè)量鍋爐出口到反應(yīng)器出口的壓降；d.利用石英砂模擬煙塵沉積24承載催化劑預(yù)留加裝備用層催化劑的空間-保證煙氣均勻分布密封裝置吹灰器SCR工藝系統(tǒng)－反應(yīng)器和催化劑（六）煙氣進(jìn)口氨的噴入煙氣出口催化劑層25SCR工藝系統(tǒng)－反應(yīng)器布置方式：采用2＋1布置；備用層：將新催化劑安裝在預(yù)留催化劑位置，以減少催化劑更換量，并充分利用尚未完全失效的舊催化劑，從而減少催化劑更換費(fèi)用，提高脫硝效率。26板式催化劑說(shuō)明

基板：不銹鋼網(wǎng)板載體：TiO2；活性成分：Ti、V等催化劑單元催化劑元件模塊框架催化劑模塊1881mm948mm27型

式板式層

數(shù)2+1活性溫度范圍314～420節(jié)

距6孔徑(pitch)5.3基

材不銹鋼網(wǎng)格催化劑單元尺寸(L*W*H)mm464×464×858催化劑模塊尺寸(L*W*H)mm948×1881×1062催化劑模塊數(shù)量/層12*6催化劑總體積m3404.8活性物質(zhì)V2O5/TiO2煙氣流速（孔內(nèi)速度）m/s6.528反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)29反應(yīng)器密封系統(tǒng)密封板密封條密封板30底部金屬接觸簡(jiǎn)單化的金屬接觸31主要催化劑中毒和預(yù)防措施（1）

因素中毒物質(zhì)現(xiàn)象對(duì)抗措施備注煙氣SO3由于硫酸氫銨沉淀，堵塞催化劑微孔盡量保持SCR最小運(yùn)行溫度低負(fù)荷運(yùn)行期間SO2二氧化硫與堿反應(yīng)而引起微孔堵塞采用TiO2基催化劑鹵化物(HCl,HF)由于NH3與鹵化物的化合物堵塞催化劑微孔采用合適的催化劑濕氣或水份由于濕度關(guān)系，可溶性鹽被溶解后，進(jìn)入催化劑避免飛灰沉積在催化劑上（采用板式催化劑，并在SCR反應(yīng)器中設(shè)置飛灰沉積盤(pán)等）設(shè)備停機(jī)期間高溫催化劑燒結(jié)和重結(jié)晶在最高允許運(yùn)行溫度以下運(yùn)行32灰份可溶性鹽由于濕度關(guān)系，可溶性鹽被溶解后，進(jìn)入催化劑避免飛灰沉積在催化劑上（采用板式催化劑，并在SCR反應(yīng)器中設(shè)置飛灰沉積盤(pán)等）設(shè)備停機(jī)期間堿金屬(Na,K)減少催化劑的活性位采用合適的催化劑砷減少催化劑的活性位采用合適的催化劑鈣鈣與硫反應(yīng)形成CaSO4覆蓋住催化劑表面采用合適的催化劑灰堵塞催化劑采用高孔隙度的催化劑（板式催化劑）SiO2等磨蝕催化劑采用堅(jiān)固的催化劑（板式催化劑）燃燒殘留物（未燃燒的碳或油霧）過(guò)度的熱量和燃燒將會(huì)使催化劑遭受物理和化學(xué)損壞。應(yīng)當(dāng)小心運(yùn)行鍋爐，從而最大程度上減少該類(lèi)混合物的產(chǎn)生。主要催化劑中毒和預(yù)防措施（2）

33催化劑的壽命管理20%40%60%80%100%120%140%020,00040,00060,00080,000100,000120,000140,000160,000運(yùn)行小時(shí)脫硝效率

%024681012NH3-slip,ppmd@6%O2安裝備用層更換第一層更換第二層更換第一層更換備用層34催化劑安裝催化劑模塊起吊35催化劑模塊安裝催化劑安裝(續(xù))36催化劑表面的積灰SCR工藝系統(tǒng)－吹灰器（七）37聲波吹灰器38SCR控制系統(tǒng)（八）一.控制系統(tǒng)方案

反應(yīng)區(qū)控制系統(tǒng)納入機(jī)組DCS

氨區(qū)可采用PLC控制或納入機(jī)組DCS二.主要受控對(duì)象噴氨量控制(脫硝效率、氨逃逸率）脫硝通風(fēng)控制（包括稀釋風(fēng)系統(tǒng)）氨蒸發(fā)器水溫控制和緩沖罐壓力控制反應(yīng)器入口煙氣溫度控制吹灰系統(tǒng)控制煙氣擋板系統(tǒng)控制39運(yùn)行控制邏輯40

SCR系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)總結(jié)氨區(qū)的安全與消防按照國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范設(shè)計(jì)氨與煙氣的混合氨與稀釋風(fēng)