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脱硝除尘器

脱硝除尘器

在整个工艺的设计中,通常是先使氨蒸发,然后和稀释空气或烟气混合,之后通过分配格栅喷入SCR反应器上游的烟气中。
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脱硝反应:

目前世界上流行的SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法SCR两种。此两种法都是利用氨对NOX的还原功能,在催化剂的作用下将NOX(主要是NO)还原为对大气没有多少影响的N2和水。还原剂为NH3,其不同点则是在尿素法SCR中,先利用一种设备将尿素转化为氨之后输送至SCR触媒反应器,它转换的方法为将尿素注入一分解室中,此分解室提供尿素分解所需之混合时间,驻留时间及温度,由此室分解出来之氨基产物即成为SCR的还原剂通过触媒实施化学反应后生成氨及水。尿素分解室中分解成氨的方法有热解法和水解法,主要化学反应方程式为: 

NH2CONH2+H2O→2NH3+CO2

在整个工艺的设计中,通常是先使氨蒸发,然后和稀释空气或烟气混合,之后通过分配格栅喷入SCR反应器上游的烟气中。

在SCR反应器内,NO通过以下反应被还原:

4NO+4NH3+O2→3N2+6H2O

6NO+4NH3→5N2+6H2O

当烟气中有氧气时,反应_式优先进行,因此,氨消耗量与NO还原量有一对一的关系。

在锅炉的烟气中,NO2一般约占总的NOX浓度的5%,NO2参与的反应如下:

2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O

6NO2+8NH3→7N2+12H2O

上面两个反应表明还原NO2比还原NO需要更多的氨。

在绝大多数锅炉烟气中,NO2仅占NOX总量的一小部分,因此NO2的影响并不显著。

SCR系统NOX脱除效率通常很高,喷入到烟气中的氨几乎完全和NOX反应。有一小部分氨不反应而是作为氨逃逸离开了反应器。一般来说,对于新的催化剂,氨逃逸量很低。但是,随着催化剂失活或者表面被飞灰覆盖或堵塞,氨逃逸量就会增加,为了维持需要的NOX脱除率,就必须增加反应器中NH3/NOX摩尔比。当不能保证预先设定的脱硝效率和(或)氨逃逸量的性能标准时,就必须在反应器内添加或更换新的催化剂以恢复催化剂的活性和反应器性能。从新催化剂开始使用到被更换这段时间称为催化剂寿命。

锅炉脱硝除尘器SCR反应器的布置方式:

在热段/高灰布置中,SCR反应器位于省煤器和空气预热器之间,因为该区域烟气温度在300-400℃的范围内。锅炉省煤器和空气预热器之间的烟气温度在该范围内。世界上绝大多数燃煤火电厂的SCR装置采用这种布置万式。

这种布置方式的主要优点是投资和运行费用低,因为该段的烟气温度与催化剂要求的运行范围相符合。这种布置的其主要缺点是催化剂暴露于含有全部灰尘和硫分的烟气中。采用这种布置方式主要是含硫量低于2%的烟煤发电锅炉。

由于SCR系统所要求的烟气温度为330~415℃,故SCR反应器放置在省煤器和空气预热器之间。

新建SCR系统的钢结构,根据在电厂现场测量及提供的资料,在布置基立柱等时主要考虑校核原有锅炉钢架基础的荷载。



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