电力-火力发电厂烟气脱硝技术及应用-2.ppt

1. 烟气脱硝工艺方案 烟气脱硝工艺方案及国内外应用概况 选择性催化还原法SCR工艺方案 烟气脱硝工艺方案及国内外应用概况 SCR工艺流程图 1. 烟气脱硝工艺方案 烟气脱硝工艺方案及国内外应用概况 选择性催化还原法脱硝主要工艺流程如下：储罐中的液态NH3首先经NH3蒸发器，被加热雾化后，再经过NH3-空气混合器，被空气稀释并携带与烟气均匀混合，然后一起通过一个由催化剂填充的催化反应器。在催化剂作用下，NOx和NH3发生还原反应，生成N2和H2O。经过最后一层催化剂后，烟气中的NOx浓度将被控制在排放限值以下。 选择性催化还原法SCR工艺方案 1. 烟气脱硝工艺方案 烟气脱硝工艺方案及国内外应用概况 SCR反应器布置位置一般分为高含尘区和低含尘区两种布置 高含尘区布置是指SCR反应器布置在省煤器与空预器之间、在除尘器前。烟气中所含有的全部飞灰和SO2均通过催化剂反应器，反应器处于高含尘烟气中。 高含尘布置方式优点： 因为烟气温度在300～400℃之间，多数催化剂在这个温度范围内有足够的活性，因此脱硝效率高，目前国内外电厂大多采用此种布置。 选择性催化还原法SCR工艺方案 1. 烟气脱硝工艺方案 烟气脱硝工艺方案及国内外应用概况 高含尘布置方式缺点： 飞灰对催化剂反应器有磨损，还有可能形成反应器蜂窝状通道的堵塞； 飞灰中的Na、Ca、Si、As等会使催化剂污染或中毒，从而降低催化剂的效能，催化剂工作寿命2～3年 ； 烟气温度升高，会使催化剂烧结或再结晶，使催化剂失效； 高活性催化剂会使烟气中的SO2氧化成SO3，与SCR中未反应的氨反应生成硫酸氨或硫酸氢铵。而硫酸氢铵是一种粘性很大的物质，会附在催化剂上，隔绝催化剂与烟气的接触，使反应无法进行。 温度降低，NH3会与SO3反应生成的硫酸氢铵，还会堵塞和污染空气预热器； 选择性催化还原法SCR工艺方案 1. 烟气脱硝工艺方案 烟气脱硝工艺方案及国内外应用概况 低含尘区布置是指SCR反应器布置在除尘器和湿法脱硫装置后。烟气中所含有的飞灰预先经过除尘器和湿法脱硫装置收集去除，反应器处于低含尘同时也是低温烟气中。 低含尘布置方式优点： 反应器在飞灰和SO2含量相对较低的“干净”烟气条件下工作，不会发生催化剂污染和中毒，也不会发生反应器磨损、堵塞和腐蚀，可以使催化剂工作寿命延长。 低含尘布置方式缺点： 烟气温度低，锅炉烟气经空预器和湿法脱硫后烟气温度降低到50～60℃，在这种温度下N0x不能产生还原反应，因此在催化剂反应器之前的烟道内必须安装加热器，利用蒸汽换热器把烟气温度加热到300～400℃，或者在烟道内加装燃油燃烧器或燃气燃烧器加热烟气，从而增加了能源消耗和运行成本。 选择性催化还原法SCR工艺方案 1. 烟气脱硝工艺方案 烟气脱硝工艺方案及国内外应用概况 反应器布置位置结论 综合技术经济方面因素，反应器高灰尘布置是比较经济合理的布置方案， 反应器在高灰尘区域布置是目前电厂中最常用的选择，因为省煤器与空预器之间的烟气温度（300～400℃）很适合催化剂保持高活性，比其他布置方式能够节省烟气再加热的费用。 选择性催化还原法SCR工艺方案 1. 烟气脱硝工艺方案 烟气脱硝工艺方案及国内外应用概况 选择性催化还原法SCR工艺方案 1. 烟气脱硝工艺方案 烟气脱硝工艺方案及国内外应用概况 主要设备 SCR工艺系统主要包括： 反应器及其催化剂 氨制备及储存系统 氨喷射系统 选择性催化还原法SCR工艺方案 1. 烟气脱硝工艺方案 烟气脱硝工艺方案及国内外应用概况 反应器及其催化剂 外部是金属箱体、内部由1～3层催化剂模块组成。催化剂模块的数量和尺寸取决于脱硝效率的要求、烟气的体积流量、氨的逃逸率和催化剂的寿命。 SCR反应器体积庞大，布置在锅炉省煤器和空气预热器之间时，通常锅炉房深度方向距离会因空预器需从尾部竖井拉出而增加。 烟气进入SCR反应器，经过各层催化剂模块。每层催化剂间要保持一定距离，以便催化剂的安装和清除。SCR反应室内部由碳钢板制作，催化剂元素由钢框架模块包装，可通过在每个层上的法兰接口很容易地安装和清除。据东锅厂介绍，每层催化剂高度1.3米（蜂窝式）～1.4米（板式）。 SCR脱硝效率一般为50～90％。对于选定的催化剂，结构越简单，表面积越大，越有利于还原反应，也有利于脱硝效率的提高；催化剂的层数决定脱硝效率，层数越多效率越高 选择性催化还原法SCR工艺方案 1. 烟气脱硝工艺方案 烟气脱硝工艺方案及国内外应用概况 反应器及其催化剂 当催化剂达到使用寿命，脱硝效率不满足要求时，如果有备用层，则需为备用层添加催化剂，如果没有备用层，或备用层使用一定时间后，脱硝效率又不满足要求，则需逐层更换催化剂，每次把使用时间最长的更换掉，如