脫硝scr理論培訓手冊
目錄1. 概述
2. 系統組成
3. 系統的啟動與停止
4. 執行控制
5. 安全注意事項
1.概述
1.1 原理介紹
本工程採用「選擇性催化劑還原煙氣脫硝」技術,其主要化學反應如下:
4nh3+4no+o2→4n2+6h2o
4nh3+2no2+o2→3n2+6h2o
其反應產物為對環境無害的水和氮氣,但只有在800℃以上的條件下才具備足夠的反應速度,工業應用時須安裝相關反應的催化劑,在催化劑的作用下其反應溫度降至400℃左右,鍋爐省煤器後溫度正好處於這一範圍內,這為鍋爐脫硝提供了有利條件。
scr(脫硝系統)催化劑的工作溫度是有一定範圍的,溫度過高(>450℃)時催化劑會加速老化;當溫度在300℃左右時,在同一催化劑的作用下,另一副反應也會發生。
2so2+o2→2so2
nh3+h2o+so3→nh4hso4
即生成氨鹽,該物質粘性大,易粘結在催化劑和鍋爐尾部的受熱面上,影響鍋爐執行。因此,只有在催化劑環境的煙氣溫度在305-425℃之間時方允許噴射氨氣進行脫硝。
1.2 主要設計引數
1.2.1脫硝系統入口煙氣引數
表1 脫硝裝置入口設計引數
設計煤種:神府東勝煤,校核煤種:晉北煤。鍋爐(b-mcr)燃煤量:365.7 t/h(設計煤種)、372.7t/h(校核煤種)。
電廠常用的代表性煤種——印尼煤、伊泰煤和晉北煤的工業分析、元素分析、痕量元素分析和煤中灰成分分析等見表3。
表2 2023年1-6月入廠煤分析
表3 代表性煤種分析資料(元素分析、痕量元素分析和煤中灰組成成分)
1.2.4 55%尿素溶液品質:
淡黃色或清澈或輕微渾濁的液體;
懸浮固態物<5g/g;
水硬度(caco3)<10g/g。
1.2.5溶解水品質要求:
溶解水將採用電廠除鹽水,水質盡量滿足如下指標:
總硬度(以caco3表示)<150g/g
導電性< 250μs/cm
sio2<15g/g
金屬物(鐵,鋅,鉛,錳,鉻,鎳,銅) 總量<1g/g
鈉<5g/g
正磷酸鹽、砷、汞<1g/g
固體懸浮物<10ntu
硫酸鹽<10g/g
ph值約7~9
1.2.6 壓縮空氣及蒸汽系統:
表4 脫硝系統用蒸汽與壓縮空氣的**及引數
1.2.7 設計參數列:
說明:由於熱解產物發生逆反應的溫度約為270c,因而熱解室出口溫度範圍控制在310-350c之間,以確保進入熱解爐的氣體不會發生逆反應。
使用包含300 c, 10kpa 的鍋爐一次風,所用的任何熱空氣必須是無硫、低塵的。
1.3.主要裝置情況
2.系統的組成
本工程煙氣脫硝採用選擇性催化還原(scr)脫硝工藝,一爐兩個反應器,還原劑(尿素)儲存、配製等為公用系統。
本工程工藝系統包括:
(1)煙氣系統;
(2)scr反應器;
(3)催化劑的吹灰系統;
(4)擋板門密封風系統;
(5)輸放灰系統;
(6)尿素顆粒儲存及溶解系統;
(7)尿素溶液儲存及輸送系統;
(8)熱解爐有關系統;
(9)氨噴射系統;
(10)廠區尿素溶液管道伴熱系統;
(11)空預器高壓沖洗水系統;
(12)其他由主系統接出的水、汽、氣等輔助系統的設計。
2.1 煙氣系統
煙氣系統是指從鍋爐尾部低溫省煤器下部引出口至scr反應器本體入口、scr反應器本體出口至迴轉式空預器入口之間的連線煙道、以及反應器旁路煙道。
煙道設計壓力按±5800pa, 瞬時不變形承載能力不低於±9800pa。
煙道採用q345b材質,壁厚按6mm設計,煙道內煙氣流速小於15m/s,煙道積灰厚度計算應基於最低允許煙氣流速為8 m/s時攜帶飛灰量,並考慮平均煙道積灰1.0公尺時荷重。
為避免積灰形成塌灰堵塞,要求煙氣脫硝後返回空氣預熱器的煙道向上傾角不小於30度。應盡量減小所改造煙道系統的壓降,其布置、形狀和內部件(如導流板和轉彎處導向板)等均應進行優化設計。在外削角急轉彎頭、變截面收縮急轉彎頭處設定導流裝置,導流裝置應採用耐磨材質製作。
為了使與煙道連線的裝置的受力在允許範圍內,特別考慮了煙道系統的熱膨脹,熱膨脹通過膨脹節進行補償。
所有煙道將在適當位置配有足夠數量和大小的人孔門和清灰孔,以便於煙道的維修和檢查以及清除積灰。
煙道將在適當位置配有足夠數量測試孔。
反應器進出口及旁路均設定雙百葉電動擋板,進口擋板尺寸為4250×15690×400mm;出口擋板尺寸為6000×14500×400mm;旁路擋板尺寸為3400×14500×400mm。
煙氣系統主要介質有煙氣流、氨流、氮氣流,其物流流向如下:
原煙氣:來自鍋爐省煤器的未脫硝煙氣→原煙氣擋板→scr系統入口→渦流混合器→整流裝置→催化劑層。
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