SCR煙氣脫硝工藝方案

1. 脫硝工藝的簡(jiǎn)介

有關(guān)NOX的控制方法從燃料的生命周期的三個(gè)階段入手，限燃燒前、燃燒中和燃燒后。當(dāng)前，燃燒前脫硝的研究很少，幾乎所有的脫硝都集中在燃燒中和燃燒后的NOX的控制。所以在國(guó)際上把燃燒中NOX的所有控制措施統(tǒng)稱(chēng)為一次措施，把燃燒后的NOX控制措施統(tǒng)稱(chēng)為二次措施，又稱(chēng)為煙氣脫硝技術(shù)。

3.1 氨的儲(chǔ)存系統(tǒng)

（1）系統(tǒng)組成25m³。儲(chǔ)氨罐組可供應(yīng)兩臺(tái)爐設(shè)計(jì)條件下，每天運(yùn)行24小時(shí)，連續(xù)運(yùn)行7天的消耗量。液氨儲(chǔ)罐上安裝有超流閥、逆止閥、緊急關(guān)斷閥和安全閥做為儲(chǔ)罐安全運(yùn)行保護(hù)所用。儲(chǔ)罐還裝有溫度計(jì)、壓力表液位計(jì)和相應(yīng)的變送器將信號(hào)送到主體機(jī)組DCS控制系統(tǒng)，當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)溫度或壓力高時(shí)報(bào)警。儲(chǔ)罐四周安裝有工業(yè)水噴淋管線(xiàn)及噴嘴，當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)液氨溫度過(guò)高時(shí)自動(dòng)淋水裝置啟動(dòng)，對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行噴淋降溫。2kg/cm2。當(dāng)出口壓力超過(guò)2kg/cm2時(shí)，切斷節(jié)流閥，停止液氨供應(yīng)。從蒸發(fā)槽蒸發(fā)的氨氣流進(jìn)入氨氣緩沖罐，通過(guò)氨氣輸送管道送至每一臺(tái)爐的SCR反應(yīng)裝置旁。再用空氣稀釋高濃度無(wú)水氨，這樣氨/空氣混合物安全且不易燃。通過(guò)裝在SCR入口煙道內(nèi)的氨注入格柵，將氨/空氣混合物注入到SCR系統(tǒng)內(nèi)。

 

