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SCR脫硝技術

SCR脫硝技術

SCRSelective Catalytic Reduction)即為選擇性催化還原技術,近幾年來發展較快,在西歐和日本得到了廣泛的應用,目前氨催化還原法是應用得最多的技術。它沒有副產物,不形成二次污染,裝置結構簡單,并且脫除效率高(可達90%以上),運行可靠,便于維護等優點。

選擇性是指在催化劑的作用和在氧氣存在條件下,NH3優先和NOx發生還原脫除反應,生成氮氣和水,而不和煙氣中的氧進行氧化反應,其主要反應式為:

4NO+4NH3+O24N2+6H2O1

2NO2+4NH3 +O2 3N2+6H2O2

在沒有催化劑的情況下,上述化學反應只是在很窄的溫度范圍內(980左右)進行,采用催化劑時其反應溫度可控制在300-400下進行,相當于鍋爐省煤器與空氣預熱器之間的煙氣溫度,上述反應為放熱反應,由于NOx在煙氣中的濃度較低,故反應引起催化劑溫度的升高可以忽略。

下圖是SCR法煙氣脫硝工藝流程示意圖

SCR脫硝原理

SCR 技術脫硝原理為:在催化劑作用下,向溫度約280420的煙氣中噴入氨,將NOX還原成N2 H2O。


SCR脫硝催化劑:

催化劑作為SCR脫硝反應的核心,其質量和性能直接關系到脫硝效率的高低,所以,在火電廠脫硝工程中除了反應器及煙道的設計不容忽視外,催化劑的參數設計同樣至關重要。

一般來說,脫硝催化劑都是為項目量身定制的,即依據項目煙氣成分、特性,效率以及客戶要求來定的。催化劑的性能(包括活性、選擇性、穩定性和再生性)無法直接量化,而是綜合體現在一些參數上,主要有:活性溫度、幾何特性參數、機械強度參數、化學成分含量、工藝性能指標等。

催化劑的形式有:波紋板式,蜂窩式,板式





SCR脫硝工藝

SCR脫硝工藝的原理是在催化劑的作用下,還原劑(液氨)與煙氣中的氮氧化物反應生成無害的氮和水,從而去除煙氣中的NOx。選擇性是指還原劑NH3和煙氣中的NOx發生還原反應,而不與煙氣中的氧氣發生反應。

SCR脫硝工藝流程:還原劑 (用罐裝卡車運輸,以液體形態儲存于氨罐中;液態氨在注入SCR 系統煙氣之前經由蒸發器蒸發氣化;氣化的氨和稀釋空氣混合,通過噴氨格柵噴入SCR反應器上游的煙氣中;充分混合后的還原劑和煙氣在SCR反應器中催化劑的作用下發生反應,去除NOx。

SCR脫硝工藝流程圖



SCR脫硝系統

SCR脫硝系統主要由SCR催化反應器、氨氣注入系統、煙氣旁路系統、氨的儲存和制備系統等組成。 SCR催化反應器的布置方式,目前國內外一般采用高塵布置方式,即布置在省煤器和空預器之間的高溫煙道內。在該位置,煙氣溫度能夠達到反應的最佳溫度。因此本期工程脫硝裝置擬采用高塵布置方式。煙氣在鍋爐省煤器出口處被平均分為兩路,每路煙氣并行進入一個垂直布置的SCR反應器里,即每臺鍋爐配有二個反應器,煙氣經過均流器后進入催化劑層。在煙氣進入催化劑層前設有氨氣注入系統,煙氣與氨氣充分混合后進行催化劑反應,脫去NOX。反應后的煙氣進入空預器、電除塵器、引風機和脫硫裝置后,排入煙囪。SCR反應器布置在空預器上方。

SCR脫硝系統組成

·        反應器/催化劑系統

·        煙氣/氨的混合系統

·        氨的儲備與供應系統

·        煙道系統

·        SCR的控制系統


SCR脫硝設備

反應器/催化劑系統
主要設備:反應器,催化劑,吹灰器
煙氣/氨的混合系統
主要設備:稀釋風機,靜態混合器,氨噴射格柵(AIG),空氣/氨混合器
氨的儲備與供應系統
主要設備:卸料壓縮機,氨蒸發器(電/蒸汽),氨罐,緩沖罐,稀釋槽
煙道系統
主要設備:擋板(有旁路),膨脹節,導流板,煙道
SCR的控制系統
主要設備:DCS、PLC,儀表、盤柜等

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