火电厂SCR烟气脱硝工艺系统设计
作者:管理员    发布于:2016-06-17 14:54:46    文字:【】【】【

火电厂SCR烟气脱硝工艺系统设计

摘要: 目前国内燃煤电厂已投入使用的 SCR 脱硝机组大多数采用国外技术, 而我国的脱硝工作现在还处于初步阶段,SCR 脱硝技术的工艺设计和运行控制 经验相对缺乏,尚未形成一套完整成熟的自主知识产权技术。SCR 脱硝技术工 艺设计和运行控制手段的不断完善和优化,对于 SCR 技术的应用和推广具有积 极的推动作用,也对改善我国大气环境质量有着深远的意义。因此,本文主要对 火电厂 SCR 烟气脱硝工艺系统设计进行了一系列的探讨和论述。

 一、引言 SCR 技术是当前世界上主流的烟气脱硝工艺,自上世纪 70 年代在日本燃煤 电厂开始正式商业应用以来, 目前在全世界范围内得到广泛的应用,也是中国烟 气脱硝采用最多的技术,特别是近几年 SCR 烟气脱硝得到大面积的应用。SCR 烟气脱硝技术具有脱硝效率高,成熟可靠,工艺系统简单,虽然投资费用偏高, 但是运行十分稳定。然而在进行火电厂 SCR 烟气脱硝工艺设计的过程中往往存 在一些问题,会产生严重的后果。所以加强火电厂 SCR 烟气脱硝设计探讨及学 习是十分有必要的。 二、SCR 脱硝工艺介绍 选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)工艺是当今世界各国 应用最多且最为成熟的工艺。 SCR 原理是在催化剂作用下,还原剂 NH3 在 300-420℃下将 NO 和 NO2 还原成 N2,而几乎不发生 NH3 的氧化反应,从而提 高了 N2 的选择性,减少了 NH3 的消耗。烟气脱硝 SCR 工艺根据反应器在烟气 系统中的位置主要分为三种类型:高灰型、低灰型和尾部型等。 1、高灰型 SCR 工艺:脱硝催化剂布置在省煤器和空预器之间,烟气中粉尘 浓度和 SO2 含量高,工作环境相对恶劣,催化剂活性下降较快,需选用低 SO2 氧化活性、大节距、大体积催化剂,但烟气温度合适(300-400℃) ,经济性最高, 是目前燃煤电厂烟气脱硝的主流布置形式。 2、低灰型 SCR 工艺:脱硝催化剂位于除尘器和脱硫设施之间,烟气中粉尘 浓度低,但 SO2 含量高,可选用低 SO2 氧化活性、小节距、中体积催化剂,但 为了满足催化剂反应活性温度要求,需相应配置高温除尘系统,目前此项工艺仅 在日本有所应用。 3、尾部型 SCR 工艺:脱硝催化剂位于脱硫设施后,烟气中粉尘浓度和 SO2 含量都很低,可选用低 SO2 氧化活性、小节距、小体积催化剂,但由于烟气温 度低于 80℃,与低灰布置形式类似,需要采用 GGH 烟气换热或外部热源加热方 式将烟气温度升至催化剂活性反应温度,系统复杂,同样只适用于烟气成分复杂 或者空间布置受到限制特定情况,此种布置形式在垃圾焚烧厂中有较多应用。 三、SCR 烟气脱硝系统技术原理 典型的燃煤电厂锅炉选择性催化还原 (SCR)烟气脱硝系统采用氨 (NH3)作为 还原介质,主要由供氨和喷氨系统、催化反应器、烟气管道与控制系统等组成。 SCR 反应器通常布置在锅炉省煤器出口与空气预热器入口之间。离开省煤器的 热烟气在进入 SCR 反应器前,在远离 SCR 反应器的上游烟道中喷入氨(NH3),与烟 气充分均匀混合后进入反应器。氨在反应器中,由于催化剂的作用下 ,选择性地 与烟气中的 NOx(主要为 NO 和少量的 NO2)发生化学反应,将 NOx 转换成无害的 氮气(N2)和水蒸气(H2O),从而完成脱硝过程。 脱硝后的净烟气从反应器底部流出, 经出口烟道进入下游的空气预热器。

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