燃煤电厂SCR烟气脱硝系统调试过程及要点.doc

燃煤电厂SCR烟气脱硝系统调试过程及要点


摘要:发电厂为了减少对污染物NOX对环境影响,提供清洁能源,建设绿色环保电厂,我国电厂逐渐建设烟气脱硝装置,我国燃煤电厂大部分采用SCR烟气脱硝装置以降低锅炉烟气中NOX排放,由于安装脱硝系统的数量不多,刚刚起步,并且具有一定的危险性,脱硝调试工作需要进行不断总结和积累经验,调试工作是为了使脱硝系统安全稳定正常的运行,需要我们对脱硝系统的调试步骤和要点有深入的了解。
关键词: 燃煤电厂 SCR烟气脱硝调试要点

随着我国人民生活水平的提高,消除环境的污染、保护环境已成为人类共同的呼声。氮氧化物(NOX)造成的大气污染越来越引起人们的重视。目前,燃煤锅炉控制NOX排放的主要实用措施分为两大类:低氮燃烧技术和烟气脱硝技术。低氮燃烧技术主要是锅炉采用低NOX燃烧器等方法降低NOX排放;烟气脱硝技术主要包括选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR),对烟气中已生成的NOX进行处理。
发电厂为了减少对污染物NOX对环境影响,提供清洁能源,建设绿色环保电厂,我国燃煤电厂逐渐建设了烟气脱硝装置,目前除了少数几个电厂安装了SNCR脱硝装置,大部分电厂采用SCR烟气脱硝技术以降低烟气中NOX排放量。
由于我国电厂目前安装的脱硝系统刚刚起步,脱硝系统的设计存在一些问题,并且引进消化国外技术深度不够,因此也给调试运行带来一定问题。本文针对常规的SCR采用液氨还应剂的调试过程及要点进行论述。

SCR烟气脱硝技术是一种以NH3作为还原剂将烟气中的NOX分解成无害的N2和H2O的干法脱硝方法。反应的基本原理是:
4NO + 4NH3 + O2 4N2+ 6H2O
6NO2 + 8NH3 7N2 + 12H2O
NO + NO2 + 2NH3 2N2 + 3H2O
SCR烟气脱硝装置反应器一般位于锅炉省煤器后及空预器前。烟气在锅炉出口处被平均分成两路,每路烟气并行进入一个垂直布置的SCR反应器里,即每台锅炉配有两个反应器,在反应器里烟气向下流过均流板、催化剂层,随后进入回转式空气预热器、静电除尘器、引风机和FGD,最后通过烟囱排入大气。氨喷射格栅放置在SCR反应器上游的位置,NH3是通过氨喷射格栅注入到烟道与烟气混合的,然后进入反应器,通过催化剂层,在催化剂的作用下与NOX发生反应,以减少烟气中的NOX的浓度。

SCR烟气脱硝装置主要分为SCR反应器系统和液氨储存及供应系统,主要设备包括催化剂、氨喷射装置、吹灰器(声波或蒸汽吹灰器)、稀释风机、卸料压缩机、液氨储罐、液氨蒸发器、氨气缓冲罐、氨气吸收槽、氨气泄漏检测器等设备。
SCR反应器系统
SCR反应器一般设计有两或三层催化剂,并预留一层作为附加催化剂层,脱硝效率低于设计值时安装使用,以增强脱硝效率并延长催化剂的有效使用寿命。
反应器为自立钢结构型式,它含有外壳和内部催化剂支撑结构,能承受内部压力、地震负荷、灰尘负荷、抗负荷变化和热应力等。外壳施以保温,支撑所有荷重。
SCR催化剂
SCR系统所采用的催化剂一般为蜂窝式、波纹板式或板式结构,对催化剂选取一般根据锅炉的燃烧特点和烟气工况要求,其有如下特点:使用温度范围广、抗磨损及腐蚀、高活化性及寿命长;低压力降;抗中毒性强、反应器体积小及适应高粉尘浓度。
氨喷射装置
来自氨气供应系统的氨和稀释风机出来的空气在混合器和管路内借流体动力原理充分混合。然后,氨/空气混合气体进入喷氨隔栅(AIG)。AIG由含喷嘴的水平管和竖直管组成,使得进入烟气的氨分布均匀。
吹灰器
催化剂表面的积灰不仅降低了催化剂的效率而且还增大了催化剂的压降。吹灰器用来清除SCR反应器催化剂表面的积灰,使积灰随烟气流出反应器。每层催化剂均装有吹灰器。
稀释风机
稀释风机的作用是将氨气稀释到一定比例后喷入反应器烟道,防止氨气与空气混合达到爆炸比例,从而造成危险。每台机组设有两台稀释风机,一运一备。

液氨储存及供应系统包括液氨卸料压缩机、液氨储罐、液氨蒸发器、氨气缓冲罐及氨气稀释槽、废水泵、废水池等,此套系统提供氨气供脱硝反应使用。液氨的供应由液氨槽车运送,利用液氨卸料压缩机将液氨由槽车输入液氨储罐内,储罐输出的液氨在液氨蒸发器内蒸发为氨气,经氨气缓冲罐送达脱硝反应器系统。氨气系统紧急排放的氨气则排入氨气稀释槽中,经水的吸收排入废水池,再经由废水泵送至废水处理系统。

卸料压缩机为往复式压缩机,压缩机抽取液氨储槽中的氨气,经压缩后将槽车的液氨推挤入液氨槽车中。