本工程採用選擇性催化還原法（scr）脫硝技術。scr脫硝技術是指在催化劑的作用下，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。
化學反應原理
4 no + 4 nh3 + o2 --> 4 n2 + 6 h2o
6 no2 + 8 nh3 + o2 --> 7 n2 + 12 h2o
1.4.1 scr工藝流程
還原劑 (氨) 用罐裝卡車運輸，以液體形態儲存於氨罐中；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；充分混合後的還原劑和煙氣在scr反應器中催化劑的作用下發生反應，去除nox。
脫硝反應過程示例圖
scr工藝系統主要由脫硝反應器、煙道系統、氨儲存製備**系統、氨噴射系統、吹灰系統等組成。
scr工藝流程圖
1.4.2 脫硝反應器
本工程每台鍋爐配置2臺脫硝反應器，反應器的截面尺寸為11.05m×11.02m，每台脫硝反應器設計成2＋1層催化劑布置方式，在設計煤種及校核煤種、鍋爐最大連續出力工況（bmcr）、處理100%煙氣量、1層催化劑條件下脫硝效率不小於50%，2層催化劑條件下脫硝效率不小於80%。
賣方提供一層催化劑。其中上層為預留層。煙氣經過與氨氣均勻混合後垂直向下流經反應器，反應器入口設定氣流均布裝置，反應器主要由裡面布置的催化劑、催化劑支撐梁、反應器殼體、密封板等組成。
在反應器內，還原劑（液氨）在催化劑的作用下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。
（1）催化劑
呼市熱電廠2×350mw鍋爐燃用的煤質含灰量較高，且灰中sio2含量較高，飛灰具有相當大的磨損力。scr入口煙氣中煙塵濃度≤45.8g/nm3，選擇抗堵灰效能好的催化劑。
本工程根據鍋爐飛灰的特性選擇板式催化劑，板式催化劑是以不鏽鋼金屬網作為中心支撐體，再在外面覆蓋上催化劑活性成分。板式催化劑抗煙氣中的灰粒子的沖刷和堵塞的能力較強，在同等活性下，有較低的so2氧化率，較低的煙氣阻力等特點。
本工程每台鍋爐配置2臺脫硝反應器，每台脫硝反應器設計成2＋1層催化劑布置方式，其中上層為預留層。每層含有5×8個模組。模組之間和與反應器壁之間採用密封板密封。
催化劑採用模組結構，規格統
一、具有互換性，以減少更換催化劑的時間。催化劑設計考慮燃料中含有的微量元素可能導致的催化劑中毒。在加裝新的催化劑之前，催化劑體積滿足效能保證中關於脫硝效率和氨的逃逸率等的要求。
催化劑模組為採用鋼結構框架，並便於運輸、安裝、起吊。
（2）反應器殼體和鋼結構
反應器殼體是包含催化劑的外部結構，主要由框架鋼結構、鋼板焊接而形成密閉的空間。為了防止煙氣的散熱，在反應器內外護板之間布置保溫材料。
為支撐催化劑，在每層催化劑的下面布置有支撐鋼結構梁，將催化劑模組成排布置在支撐梁上。
在反應器的入口設定氣流均布裝置，反應器內部易於磨損的部位設有防磨措施。內部各種加強板及支架均設計成不易積灰的型式，同時將考慮熱膨脹的補償措施。在反應器殼體上設定更換催化劑的門、人孔門和安裝聲波吹灰器的孔。
（3）煙道系統
煙道分為反應器入口煙道和出口煙道二部分。
入口煙道從鍋爐尾部bk柱至反應器入口為止。在入口煙道上布置有氨噴射裝置、管式混合器、煙氣導流板和灰鬥等。煙道的截面尺寸為3m×7.5m，材料為碳鋼。
出口煙道從反應器出口至鍋爐尾部bk柱為止。在出口煙道上布置有煙氣導流板等。煙道的截面尺寸為3.67m×8.16m，材料為碳鋼。
由於沒有反應器旁路，故沒有煙道擋板等裝置，本工程煙道系統比較簡單。
（4）氨儲存製備**系統
液氨用罐裝卡車運輸，以液體形態儲存於氨儲罐中；液態氨在注入scr 系統煙氣之前經由蒸發器蒸發氣化，並經過緩衝罐穩壓後**反應器脫硝使用，這部分工作都是在氨儲存製備**系統內完成的。
氨儲存製備**系統主要由卸料壓縮機、液氨儲罐、氨氣蒸發槽、氨氣緩衝槽及氨輸送管道等，並備有氮氣吹掃系統。
a、卸料壓縮機
設計兩套卸料壓縮機，一用一備。卸料壓縮機抽取液氨儲罐中的氨氣，經壓縮後將槽車的液氨推擠入液氨儲罐中。在選擇壓縮機排氣量時，考慮液氨儲罐內液氨的飽和氣壓，液氨卸車流量，液氨管道阻力及卸氨時氣候溫度等。
