电厂锅炉SCR烟气脱硝系统设计优化 鲁瑞

发表时间:2020/7/15   来源:《电力设备》2020年第7期   作者:鲁瑞
[导读] 摘要:发电厂产生的废气是污染大气的有害气体之一。
        (皖能合肥发电有限公司  安徽合肥  230001)
        摘要:发电厂产生的废气是污染大气的有害气体之一。为了减少发电废气对环境的影响,为了达到日渐严峻的环保要旨,今后燃气电厂会逐渐配置烟气脱硝设备。此文概括的探究与归纳了世界燃煤电厂采用催化回顾烟气脱硝体制的设计特质和运转体会。其中包含SCR系统的工艺技术原理和设计需求、主要技艺、反应堆的部署和催化剂的特质、氨的逃逸及其对设备的影响 , 设计和优化供氨和氨注入系统等等。为我国火电厂烟气脱硝技术的发展提供参考和指导。
        关键词:电厂锅炉;烟气脱硝;SCR
        引言:燃煤电厂锅炉氮氧化物排放控制工作中通常可以分为一次燃烧控制措施和二次的烟气净化措施,如果采用一次燃烧控制措施无法很好的保证氮氧化物排放量达到对应的标准和要求的时候就必须要使用烟气脱硝装置,但是当今运用范围相对比较多的技艺包含SCR与SCNR的技艺,SCR的脱硝成效高达百分之九十之多,在锅炉燃烧过程里降低了氮氧化物的释放,一定程度上降低了资金的注入。
        1 SCR反应塔的布置方案
        1.1高温侧高飞灰烟气段布置。
        在策划的进展中,SCR反应塔基本部署在省煤设备出口与预热设备入口中间的区域,同时表明要将其配设在空气预热设备和静电除尘设备之前,其设备在运转过程里最显著的特质就是烟气在通过省煤设备之后必须投入到SCR反应塔内,其温度处于310-420中间,达到诸多催化剂的利用需求。使用此种计划时,烟气在进入到SCR反应塔之前无需在进行加热,因此在资金注入等方面存有显著的优越,当今也变为了诸多燃煤电厂锅炉配备SCR烟气脱硝设备的一个常用的计划。但与锅炉省煤器脱离后,烟气之内的飞灰与二氧化硫的密度对比性很大,催化剂极易因飞灰颗粒与副产物等因素受到影响,催化剂表面比较容易坏损,因此机器的性能同时也产生非常大的影响。因此,SCR运用的是高温侧飞灰烟气段部署的时间,在催化剂的选用上必须注重,务必选用状况完好的催化剂,倘若有必要的情况下还需对催化剂开始硬化措施,催化剂的用量务必保证充溢。
        1.2高温侧低飞灰烟气段布置。
        SCR反应塔务必配备在高温静电除尘机器与空气预热机器入口的区域也就是处于高温静电除尘的后身,在运转进程中最需注意的一个特质就是烟气在投入到SCR反应塔之前事实上已经通过了除尘措施,粉尘的水准比较低,但二氧化硫的密度仍处于非常高的水准,细灰颗粒更容易发生附着现象,不仅如此还有几率在此进展中产生自清扫情况,催化剂的功能也会受到破损。因此在运转的进程中必须使用极快的清扫进度来针对催化剂的表层开展清理工作。高温静电除尘设备的运转环境一般处于200-410中间,倘若在流入到SCR反应塔之前具备非常高的气温,就不在对其开展二次反复升温。
        1.3低温侧低飞灰尾部烟气段布置。
        SCR反应塔基本都配备在空气预热设备与静电除尘设备及烟气脱硫配置的下半局部,也就是说要配备在除尘设备与脱硫设备的后身。烟气在通过高温除尘设备和脱硫设备的措施后,SCR流入口的二氧化硫密度不高,因此催化剂不会受轻易的受腐蚀与堵塞现象,因此在催化剂上的选用中可以选择中等口径的催化剂,不仅如此喷氨对飞灰质地与脱硫废水也很大程度上不在发生负面的情况。
        2 SCR烟气旁路系统的设置
        当scR反应塔设置在了省煤器和空气预热器中间的时候,为了保证催化剂的温度始终保持在最佳的状态,一般会布置省内其烟气旁路来对scR人口的温度进行调整,主要是为了在锅炉低负荷运行的时候还能保证反应塔内部的烟气温度依然比硫酸氢铵的凝结温度高,这样也就可以很好的防止催化剂的腐蚀和堵塞。

