山東SCR脫硝方案

2022-05-12 16:02:35 字數 4011 閱讀 8413

山東某熱電****

3×130t/h鍋爐煙氣脫硝工程

技術方案

目錄1 總則 1

1.1 專案總論 1

1.2 基本設計條件 1

1.3 設計指標 1

1.4 設計原則 2

1.5 技術規範和標準 2

1.6 技術要求 3

1.7 工程主要內容 3

1.8 工程介面位置 4

2 脫硝工藝的選擇 5

3 脫硝工程方案 10

3.1 脫硝工藝系統 10

3.2 脫硝裝置總體布置 14

3.3 電氣系統 15

3.4 控制系統 16

3.5 土建工程 17

3.6 消防系統 17

5執行費用分析 17

5.1 執行成本分析 17

5.3 經濟效益分析 18

6 專案實施進度 18

6.1 工程進度計畫 18

7 質量保證及服務承諾 18

脫硝工程技術方案

山東某熱電****共安裝了3臺130t/h迴圈流化床鍋爐,共分兩期建設完成,一期安裝兩台鍋爐(1#、2#鍋爐),二期安裝一台鍋爐(為3#鍋爐)。鍋爐設計的脫硝工藝為scr脫硝。

現對1#、2#、3#三颱鍋爐脫硝工程編制方案,請業主方提出寶貴意見。

本煙氣脫硝工程業主提供技術引數如下:

(1)脫硝系統的設計脫硝率應滿足國家和當地**的排放標準;

(2)採用的脫硝工藝應具有技術先進、成熟,裝置可靠,效能**比高,有處理同容量大型燃煤機組煙氣的商業執行業績;

(3)脫硝系統應對燃煤鍋爐的no×排放濃度有較好的適應性;

(4)脫硝系統應能持續穩定與鍋爐同步執行;

(5)脫硝工程在工藝選擇和裝置布置中要充分考慮現場條件;

(6)優先考慮還原劑有可靠穩定**的脫硝工藝,比如還原劑採用液氨;

(7)對脫硝系統的投資和執行的經濟性進行初步的分析。

(8)脫硝系統採用plc控制,留有與外界通訊的介面。

脫硝系統的設計、製造、安裝、除錯、試驗及檢查、試執行、考核、最終交付等遵循但不限於下列標準規範與技術要求:

·《火電廠大氣汙染物排放標準》(gb13223-2003)

·《火電廠煙氣脫硝工程技術規範選擇性催化還原法》(hg562-2010)

·《工業管道工程施工及驗收規範》(gbj235-82)

·《工業裝置、管道防腐蝕工程施工及驗收規範》(hgj229—91)

·《室外給排水設計規範》(gbjb-86)

·《機械裝置安裝工程施工及驗收規範》(tj231-78)

·《壓縮機風機幫浦安裝工程施工及驗收規範》(gb50275-98)

·《鋼結構設計規範》(gb17-88)

·《鋼結構、管道塗裝技術規程》(hgj209—83)

·《自動化儀表工程施工及驗收規範》(gb50093—2002)

·《電氣裝置安裝工程電器裝置交接試驗規程》(gb50150—91)

(1)脫硝工藝採用scr法,脫硝催化劑層數按3層設定,其中一層預留。

(2)脫硝效率按不小於70%設計。

(3)脫硝系統暫按設定煙氣旁路系統考慮。

(4)脫硝反應器布置在鍋爐省煤器和空預器之間的高含塵區域。

(5)還原劑採用純液氨。

(6)脫硝裝置年執行小時按7000h考慮。

(7)脫硝裝置可用率不小於98%。

(8)裝置服務壽命為30年。

本鍋爐煙氣脫硝工程的範圍為從鍋爐出口至空預器進口之間脫硝的全部內容。

鍋爐的煙氣脫硝工程建設按一爐配置一台反應器方案進行,共設計三颱脫硝反應器。

本鍋爐煙氣脫硝工程主要包括以下幾部分:

·液氨製備**系統;

·氨噴射系統;

·煙道系統;

·scr反應器;

·催化劑裝卸系統;

·吹灰系統;

·電氣、控制系統;

·保溫、油漆;

·採暖通風系統;

·配套土建設計。

·液氨儲存和氨注入系統:

入口:液氨罐車出口。

出口:噴氨噴嘴(scr裝置內)。

·煙氣系統:

入口:鍋爐省煤器出口煙道。

出口:空預器進口煙道。

·蒸汽:

蒸發器入口:液氨蒸發器汽源介面。

脫硝裝置可單獨設電控室,也可不單獨設電控室,而與主裝置的共用。脫硝裝置不單獨設變壓器,由主裝置將低壓負荷接至脫硝裝置的進線櫃。低壓負荷和配電、控制室考慮與主裝置一起布置。

·煙氣**裝置:

