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SCR脱硝工程

SCR脱硝工程泛指应用在电厂SCR(selective catalytic reduction)脱硝系统上的催化剂(Catalyst),在SCR反应中,促使还原剂选择性地与烟气中的氮氧化物在   温度下发生化学反应的物质。

成分组成

目前常用的催化剂为V2O5-WO3(MoO3)/TiO2系列(TiO2作为主要载体、V2O5为主要活性成分)。

目前SCR商用催化剂基本都是以TiO2为基材,以V2O5为主要活性成份,以WO3、MoO3为   、抗毒化辅助成份。化剂型式可分为三种:板式、蜂窝式和波纹板式。

板式催化剂以不锈钢金属板压成的金属网为基材,将TiO2、V2O5等的混合物黏附在不锈钢网上,经过压制、锻烧后,将催化剂板组装成催化剂模块。

SCR脱硝工程

蜂窝式催化剂一般为均质催化剂。将TiO2、V2O5、WO3等混合物通过一种陶瓷挤出设备,制成截面为150mmX150mm,长度不等的催化剂元件,然后组装成为截面约为2macute;1m的标准模块。

波纹板式催化剂的制造工艺一般以用玻璃纤维加强的TiO2为基材,将WO3、V2O5等活性成份浸渍到催化剂的表面,以达到提高催化剂活性、降低SO2氧化率的目的。

选型

催化剂型式可分为三种:板式、蜂窝式和波纹板式。三种催化剂在燃煤SCR上都拥有业绩,其中板式和蜂窝式较多,波纹板式较少。

催化剂的设计就是要选取   反应面积的催化剂,以满足在省煤器出口烟气流量、温度、压力、成份条件下达到脱硝效率、氨逃逸率等SCR基本性能的设计要求;在灰分条件多变的环境下,其防堵和防磨损性能是保证SCR设备长期稳定运行的关键。

在防堵灰方面,对于   的反应器截面,在相同的催化剂节距下,板式催化剂的通流面积大,一般在85%以上,蜂窝式催化剂次之,流通面积一般在80%左右,波纹板式催化剂的流通面积与蜂窝式催化剂相近。在相同的设计条件下,适当的选取大节距的蜂窝式催化剂,其防堵效果可接近板式催化剂。三种催化剂以结构来看,板式的壁面夹角数量少,且流通面积较大,不容易堵灰;蜂窝式的催化剂流通面积一般,但每个催化剂壁面夹角都是90°直角,在恶劣的烟气条件中,容易产生灰分搭桥而引起催化剂的堵塞;波纹板式催化剂流通截面积一般,但其壁面夹角很小而且其数量又相对较多,为三种结构中容易积灰的版型。

SCR脱硝系统主要由SCR催化反应器、氨气注入系统、烟气旁路系统、氨的储存和制备系统等组成。SCR催化反应器的布置方式,目前   一般采用高尘布置方式,即布置在省煤器和空预器之间的高温烟道内。在该位置,烟气温度能够达到反应的温度。因此本期工程脱硝装置拟采用高尘布置方式。烟气在锅炉省煤器出口处被平均分为两路,每路烟气并行进入一个垂直布置的SCR反应器里,即每台锅炉配有二个反应器,烟气经过均流器后进入催化剂层。在烟气进入催化剂层前设有氨气注入系统,烟气与氨气充分混合后进行催化剂反应,脱去NOX。反应后的烟气进入空预器、电除尘器、引风机和脱硫装置后,排入烟囱。SCR反应器布置在空预器上方。

SCR脱硝工艺流程:还原剂(氨)用罐装卡车运输,以液体形态储存于氨罐中;液态氨在注入SCR系统烟气之前经由蒸发器蒸发气化;气化的氨和稀释空气混合,通过喷氨格栅喷入SCR反应器上游的烟气中;充分混合后的还原剂和烟气在SCR反应器中催化剂的作用下发生反应,去除NOx。

SCR反应器本体

SCR反应器本体依烟气流向可分为喷氨段、混合段、均流段、反应段。SCR脱硝效率与以下因素有关:催化剂质量;反应温度;停留时间;氨氮比;氨气与烟气混合均匀程度;烟气在SCR反应器内分布均匀程度。

为达到较高的脱硝效率,设计每个功能段时考虑以上因素,每个环节均优化设计。在本项目中,设计进入SCR系统的烟气温度为300-400℃。

立式SCR反应器上方烟气流向需要转90°角度,均流器前烟道不仅短,而且也有多个影响气流的局部构件。安装均流器空间小,为使进入催化剂层的烟气分布均匀,均流器采用导流板加均流格栅板形式,导流板和格栅板依据CFD数值模拟计算结果进行设计。保证进入催化剂层的烟气流速均匀程度<0.2。

SCR脱硝设计要求

采用SCR工艺,脱硝工艺要适用于工程己确定的燃料条件,并考虑燃料来源的变化可能性及环保要求提高的可能性;

采用20%氨水作为脱硝还原剂;

烟气脱硝装置的控制系统可进入主机控制系统;

烟气脱硝效率高;

脱硝装置可用率不小于98%,服务寿命为15年;

采用成熟的SCR工艺技术,设备运行可靠;

根据工程的实际情况尽量减少脱硝装置的建设投资;

脱硝工艺脱硝还原剂、水和能源等消耗少,尽量减少运行费用;

烟气脱硝不能影响机组功率及正常运行,同时,烟气脱硝系统应具备单独运行、单独检修的要求;

我方整个完成脱硝系统的设计、制造、安装、调试、试验及检查、试运行、考核、终交付等。



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