位置選擇:
脫硝裝置通常布置在鍋爐省煤器出口與空氣預(yù)熱器之間的高溫?zé)煹纼?nèi)。這種高塵布置方式能夠確保煙氣溫度達(dá)到反應(yīng)的最佳溫度,從而提高脫硝效率。
另外,也有部分電廠將脫硝裝置布置在電除塵器之后的低塵布置方式,或者在煙氣脫硫除塵之后的位置。
結(jié)構(gòu)與設(shè)備布置:
SCR系統(tǒng)內(nèi)沿?zé)煔饬飨蛟诓煌恢迷O(shè)置導(dǎo)流板、靜態(tài)混合器和整流格柵,以保證氨與煙氣的充分均勻混合。
氨氣稀釋系統(tǒng)宜靠近SCR反應(yīng)器布置,以便于氨氣的供應(yīng)和控制。
還原劑儲(chǔ)存制備系統(tǒng)的設(shè)備布置應(yīng)考慮不利風(fēng)向的影響,并設(shè)有通暢的道路和疏散通道。
催化劑與噴氨系統(tǒng):
催化劑通常采用蜂窩式催化劑,沿爐膛寬度方向布置多個(gè)噴孔,通過(guò)手動(dòng)蝶閥分區(qū)控制氨噴射流量。
氨與稀釋空氣混合后經(jīng)噴氨格柵進(jìn)入SCR煙道,自格柵式噴嘴噴出,可實(shí)現(xiàn)對(duì)氨噴射流量的精確控制。
設(shè)計(jì)規(guī)范:
根據(jù)DL/T 5480-2022標(biāo)準(zhǔn),火力發(fā)電廠煙氣脫硝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn),并結(jié)合鍋爐構(gòu)架及爐后布置統(tǒng)一考慮將來(lái)脫硝裝置及進(jìn)出口煙道布置位置、各種荷載等。
設(shè)計(jì)中需考慮脫硝裝置的豎向布置,確保不受洪水危害,并便于維修、擴(kuò)建和排水暢通。
運(yùn)行優(yōu)化:
在運(yùn)行過(guò)程中,為保證高脫硝效率,可采用煙氣均流優(yōu)化工藝及設(shè)備來(lái)保證煙氣和氨的充分均勻混合。
針對(duì)長(zhǎng)期運(yùn)行中的堵塞問(wèn)題,可以通過(guò)增加催化劑和噴氨量進(jìn)一步提高脫硝效率。
電廠脫硝裝置的布置需要綜合考慮煙氣溫度、催化劑特性、氨氣供應(yīng)及稀釋系統(tǒng)等因素,以確保高效、穩(wěn)定地進(jìn)行氮氧化物的還原處理。
]]>1、熱段/高含塵布置:反應(yīng)器布置在空氣預(yù)熱器前溫度為 360℃左右的位置,此時(shí)煙氣中所含有的全部飛灰和 SO2均通過(guò)催化劑反應(yīng)器,反應(yīng)器的工作條件是在“不干凈”的高塵煙氣中。由于這種布置方案的煙氣溫度在 300~400℃的范圍內(nèi),適合于多數(shù)催化劑的反應(yīng)溫度,因而它被廣泛采用。但是由于催化劑是在“不干凈”的煙氣中工作,因此催化劑的壽命會(huì)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(shí),會(huì)使催化劑“中毒”或受污染,從而降低催化劑的效能。
(2)飛灰對(duì)催化劑反應(yīng)器的磨損。
(3)飛灰將催化劑通道堵塞。
(4)如煙氣溫度升高,會(huì)將催化劑燒結(jié),或使之再結(jié)晶而失效,如煙氣溫度降低,NH3會(huì)和 SO3反應(yīng)生成酸性硫酸銨,從而會(huì)堵塞催化劑和污染空氣預(yù)熱器。
(5)高活性的催化劑會(huì)促使煙氣中的 SO2氧化成 SO3,因此應(yīng)避免采用高活性的催化劑用于這種布置。為了盡可能地延長(zhǎng)催化劑的使用壽命,除了應(yīng)選擇合適的催化劑之外,要使反應(yīng)器通道有足夠的空間以防堵塞,同時(shí)還要有防腐措施。
2、熱段/低含塵布置:反應(yīng)器布置在靜電除塵器和空氣預(yù)熱器之間,這時(shí),溫度為 300~400℃的煙氣先經(jīng)過(guò)電除塵器以后再進(jìn)入催化劑反應(yīng)器,這樣可以防止煙氣中的飛灰對(duì)催化劑的污染和將反應(yīng)器磨損或堵塞,但煙氣中的 SO3始終存在,因此煙氣中的 NH3和 SO3反應(yīng)生成硫酸銨而發(fā)生堵塞的可能性仍然存在。采用這一方案的最大問(wèn)題是,靜電除塵器很難在 300~400℃的溫度下正常運(yùn)行,因此很少采用。
3、冷段布置:反應(yīng)器布置在煙氣脫硫裝置(FGD)之后,這樣催化劑將完全工作在無(wú)塵、無(wú) SO2的“干凈”煙氣中,由于不存在飛灰對(duì)反應(yīng)器的堵塞及腐蝕問(wèn)題,也不存在催化劑的污染和中毒問(wèn)題,因此可以采用高活性的催化劑,減少了反應(yīng)器的體積并使反應(yīng)器布置緊湊。當(dāng)催化劑在“干凈”煙氣中工作時(shí),其工作壽命可達(dá) 3~5年(在“不干凈”的煙氣中的工作壽命為 2~3年)。這一布置方式的主要問(wèn)題是,當(dāng)將反應(yīng)器布置在濕式 FGD脫硫裝置后,其排煙溫度僅為 50~60℃,因此,為使煙氣在進(jìn)入催化劑反應(yīng)器之前達(dá)到所需要的反應(yīng)溫度,需要在煙道內(nèi)加裝燃油或燃燒天然氣的燃燒器,或蒸汽加熱的換熱器以加熱煙氣,從而增加了能源消耗和運(yùn)行費(fèi)用。
對(duì)于一般燃油或燃煤鍋爐,其 SCR反應(yīng)器多選擇安裝于鍋爐省煤器與空氣預(yù)熱器之間,因?yàn)榇藚^(qū)間的煙氣溫度剛好適合 SCR脫硝還原反應(yīng),氨被噴射于省煤器與 SCR反應(yīng)器間煙道內(nèi)的適當(dāng)位置,使其與煙氣充分混合后在反應(yīng)器內(nèi)與氮氧化物反應(yīng),SCR系統(tǒng)商業(yè)運(yùn)行業(yè)績(jī)的脫硝效率約為 50%~90%。
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