本脫硝裝置出口配置3套煙氣**裝置,布置在主裝置的控制室內。

近幾年來選擇性催化還原煙氣脫硝技術(scr)發展較快,在歐洲和日本得到了廣泛的應用,目前催化還原煙氣脫硝技術是應用最多的技術。

1)scr脫硝反應

目前世界上流行的scr工藝主要分為氨法scr和尿素法scr兩種。此兩種方法都是利用氨對nox的還原功能,在催化劑的作用下將nox(主要是no)還原為對大氣沒有多少影響的n2和水。還原劑為nh3,其不同點則是在尿素法scr中,先利用一種裝置將尿素轉化為氨之後輸送至scr觸媒反應器,它轉換的方法為將尿素注入一分解室中,此分解室提供尿素分解所需之混合時間,駐留時間及溫度,由此室分解出來之氨基產物即成為scr的還原劑通過觸媒實施化學反應後生成氨及水。

尿素分解室中分解成氨的方法有熱解法和水解法,主要化學反應方程式為:

nh2conh2+h2o→2nh3+co2

在整個工藝的設計中,通常是先使氨蒸發,然後和稀釋空氣或煙氣混合,最後通過分配格柵噴入scr反應器上游的煙氣中。

在scr反應器內,no通過以下反應被還原:

4no+4nh3+o2→4n2+6h2o

6no+4nh3→5n2+6h2o

當煙氣中有氧氣時,反應第一式優先進行,因此,氨消耗量與no還原量有一對一的關係。

在鍋爐的煙氣中,no2一般約佔總的nox濃度的5%,no2參與的反應如下:

2no2+4nh3+o2→3n2+6h2o

6no2+8nh3→7n2+12h2o

上面兩個反應表明還原no2比還原no需要更多的氨。

在絕大多數鍋爐煙氣中,no2僅佔nox總量的一小部分,因此no2的影響並不顯著。

scr系統nox脫除效率通常很高,噴入到煙氣中的氨幾乎完全和nox反應。有一小部分氨不反應而是作為氨逃逸離開了反應器。一般來說,對於新的催化劑,氨逃逸量很低。

但是,隨著催化劑失活或者表面被飛灰覆蓋或堵塞,氨逃逸量就會增加,為了維持需要的nox脫除率,就必須增加反應器中nh3/nox摩爾比。

從新催化劑開始使用到被更換這段時間稱為催化劑壽命。

2)scr系統組成及反應器布置

在選擇催化還原工藝中,nox與nh3在催化劑的作用下產生還原。催化劑安放在乙個固定的反應器內,煙氣穿過反應器平行流經催化劑表面。催化劑單元通常垂直布置,煙氣自上向下流動。

scr系統一般由氨的儲存系統、氨與空氣混合系統、氨氣噴入系統、反應器系統、煙氣系統、檢測控制系統等組成。

scr反應器在鍋爐煙道中一般有三種不同的安裝位置,即熱段/高灰布置、熱段/低灰和冷段布置。

a.熱段/高灰布置:反應器布置在空氣預熱器前溫度為350℃左右的位置,此時煙氣中所含有的全部飛灰和so2均通過催化劑反應器,反應器的工作條件是在「不乾淨」的高塵煙氣中。

由於這種布置方案的煙氣溫度在250~400℃的範圍內,適合於多數催化劑的反應溫度,因而它被廣泛採用。但是由於催化劑是在「不乾淨」的煙氣中工作,因此催化劑的壽命會受下列因素的影響:

①煙氣所攜帶的飛灰中含有na,ca,si,as等成分時,會使催化劑「中毒」或受汙染,從而降低催化劑的效能。

②飛灰對催化劑反應器的磨損。

③飛灰將催化劑反應器蜂窩狀通道堵塞。

④如煙氣溫度公升高,會將催化劑燒結,或使之再結晶而失效,如煙氣溫度降低,nh3會和so3反應生成酸性硫酸銨,從而會堵塞催化反應器通道和汙染空氣預熱器。

⑤高活性的催化劑會促使煙氣中的so2氧化so3,因此應避免採用高活性的催化劑用於這種布置。

為了盡可能地延長催化劑的使用壽命,除了應選擇合適的催化劑之外,要使反應器通道有足夠的空間以防堵塞,同時還要有防腐措施。

SCR脫硝方案

scr煙氣脫硝技改專案 技術方案 目錄1總則 1 2工程概況 1 2.1鍋爐主要引數 1 2.2脫硝工藝方案 2 2.3工程範圍 2 3設計採用的標準和規範 2 4煙氣脫硝工藝方案 3 4.1 脫硝工藝的簡介 3 5 工藝系統說明 9 5.1 氨的儲存系統 9 5.5 電氣部分 18 5.6儀表和控...

SCR煙氣脫硝工藝簡介

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