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SCR脫硝
SCR煙氣脫硝工藝方案
1. 脫硝工藝的簡介
有關NOX的控制方法從燃料的生命周期的三個階段入手，限燃燒前、燃燒中和燃燒后。當前，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。所以在國際上把燃燒中NOX的所有控制措施統(tǒng)稱為一次措施，把燃燒后的NOX控制措施統(tǒng)稱為二次措施，又稱為煙氣脫硝技術。
3.1 氨的儲存系統(tǒng)
（1）系統(tǒng)組成25m³。儲氨罐組可供應兩臺爐設計條件下，每天運行24小時，連續(xù)運行7天的消耗量。液氨儲罐上安裝有超流閥、逆止閥、緊急關斷閥和安全閥做為儲罐安全運行保護所用。儲罐還裝有溫度計、壓力表液位計和相應的變送器將信號送到主體機組DCS控制系統(tǒng)，當儲罐內(nèi)溫度或壓力高時報警。儲罐四周安裝有工業(yè)水噴淋管線及噴嘴，當儲罐內(nèi)液氨溫度過高時自動淋水裝置啟動，對儲罐進行噴淋降溫。2kg/cm2。當出口壓力超過2kg/cm2時，切斷節(jié)流閥，停止液氨供應。從蒸發(fā)槽蒸發(fā)的氨氣流進入氨氣緩沖罐，通過氨氣輸送管道送至每一臺爐的SCR反應裝置旁。再用空氣稀釋高濃度無水氨，這樣氨/空氣混合物安全且不易燃。通過裝在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)。
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項目
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蜂窩型催化劑
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板型催
化劑 |
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高灰煤
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低灰煤
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單塊催化劑孔數(shù)
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400
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441
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529
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間距（mm）
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7.4
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7.0
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6.4
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6.9
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比表面積（㎡/ m3）
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427
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470
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500
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285
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空隙率（%）
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69
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71
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67
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82
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壓力降（kpa/m）
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0.2
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0.21
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0.27
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0.1
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（3）主要設備選型1901mm×寬952mm×高1100mm（含框架），鍋爐脫硝反應器每層布置21個模塊（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，減弱飛灰對催化劑的沖刷作用。每個反應器按3層設計，運行初期僅裝2層。每臺爐設置一個反應器。3.4.1-400℃的范圍內(nèi)。鍋爐省煤器和空氣預熱器之間的煙氣溫度在該范圍內(nèi)。世界上絕大多數(shù)燃煤火電廠的SCR裝置采用這種布置萬式。20m，距離明火和散發(fā)火花地點25m，距離全廠重要設施30m，距離運輸?shù)缆�、廠圍墻lOm。零米地面；氨卸載壓縮機等轉動的機械設備以及電氣設備布置在氨儲罐旁邊的建構筑物內(nèi)。
蒸發(fā)器、緩沖貯罐均布置在儲罐旁邊的構筑物內(nèi)，采用防曬雨棚；稀釋空氣風機、氨/空氣混合器均相應布置在每一臺鍋爐的零米附近。
道路:在液態(tài)氨的貯存和供應的建筑構筑物形成消防環(huán)路，采劇混凝土路面與廠區(qū)道路相連接。
液氨采用輸送管道方式。