b、液氨儲罐
儲罐的總容量設計能滿足2臺鍋爐bmcr工況、在設計條件下每天執行24小時、連續執行7天的消耗量。採用2臺液氨儲罐。
儲罐上安裝有流量閥、逆止閥、緊急關斷閥和安全閥等，並裝有溫度計、壓力表、液位計、液位變送器等。儲槽有防太陽輻射的遮陽蓋，四周安裝有工業水噴淋管線及噴嘴，當儲罐本體溫度過高時，自動啟動淋水裝置降溫。儲罐排風孔經密閉系統通到稀釋槽，對氨氣進行吸收以降低氨氣味的發散。
c、液氨**幫浦
液氨進入蒸發槽，一般使用壓差重力勢能來實現。由於呼和浩特冬季天氣溫度太低，氨氣的飽和壓力不足以為系統通過足夠的流動壓頭。在冬季的時候，需通過蒸發器提高液氨儲罐的壓力，來保證反應所需的氨氣量的供給。
d、液氨蒸發槽
設定2套液氨蒸發槽，液氨蒸發槽按在bmcr工況下2×100％容量設計。
液氨蒸發所需要的熱量採用蒸汽加熱來提供熱量。蒸發槽上裝有壓力控制閥將氨氣壓力控制在一定範圍，當出口壓力過高時，切斷蒸汽的供給。在氨氣出口管線上裝有壓力測量裝置，使氨氣至緩衝槽維持適當壓力及溫度。
蒸發槽也裝有安全閥，以防止裝置壓力異常過高。
e、 氨氣緩衝槽
與液氨蒸發槽相對應，設定2套氨氣緩衝槽，與液氨儲罐組成2套製氨系統。每一套組成乙個單元為兩台鍋爐供氨，供氨系統一運一備。從蒸發槽來的液氨儲罐進入氨氣緩衝槽，通過調壓閥減壓到一定壓力，再通過氨氣輸送管線送到鍋爐側的脫硝系統。
氨氣緩衝槽能為scr系統穩定供氨氣，且能避免蒸發槽操作不穩定所帶來的影響。每套緩衝槽也設定有安全閥保護。
f、 氨氣稀釋槽
氨區設定乙個氨氣稀釋槽，設有槽頂淋水和槽側進水，水槽液位由滿溢流管控制。液氨儲存及**系統各處排出的氨氣由管線匯集，從稀釋槽底部進入，通過分散管將氨氣分散引入稀釋槽水中，利用大量水來吸收正常操作排放的氨氣及瞬時安全閥動作的排放的氨氣。槽頂通風管出口的最大氨濃度小於200ppm，以避免氨氣味的發散。
g、 廢水池和幫浦
在氨製備區設有排水系統，使液氨儲存和**系統的氨排放管路為乙個封閉系統，氨氣被稀釋槽內的水吸收後排放至廢水池，再經由廢水幫浦送到酸鹼池去中和。
h、 氨氣洩漏檢測器
液氨儲存及**系統周邊設有氨氣檢測器，以檢測氨氣的洩漏，並顯示大氣中氨的濃度。當檢測器測得大氣中氨濃度過高時，在機組控制室發出警報，提醒操作人員採取必要的措施，以防止氨氣洩漏的異常情況發生。
氨氣洩漏檢測器的數量及其布置位置見有關圖紙，並負責將氨洩漏及火災報警和消防控制系統納入全廠消防報警系統。
i、氮氣吹掃系統
為了保持液氨儲存及**系統的嚴密性，在本系統的卸料壓縮機、液氨儲罐、液氨蒸發槽、氨氣緩衝槽等處，都備有氮氣吹掃管線。在液氨卸料及檢修之前，通過氮氣吹掃管線對相應管道進行嚴格的氮氣吹掃，防止氨與系統中殘餘的空氣形成**混合物造成危險。
（5）氨噴射系統
氨噴射系統包括由氣化的氨與稀釋空氣混合，通過噴氨格柵噴入scr反應器上游的煙氣中這一工藝過程。
a、稀釋風機
氨在空氣中的體積濃度達到5～25%時，會形成ii類可燃**性混合物。為保證注入煙道的氨與空氣混合物的安全，除控制混合器內氨的濃度遠低於其**下限外，還保證氨在混合器內均勻分布，噴入反應器入口煙道的氨氣為空氣稀釋後體積濃度＜3％左右氨氣的混合氣體。所選擇的風機滿足脫除煙氣中nox最大值的要求，並留有一定的餘量。
稀釋風機按2臺100％容量設定（1運1備）。
b、氨/空氣混合器
為了保證氨氣與稀釋空氣均勻混合，每台鍋爐採用2臺靜態混合器，混合器為隔板式。
c、氨噴射格柵
氨氣的注入採用格柵式，在管道上布置很多噴嘴，以保證噴入煙道內的氨與煙氣均勻分配和混合。在噴射格柵的入口每一區域分配管道上設有手動流量調節閥，以調節個個區域氨氣的分配。
d、吹灰系統
scr反應器採用聲波吹灰器，每台反應器安裝一套聲波吹灰系統。每一層催化劑設定3臺吹灰器，一台鍋爐共裝有12臺聲波吹灰器。吹灰控制納入機組dcs系統。
脫硝系統除錯措施
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SCR煙氣脫硝工藝簡介
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