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紫外線氮氧化物尾氣分析系統
火電廠生產排放的NOx總量不斷上升,NOx在煙氣中主要以不穩定的NO形式存在,NOx危害很多,會引發空氣細粒子污染,與大氣中的氧氣發生反應生成對人體有害的臭氧。國內已安裝脫硝系統燃煤機組有548臺,采用選擇性催化還原脫硝系統的機組有433臺,SCR煙氣脫硝技術以其實用性等方面展示出強大優勢,在我國火電廠脫硝工程中得到了廣泛的應用。SCR脫硝系統運行狀況重要依據是脫硝效率,SCR脫硝系統出口的NOx濃度是指標決定性的影響因素。
1SCR技術
1.1SCR系統布置方式
高灰塵布置的反應器位于鍋爐省煤器與空氣預熱器之間,投資運行費用低。催化劑耐高溫能力有限,煙氣溫度過高會縮短催化劑使用壽命,未經處理的煙氣中含有大量灰塵,催化劑*運行于高塵環境會出現中毒現象,灰塵顆粒造成催化劑的堵塞等問題。為減少催化劑的磨損,SCR系統催化劑采用豎直布置,使用蜂窩狀催化劑開孔較大,其幾何表面積比低飛灰段布置所用催化劑小。高灰布置是經濟有效的布置方式。低灰布置反應器位于高溫靜電除塵器后,次方法的優點是煙氣中飛灰含量大幅減少,不易發生催化劑磨損。缺點是需要使用耐高溫除塵器,我國電廠沒有高溫除塵布置形式。低溫低灰布置反應器位于除塵器與脫硫系統后,不會造成催化劑堵塞。脫硫系統可大幅降低煙氣中的SO2濃度,可以使用高活性催化劑減少催化劑的消耗量。
1.2SCR脫硝系統流程
SCR脫硝系統是火電廠發電新增的煙氣處理環節,老電廠初不具備脫硝系統,改造脫硝系統首先要解決脫硝系統布置問題,燃氣輪機的SCR脫硝系統布置不同,某電廠SCR脫硝系統按照高溫飛灰方式布置。高溫飛灰布置是目前火電廠的SCR脫硝系統布置工藝,SCR脫硝反應器處于省煤器與空氣預熱器中間位置,在噴氨柵格部位與經稀釋后的氨氣相遇,煙氣經空氣預熱器與引風機進入到脫硫系統。液氨是物色的液體,易溶于水,具有一定的腐蝕性,液氨儲存系統必須具備*的可靠性。其構成包括兩個液氨臥式儲存罐,氨氣吹掃系統等。工業生產中氨氣制備方法主要有液氨法、尿素法。尿素法安全性高于液氨法,液氨法經濟性優于氨水法。電廠采用也案發氨氣制備系統,構成主要包括三臺蒸氣加熱水浴式液氨蒸發罐及相應管道。SCR脫硝反應系統是脫硝系統中的關鍵系統,主要包括稀釋風機、兩套噴氨格柵、一套吹灰系統。SCR脫硝工藝中發生的反應是催化還原反應,煙氣中的NOx與NH3催化劑作用下反應生成無害的N2與H2O。降低煙氣中NOx濃度。
1.3SCR系統運行特性參數
影響SCR系統運行特性的參數主要有溫度、還原劑與煙氣混合情況、NOx濃度等。NOx還原反應只有在其催化劑有活性溫度范圍才能維持很高的脫硝率,過高溫度會降低催化劑壽命。大多數燃煤電站使用商業催化劑,SCR反應溫度范圍為250~450℃。停留時間是反應物在反應器中的時間,溫度會影響停留時間,停留時間通常按其導數值空速表達,可用反應器體積與煙氣流速比值估算空速。還原劑必須與煙氣充分均勻混合才能確保與反應物充分結合,氨噴射系統將氨氣與空氣混合物均勻混入煙氣,許多SCR系統將NH3一起噴入煙氣防止事故出現。通過對反應器內部流場數值模擬可達到優化氨噴射工況的目的。未*反應NH3通過反應器進入下游設備使其發生銨鹽腐蝕,可采用調節氨的噴入量為SCR系統設計輔助設備方法降低NH3逃逸。NH3逃逸率并非穩定不變,催化劑活性下降時,還原反應特性下降,量化氨逃逸的方法是測量飛灰上的氨濃度。
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