全廠脫硝裝置的控制系統(tǒng)布置在主廠控制室內(nèi)。
氨儲罐布置在半露天防曬雨棚中的
這種布置方式的主要優(yōu)點是投資和運行費用低，因為該段的煙氣溫度與催化劑要求的運行范圍相符合。這種布置的其主要缺點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反應器放置在省煤器和空氣預熱器之間。
新建SCR系統(tǒng)的鋼結構，根據(jù)在電廠現(xiàn)場測量及提供的資料，在布置基立柱等時主要考慮校核原有鍋爐鋼架基礎的荷載。
（2）液態(tài)氨的貯存和供應布置
根據(jù)《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》(GB50160-92)關于乙類液體儲罐防火間距的要求:氨站應該距離生產(chǎn)廠房、生產(chǎn)設備布置原則
— 在規(guī)劃基本的現(xiàn)場布置方案時，建筑和設備的位置應該按照需要的功能來布置，并考慮進出方便、建造難易、操作、維護和安全性。
—SCR反應器布置方案應該考慮將來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的裝置布置和施工。
—一臺鍋爐設置一個SCR反應器。
—為SCR反應器留有適當?shù)目臻g，用來設置過道，便于催化劑模塊的安裝和操作。
—為催化劑模塊的抬升預留足夠的空間。
—通道應該盡可能連續(xù)，所有的主要通道能允許叉式升降機（鏟車）通行，并考慮其轉動半徑。
3.4.2總體布置方案選擇
（1）SCR反應器的布置方式：
在熱段/高灰布置中，SCR反應器位于省煤器和空氣預熱器之間，因為該區(qū)域煙氣溫度在300
反應器為直立式焊接鋼結構容器，內(nèi)部設有觸媒支撐結構，能承受內(nèi)部壓力，地震負荷、煙塵負荷、觸媒負荷和熱應力等。反應器殼外部設有加固肋及保溫層。觸媒通過反應器外的觸媒填裝系統(tǒng)從側門放入反應器內(nèi)。
· 噴氨格柵
為了使氨在煙氣中均勻分布，并且便于對反應器中第一層催化劑上方煙氣的NH3/NOx摩爾比的調(diào)整，所以需在進口煙道上的合適位置設置噴氨格柵。包括供應箱、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NOx濃度進行連續(xù)分析的同時，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筑物有脫硝裝置、液態(tài)氨的貯存和供應系統(tǒng)的構筑物。
在制定脫硝裝置布置方案時，應考慮下面設備：
— SCR反應器；
— 煙氣管道；
— 與鍋爐省煤器和空氣預熱器的聯(lián)接；
— 輔助設備。
· SCR反應器
反應器的水平段安裝有煙氣導流、優(yōu)化分布的裝置以及氨的噴射格柵，在反應器的豎直段裝有催化劑床。
反應器采用固定床垂直通道型式，初裝2層，并預留1層位置，作為未來脫硝效率低于保證值時增裝催化劑用，以此作為增強脫硝效率并延長有效觸媒壽命的備用措施。
脫硝效率按80%設計，催化劑模塊尺寸為長
蒸發(fā)器、緩沖貯罐均布置在儲罐旁邊的構筑物內(nèi)，采用防曬雨棚；稀釋空氣風機、氨/空氣混合器均相應布置在每一臺鍋爐的零米附近。
道路:在液態(tài)氨的貯存和供應的建筑構筑物形成消防環(huán)路，采劇混凝土路面與廠區(qū)道路相連接。
液氨采用輸送管道方式。
全廠脫硝裝置的控制系統(tǒng)布置在主廠控制室內(nèi)。
氨儲罐布置在半露天防曬雨棚中的
這種布置方式的主要優(yōu)點是投資和運行費用低，因為該段的煙氣溫度與催化劑要求的運行范圍相符合。這種布置的其主要缺點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反應器放置在省煤器和空氣預熱器之間。
新建SCR系統(tǒng)的鋼結構，根據(jù)在電廠現(xiàn)場測量及提供的資料，在布置基立柱等時主要考慮校核原有鍋爐鋼架基礎的荷載。
（2）液態(tài)氨的貯存和供應布置
根據(jù)《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》(GB50160-92)關于乙類液體儲罐防火間距的要求:氨站應該距離生產(chǎn)廠房、生產(chǎn)設備布置原則
— 在規(guī)劃基本的現(xiàn)場布置方案時，建筑和設備的位置應該按照需要的功能來布置，并考慮進出方便、建造難易、操作、維護和安全性。
—SCR反應器布置方案應該考慮將來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的裝置布置和施工。
—一臺鍋爐設置一個SCR反應器。
—為SCR反應器留有適當?shù)目臻g，用來設置過道，便于催化劑模塊的安裝和操作。
—為催化劑模塊的抬升預留足夠的空間。
—通道應該盡可能連續(xù)，所有的主要通道能允許叉式升降機（鏟車）通行，并考慮其轉動半徑。
3.4.2總體布置方案選擇
（1）SCR反應器的布置方式：
在熱段/高灰布置中，SCR反應器位于省煤器和空氣預熱器之間，因為該區(qū)域煙氣溫度在300
反應器為直立式焊接鋼結構容器，內(nèi)部設有觸媒支撐結構，能承受內(nèi)部壓力，地震負荷、煙塵負荷、觸媒負荷和熱應力等。反應器殼外部設有加固肋及保溫層。觸媒通過反應器外的觸媒填裝系統(tǒng)從側門放入反應器內(nèi)。
· 噴氨格柵
為了使氨在煙氣中均勻分布，并且便于對反應器中第一層催化劑上方煙氣的NH3/NOx摩爾比的調(diào)整，所以需在進口煙道上的合適位置設置噴氨格柵。包括供應箱、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NOx濃度進行連續(xù)分析的同時，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筑物有脫硝裝置、液態(tài)氨的貯存和供應系統(tǒng)的構筑物。
在制定脫硝裝置布置方案時，應考慮下面設備：
— SCR反應器；
— 煙氣管道；
— 與鍋爐省煤器和空氣預熱器的聯(lián)接；
— 輔助設備。
· SCR反應器
反應器的水平段安裝有煙氣導流、優(yōu)化分布的裝置以及氨的噴射格柵，在反應器的豎直段裝有催化劑床。
反應器采用固定床垂直通道型式，初裝2層，并預留1層位置，作為未來脫硝效率低于保證值時增裝催化劑用，以此作為增強脫硝效率并延長有效觸媒壽命的備用措施。
脫硝效率按80%設計，催化劑模塊尺寸為長
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