4台100t链条炉SNCRSCR方案

4台100t/h链条炉锅炉 烟气SNCR+SCR脱硝

技 术 方 案

2015年4月

目录

一、烟气脱硝技术介绍 ......................................................................................................................................3 二、本项目SNCR+SCR方案设计 ........................................................................................................................9

2.1 锅炉SNCR+SCR总体方案设计 ............................................................................................................9 2.2 氨水溶液制备储存模块 ......................................................................................................................9 2.3 在线稀释模块 ......................................................................................................................................9 2.4计量与分配模块 ................................................................................................................................ 10 2.5喷射模块 ............................................................................................................................................ 10 2.6雾化气体的选用 ................................................................................................................................ 10 2.7稀释水的选用 .................................................................................................................................... 11 2.8 冷却风 ................................................................................................................错误!未定义书签。 2.8 设备材料清册 ................................................................................................................................... 11 三、专题说明 ................................................................................................................................................... 15

一、烟气脱硝技术介绍

目前主流的烟气脱硝技术有选择性非催化还原技术(SNCR)、选择性催化还原技术(SCR)和SNCR/SCR联合脱硝技术。 SNCR技术

研究发现,在800~1250℃这一温度范围内、无催化剂作用下,氨水等还原剂可选择性地还原烟气中的NOx生成N2和H2O,基本上不与烟气中的O2作用,据此发展了SNCR脱硝技术。

SNCR烟气脱硝的主要反应为:

NH3为还原剂 4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O

SNCR通常采用的还原剂有氨水、氨水和液氨,不同还原剂的比较如表3.1所列。

表3.1 不同还原剂特点

还原剂 ? 安全原料 (化肥) ? 便于运输 尿素 ? 脱硝有效温度窗口较宽 ? 溶解要消耗一定热量 ? 运输成本较大 氨水 ? 需要较大的储存罐 ? 脱硝有效温度窗口窄 ? 高危险性原料 液氨 ? 运输和存储安全性低

从SNCR系统逃逸的氨可能来自两种情况,一是喷入的还原剂过量或还原剂分布不均匀,一是由于喷入点烟气温度低影响了氨与NOx的反应。还原剂喷入系统必须能将还原剂喷入到炉内最有效的部位,如果喷入控制点太少或喷到炉内某个断面上的氨不均匀,则会出现分布较高的氨逃逸量。在较大尺寸的锅炉中,因为需要覆盖相当大的炉内截面,还原剂的均匀分

特点 布则更困难。为保证脱硝反应能充分地进行,以最少喷入NH3的量达到最好的还原效果,必须设法使喷入的NH3与烟气良好地混合。若喷入的NH3不充分反应,则逃逸的NH3不仅会使烟气中的飞灰容易沉积在锅炉尾部的受热面上,而且烟气中NH3遇到SO3会产生NH4HSO4易造成空气预热器堵塞,并有腐蚀的危险。因此,SNCR工艺的氨逃逸要求控制在8mg/Nm3以下。图3.1为典型SNCR脱硝工艺流程图。

图3.1 SNCR工艺系统流程图

SNCR烟气脱硝过程是由下面四个基本过程组成: 还原剂的接收和溶液制备; 还原剂的计量输出; 在锅炉适当位置注入还原剂; 还原剂与烟气混合进行脱硝反应。

SCR技术

选择性催化剂还原(SCR)技术是在烟气中加入还原剂(最常用的是氨和氨水),在催化剂和合适的温度等条件下,还原剂与烟气中的氮氧化物(NOx)反应,而不与烟气中的氧进行氧化反应,生成无害的氮气和水。主要反应如下:

4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O NO + NO2 + 2NH3 → 2N2 + 3H2O 6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O

在没有催化剂的情况下,上述化学反应只是在很窄的温度范围内(800~1250℃)进行。SCR技术采用催化剂,催化作用使反应活化能降低,反应可在更低的温度条件(320~400℃)下进行。

对SCR系统的制约因素随运行环境和工艺过程而变化。制约因素包括系统压降、烟道尺寸、空间、烟气微粒含量、逃逸氨浓度限制、SO2氧化率、温度和NOx浓度,都影响催化剂寿命和系统的设计。除温度外,NOx、NH3浓度、过量氧和停留时间也对反应过程有一定影响。 SCR系统一般由氨或氨水的储存系统、(氨水转化为氨系统)、氨与空气混合系统、氨气喷入系统、反应器系统、检测控制系统等组成。SCR脱硝反应器在锅炉尾部一般有三种不同的布置方式,高尘布置、低尘布置和尾部布置,图3.2为目前广泛采用的高尘布置SCR烟气脱硝系统工艺流程图。

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