（3）主要設(shè)備選型1901mm×寬952mm×高1100mm（含框架），鍋爐脫硝反應(yīng)器每層布置21個(gè)模塊（3×7），層之間空間高度為3.4m，其中每層催化劑前端有耐磨層，減弱飛灰對(duì)催化劑的沖刷作用。每個(gè)反應(yīng)器按3層設(shè)計(jì)，運(yùn)行初期僅裝2層。每臺(tái)爐設(shè)置一個(gè)反應(yīng)器。3.4.1-400℃的范圍內(nèi)。鍋爐省煤器和空氣預(yù)熱器之間的煙氣溫度在該范圍內(nèi)。世界上絕大多數(shù)燃煤火電廠(chǎng)的SCR裝置采用這種布置萬(wàn)式。20m，距離明火和散發(fā)火花地點(diǎn)25m，距離全廠(chǎng)重要設(shè)施30m，距離運(yùn)輸?shù)缆�、廠(chǎng)圍墻lOm。零米地面；氨卸載壓縮機(jī)等轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械設(shè)備以及電氣設(shè)備布置在氨儲(chǔ)罐旁邊的建構(gòu)筑物內(nèi)。
蒸發(fā)器、緩沖貯罐均布置在儲(chǔ)罐旁邊的構(gòu)筑物內(nèi)，采用防曬雨棚；稀釋空氣風(fēng)機(jī)、氨/空氣混合器均相應(yīng)布置在每一臺(tái)鍋爐的零米附近。
道路:在液態(tài)氨的貯存和供應(yīng)的建筑構(gòu)筑物形成消防環(huán)路，采劇混凝土路面與廠(chǎng)區(qū)道路相連接。
液氨采用輸送管道方式。
全廠(chǎng)脫硝裝置的控制系統(tǒng)布置在主廠(chǎng)控制室內(nèi)。
氨儲(chǔ)罐布置在半露天防曬雨棚中的
這種布置方式的主要優(yōu)點(diǎn)是投資和運(yùn)行費(fèi)用低，因?yàn)樵摱蔚臒煔鉁囟扰c催化劑要求的運(yùn)行范圍相符合。這種布置的其主要缺點(diǎn)是催化劑暴露于含有全部灰塵和硫分的煙氣中。采用這種布置方式主要是含硫量低于2%的煙煤發(fā)電鍋爐。
由于SCR系統(tǒng)所要求的煙氣溫度為330～415℃，故SCR反應(yīng)器放置在省煤器和空氣預(yù)熱器之間。
新建SCR系統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)，根據(jù)在電廠(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量及提供的資料，在布置基立柱等時(shí)主要考慮校核原有鍋爐鋼架基礎(chǔ)的荷載。
（2）液態(tài)氨的貯存和供應(yīng)布置
根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50160-92)關(guān)于乙類(lèi)液體儲(chǔ)罐防火間距的要求:氨站應(yīng)該距離生產(chǎn)廠(chǎng)房、生產(chǎn)設(shè)備布置原則
— 在規(guī)劃基本的現(xiàn)場(chǎng)布置方案時(shí)，建筑和設(shè)備的位置應(yīng)該按照需要的功能來(lái)布置，并考慮進(jìn)出方便、建造難易、操作、維護(hù)和安全性。
—SCR反應(yīng)器布置方案應(yīng)該考慮將來(lái)在其它鍋爐上安裝脫硝裝置的要求，脫硝系統(tǒng)的布置不能影響將來(lái)的裝置布置和施工。
—一臺(tái)鍋爐設(shè)置一個(gè)SCR反應(yīng)器。
—為SCR反應(yīng)器留有適當(dāng)?shù)目臻g，用來(lái)設(shè)置過(guò)道，便于催化劑模塊的安裝和操作。
—為催化劑模塊的抬升預(yù)留足夠的空間。
—通道應(yīng)該盡可能連續(xù)，所有的主要通道能允許叉式升降機(jī)（鏟車(chē)）通行，并考慮其轉(zhuǎn)動(dòng)半徑。
3.4.2總體布置方案選擇
（1）SCR反應(yīng)器的布置方式：
在熱段/高灰布置中，SCR反應(yīng)器位于省煤器和空氣預(yù)熱器之間，因?yàn)樵搮^(qū)域煙氣溫度在300
反應(yīng)器為直立式焊接鋼結(jié)構(gòu)容器，內(nèi)部設(shè)有觸媒支撐結(jié)構(gòu)，能承受內(nèi)部壓力，地震負(fù)荷、煙塵負(fù)荷、觸媒負(fù)荷和熱應(yīng)力等。反應(yīng)器殼外部設(shè)有加固肋及保溫層。觸媒通過(guò)反應(yīng)器外的觸媒填裝系統(tǒng)從側(cè)門(mén)放入反應(yīng)器內(nèi)。
· 噴氨格柵
為了使氨在煙氣中均勻分布，并且便于對(duì)反應(yīng)器中第一層催化劑上方煙氣的NH3/NOx摩爾比的調(diào)整，所以需在進(jìn)口煙道上的合適位置設(shè)置噴氨格柵。包括供應(yīng)箱、噴射格柵和噴射孔等。噴射系統(tǒng)配有節(jié)流閥及節(jié)流孔板。在對(duì)NOx濃度進(jìn)行連續(xù)分析的同時(shí)，調(diào)節(jié)必要的氨量從噴氨格柵中噴氨。
3.4 脫硝裝置總體布置
本煙氣脫硝工程主要構(gòu)筑物有脫硝裝置、液態(tài)氨的貯存和供應(yīng)系統(tǒng)的構(gòu)筑物。
在制定脫硝裝置布置方案時(shí)，應(yīng)考慮下面設(shè)備：
— SCR反應(yīng)器；
— 煙氣管道；
— 與鍋爐省煤器和空氣預(yù)熱器的聯(lián)接；
— 輔助設(shè)備。

· SCR反應(yīng)器
反應(yīng)器的水平段安裝有煙氣導(dǎo)流、優(yōu)化分布的裝置以及氨的噴射格柵，在反應(yīng)器的豎直段裝有催化劑床。
反應(yīng)器采用固定床垂直通道型式，初裝2層，并預(yù)留1層位置，作為未來(lái)脫硝效率低于保證值時(shí)增裝催化劑用，以此作為增強(qiáng)脫硝效率并延長(zhǎng)有效觸媒壽命的備用措施。
脫硝效率按80%設(shè)計(jì)，催化劑模塊尺寸為長(zhǎng)