燃煤電站SCR系統(tǒng)還原劑制備系統(tǒng)與還原劑選擇

燃煤電站SCR系統(tǒng)還原劑制備系統(tǒng)與還原劑選擇馬雙忱

對于SCR工藝，選擇的還原劑有尿素、氨水和純氨。尿素和氨的脫硝效果相似。三種脫硝還原劑特性比較以液氨制備氨氣的工藝系統(tǒng)以液氨制備氨氣的工藝系統(tǒng)以液氨為還原劑，采用蒸發(fā)器加熱，蒸發(fā)器內(nèi)的熱水加熱液氨形成氨氣，揮發(fā)氨氣與稀釋風機的空氣在氨氣/空氣混合器中混合稀釋，通過AIG噴入脫硝系統(tǒng)。以氨水制備氨氣的工藝系統(tǒng)以氨水制備氨氣的工藝系統(tǒng)采用的是約25%的氨水溶液。同樣采用蒸發(fā)器加熱產(chǎn)生揮發(fā)氨氣。AmmoniaVaporization以尿素制備氨氣的工藝系統(tǒng)用尿素制備氨氣需要專門的設(shè)備將尿素轉(zhuǎn)為氨氣，再輸送至反應(yīng)器。尿素制備氨氣的方法有：水解法制氨和熱解法制氨。熱解法制氨：將尿素溶解為70%溶液，將其注入分解器，尿素首先分解為異氰酸和氨氣，異氰酸在分解為氨氣和二氧化碳。三種脫硝還原劑的比較1卸氨壓縮機卸氨壓縮機的作用是把液態(tài)的氨從運輸?shù)墓捃囍修D(zhuǎn)移到液氨儲罐中，一般為往復(fù)式壓縮機，它抽取槽車的液氨，經(jīng)壓縮后將液氨槽車的液氨推擠到液氨儲罐中。供氨過程中，槽車氨量的減少使其壓力下降影響繼續(xù)供氨，用卸氨壓縮機提高槽車罐內(nèi)壓力，以保證罐內(nèi)的液氨全部卸出。卸氨壓縮機附帶氨液分離器、填料式氨油分離器、集油器。卸氨壓縮機排氣壓力保護定值為1.57MPa，壓縮機安全旁路閥起跳壓力調(diào)定值為1.8MPa，油壓與吸氣壓保護值大于0.15MPa。卸氨壓縮機為水冷型壓縮機，因為是間斷使用，且每次使用不超過1h，所以采用工業(yè)水作為冷卻水并直接排放。氨區(qū)設(shè)備2、液氨儲罐

液氨儲罐是SCR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、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，當罐體溫度過高時自動淋水裝置開啟噴淋降溫，同時液氨儲罐還必須有必要的接地裝置。3、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，管外為溫水浴，以蒸汽直接噴入水中加熱至40℃，再以溫水將液氨汽化并加熱至常溫。蒸汽流量受蒸發(fā)槽本身水浴溫度控制調(diào)節(jié)。當水溫高過55℃時切斷蒸汽來源，并在控制室DCS上報警顯示。蒸發(fā)罐上裝有壓力控制閥將氣氨壓力控制在0.2MPa。當出口壓力達到0.38MPa時，切斷液氨進料。在氨氣出口管線上裝有溫度檢測器。當溫度低于10℃時切斷液氨進料，使氨氣至緩沖槽維持適當溫度及壓力。蒸發(fā)槽也安裝安全閥，可防止設(shè)備壓力異常過高。液氨蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)如圖3-32所示。電廠提供的蒸汽壓力一般為0.8~1.3MPa，溫度280~375℃，以此作為蒸發(fā)器熱源。采用螺旋管式蒸發(fā)器，適用于氨量少的蒸發(fā)。液氨通過減壓，溫度迅速下降至-20℃，壓力降至0.2~0.38MPa，此處有部分液氨汽化，進入蒸發(fā)器后升溫至10℃以上并全部汽化。4、蓄積槽蓄積槽又叫緩沖罐，液氨經(jīng)液氨蒸發(fā)器蒸發(fā)為氨氣后進入蓄積罐，其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。蓄積罐結(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。通過氨汽化器的氨氣被送入蓄積罐，在汽化器的上游設(shè)置有壓力控制閥，通過壓力控制閥的流量控制，使氨的消耗量和穩(wěn)壓器內(nèi)的壓力均保持恒定。由于氨供給設(shè)備可能設(shè)置在遠離需求點的場所，所以穩(wěn)壓器的內(nèi)壓設(shè)定應(yīng)充分考慮到途中壓頭的壓力損失。通過控制氨蒸發(fā)器進口調(diào)節(jié)閥，控制液氨蒸發(fā)流量，使氣氨儲罐壓力保證在0.2MPa，進口調(diào)節(jié)閥正常流量為356kg/h。5、稀釋風機稀釋風機的作用是將稀釋風引入氨/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NH3的載體，通過噴氨格柵將NH3送入煙道，有助于加強NH3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，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。稀釋風一般為常壓且無腐蝕性，可按普通風機標準選取。按上述作用計算風機流量和揚程，根據(jù)經(jīng)驗以3%~5%（體積比）氨含量為佳，可選用高壓離心風機，在風機進口處設(shè)置氣動閥門，在兩臺風機出風口加裝止回閥，避免因備用風機投入時，停運風機倒轉(zhuǎn)，使氨濃度短時超過安全范圍。稀釋風機的選擇，不但應(yīng)該滿足脫除煙氣中NOX最大值的要求，還必須留有一定得余量，便于在系統(tǒng)處于不良情況時有足夠的調(diào)節(jié)余量。6、氨/空氣混合器氨氣在進入噴氨格柵前需要在氨/空氣混合器中充分混合，氨/空氣混合器有助于調(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氨分布的均勻。氨氣與來自稀釋風機的空氣混合成氨氣體積含量為5%的混合氣體后送入煙氣中。7、稀釋槽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排放的氨氣。稀釋槽的液位由滿溢流管線維持，稀釋槽設(shè)計由箱頂淋水，箱側(cè)進水。進稀釋槽上部塔的管道上（DN25）的氣動閥用于控制連鎖氨儲罐的壓力、溫度和安全閥啟跳壓力。當溫度超過40℃對應(yīng)壓力超過1.55MPa，或容器達到安全閥設(shè)定值時，氣動閥開啟噴淋。當手動操作時，如檢修排放時，只需手動操作打開蝶閥及球閥即可。9、氣氨泄漏檢測器液氨儲存及供應(yīng)系統(tǒng)周邊設(shè)有6個氣氨監(jiān)測儀，用以監(jiān)測氣氨的泄漏，可顯示大氣中氨的濃度。當檢測器測得大氣中濃度過高時，會在機組控制室發(fā)出警報，并通過連鎖的自動噴水裝置自動噴水，以吸收空氣中泄漏的氨。同時操作人員可采取必要的措施，以防止氣氨泄漏的異常情況發(fā)生。10、水霧噴淋系統(tǒng)氨《水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50219-95）規(guī)定雨淋閥啟動響應(yīng)時間不大于300s，因此可改進為中間進水，縮短進水時間，使水很快達到噴頭。水噴頭一般采用設(shè)計規(guī)范推薦的型號ZSTB/SL-S232-50-120，它的噴射角120°，也可用與它相似的型號ZSTWB-50