当锅炉的启动和关闭频率较高的时候,一般需要设置省煤器烟气旁路系统,它可以很好的保证scR在停运的状态下迅速的开启,当前比较常见的设置方式是在scR反应塔人口和出口的炯气管道上安装适当长度的隔断挡板,这样就可以很方便的就对装置进行检修,同时还能保证锅炉的正常运行。
        3 SCR反应塔的优化设计
        SCR反应塔中的催化剂基本进行垂直部署,气体自SCR反应塔顶部垂直向下平行于催化剂表层活动。气体在SCR反应塔内的空塔速率是SCR的重要配置数据,其气体流量体积与SCR反应塔内催化剂体积的对比值,对比出了气体在SCR反应塔中滞留的时限长短。
        4 SCR催化剂的选取
        scR催化剂类型及其使用温度范围:氧化钛基催化剂:270~400℃;氧化铁基催化剂:380~430℃;沸石催化剂:300~430℃;活性碳催化剂:100。150℃。氧化钛基催化剂的基体成分为活性Ti02:,同时添加增强活性的V205,金属氧化物,在需要进一步增加活性时通常还要添加WO3。此外,还需添加一些其他组分以提高抗断裂和抗磨损性能。根据烟气中SO2的含量,氧化钛基催化剂中V2O5,组分的含量通常为1%~5%,在燃用高硫煤时,为了控制SO2向SO3的转化率V2O5,的含量通常不超过2%。TIO2具有较高的活性和抗S02:的氧化性。V2O5是重要的活性成分,催化剂的V2O5含量较高时其活性也高,因此脱硝效率较高,但v2o5含量较高时S02向SO3的转化率也较高。添加WO3则有助于抑制SO2的转化,可将SO2的转化率控制在1%以下。
        5 SCR催化剂的更换方案
        SCR反应塔内的催化剂在运转相对时限后其反响活性相对下降,促使氨逃跑量剧增,为确保催化剂获得最大化的使用,基本依照策划脱硝几率在SCR反应塔中配备2-5层催化剂。施工策划中基本在反应塔底层或上层存留有1-3层筹备空间,也就是2+1或是3+1策划。使用SCR反应塔存有筹备层措施可加长催化剂的使用时长,通常俭省大约30%的所需换用的催化剂耗用量,但是弊端是烟道阻力受损情况加大。
        6供氨与喷氨系统
        使用液氮当做还原剂的情况下,在流入气体管道前必须使用热水或者蒸汽针对液氮开展蒸发。氨被蒸发成为氨气之后,基本会通过送风设备的出口调取很少的冷空气当做稀释风,针对其开展稀释综合,成为浓度匀称的氨和空气的混合物体,经过配备在气体管道中的网格状氨喷嘴匀称进入SCR反应塔前的气体管道。
        为提升SCR设备的运转速率,与此同时避免飞灰腐蚀和堵塞等状况,务必保证气体匀称流入SCR反应塔。运用的技艺手电是使用气体导流挡板和均流配置最大可能性的将反应塔入口气体的气温、速率和NOX密度匀称布置。SCR反应塔的最好形容和烟气导向挡板与均流设备的完美构造,基本是依照气体冷态流转模式不断加以尝试与综合计算来确定的。
        结语:
        scR技术已经逐渐的从青涩走向了成熟,同时在很多大型的火力发电厂当中都有着十分广泛的应用。scR烟气脱硝技术的应用使得我国的环保T作有了新的进展,同时再这一过程中也在不断的对设计进行改进和完善,从而也更好的保证了系统运行的质量和效果。
        参考文献:
        1.丁庆峰.电厂锅炉SCR烟气脱硝系统设计优化[J].民营科技,2015(12):14.
        2.杨新春.电厂锅炉SCR烟气脱硝系统设计优化[J].河南科技,2014(04):119.
        3.赵宗让.电厂锅炉SCR烟气脱硝系统设计优化[J].中国电力,2005(11):69-74.
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