脱硝SCR理论培训手册.docx
《脱硝SCR理论培训手册.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《脱硝SCR理论培训手册.docx(37页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、脱硝 SCR理论培训手册脱硝 SCR理论培训手册目录1. 概述2. 系统组成3. 系统的启动与停止4. 运行控制5. 安全注意事项1概述1.1 原理介绍本工程采用 “选择性催化剂还原烟气脱硝”技术, 其主要化学反应如下:4NH3+4NO+O2 4N2+6H2O4NH3+2NO2+O2 3N2+6H2O其反应产物为对环境无害的水和氮气,但只有在800以上的条件下才具备足够的反应速度,工业应用时须安装相关反应的催化剂,在催化剂的作用下其反应温度降至400左右,锅炉省煤器后温度正好处于这一范围内,这为锅炉脱硝提供了有利条件。SCR( 脱硝系统) 催化剂的工作温度是有一定范围的,温度过高 ( 450)
2、时催化剂会加速老化;当温度在300左右时,在同一催化剂的作用下,另一副反应也会发生。2SO2+O2 2SO2NH3+H2O+SO3 NH4HSO4即生成氨盐,该物质粘性大,易粘结在催化剂和锅炉尾部的受热面上,影响锅炉运行。因此,只有在催化剂环境的烟气温度在305-425之间时方允许喷射氨气进行脱硝。1.2 主要设计参数1.2.1 脱硝系统入口烟气参数表 1 脱硝装置入口设计参数项目名 称 及 符号单位设计煤种1设计煤种2备注收到基全水分Mar%14.009.61工业分析空气干燥基水分Mad%8.493.89收到基灰分Aar%11.0019.77收到基挥发分Var%27.3322.82收到基固定
3、碳FCar%47.6747.8收到基低位发热量Qnet,arkJ/kg22,76022,440哈氏可磨系数HGI5654.81收到基碳Car%60.3358.00元素分析收到基氢Har%3.623.36收到基氧Oar%9.957.28收到基氮Nar%0.690.79收到基全硫St,ar%0.411.27灰变形温度DT1,1301,110融软化温度ST1,1601,190性流动温度FT1,2101,270二氧化硅SiO2%36.7150.41三氧化二铝Al2O3%13.9915.73灰三氧化二铁Fe2O3%13.8523.46矿氧化钙CaO%22.923.93物氧化镁MgO%1.281.27组五
4、氧化二磷P2O5%-成三氧化硫SO3%9.32.05氧化钠Na2O%1.231.23氧化钾K2O%0.721.1机组负荷MW10001000湿烟气流量kg/h3,645,2003,976,977实际氧量烟湿烟气流量Nm3/h2,761,5153,012,861实际氧量气干烟气流量Nm3/h2,501,1042,753,454实际氧量参干烟气流量Nm3/h2,996,3233,304,1456%氧量数100%负荷烟气温度35635350%负荷烟气温度310307飞灰浓度g/Nm314.524.34烟烟气湿度%9.438.61气NOxmg/Nm3450450成O2%2.742.74分CO2%15.
5、2615.06及COppm00烟SO2ppm3791094气SO3ppm3.811.0污Fmg/Nm310.712.31染Clmg/Nm310.616.01物固态排渣炉,固态排渣炉,Asmg/Nm3可忽略可忽略Hgmg/Nm30.130.12Pbmg/Nm30.130.121.2.2煤质及烟气参数设计煤种:神府东胜煤,校核煤种:晋北煤。 锅炉( B-MCR)燃煤量: 365.7t/h(设计煤种)、372.7t/h(校核煤种)。电厂常用的代表性煤种印尼煤、伊泰煤和晋北煤的工业分析、元素分析、痕量元素分析和煤中灰成分分析等见表3。表 2 2007年 1-6月入厂煤分析煤种所占比例Qnet,arAa
6、rMt,arVdafSt,d%kJ/kg%印尼煤5023,8144.3716.1347.150.79神华伊泰煤1723,1428.3915.8536.150.41大友煤1922,78213.5413.8232.171.02平朔煤1122,45618.429.5539.191.60表 3 代表性煤种分析数据(元素分析、痕量元素分析和煤中灰组成成分)检测项目符号单位晋北煤伊泰煤印尼煤全水分Mt%11.416.017.6空气干燥基水分Mad%3.896.037.27收到基灰分Aar%14.5010.945.54干燥无灰基挥发分Vdaf%38.1838.9147.32收到基碳Car%59.0557.7
7、758.67收到基氢Har%3.893.794.50收到基氮Nar%0.830.791.24收到基氧Oar%9.3310.0611.60全硫St,ar%1.000.650.85收到基低位发热量Qnet,arMJ/kg22.4721.7322.62煤中氟F arg/g1008186煤中氯Cl ar%0.0130.0080.007煤中砷As ar%0.00170.00350.0027煤中铅Pb arg/g111煤中汞Hg arg/g111煤灰中二氧化硅SiO2%50.0150.0553.50煤灰中三氧化二铝Al2O3%35.4026.3823.68煤灰中三氧化二铁Fe2O3%6.087.2510.
8、54煤灰中氧化钙CaO%3.176.233.04煤灰中氧化镁MgO%0.671.202.25煤灰中氧化钠Na2O%0.140.280.86煤灰中氧化钾K2O%0.520.911.90煤灰中二氧化钛TiO2%1.331.340.92煤灰中三氧化硫SO3%2.005.782.75煤灰中二氧化锰MnO2%0.0780.0850.052煤灰中五氧化二磷P2O5%0.0290.0180.0231.2.3尿素品质:序号指标名称单位合格品优等品1总氮(干基)%46.346.52缩二脲%1.00.53水分%0.70.34铁%0.0010.0055碱度(NH3计)%0.030.016硫酸盐(以SO 2-计)%0
9、.020.0057水不溶%0.040.005序号指标名称单位合格品优等品8颗粒( 48 mm)%90901.2.4 55%尿素溶液品质:淡黄色或清澈或轻微浑浊的液体;悬浮固态物 5g/g;水硬度( CaCO3)10 g/g。1.2.5 溶解水品质要求:溶解水将采用电厂除盐水,水质尽量满足如下指标:总硬度(以 CaCO3表示)150 g/g导电性 250 s/cmSiO215g/g金属物(铁,锌,铅,锰,铬,镍,铜) 总量1 g/g钠5 g/g正磷酸盐、砷、汞1 g/g固体悬浮物 10NTU硫酸盐10 g/gpH值约 791.2.6 压缩空气及蒸汽系统:表 4 脱硝系统用蒸汽与压缩空气的来源及参
10、数序号项目单位数值备注杂用压缩空气1来源厂内杂用压缩空气2压力MPa0.6仪用压缩空气1来源厂内仪用压缩空气2压力MPa0.5吹灰蒸汽1来源汽源 1 辅助蒸汽2温度300 3503压力MPa1.0 1.61.2.7 设计参数表:机组类型超超临界燃煤锅炉机组NOxOUT ULTRA系统数量一套绝热热解室系统用于1台锅炉设计 烟气流量(单台)烟气流量 , 干基 (SCR入口烟气) 380 deg C 在运 6%含 O2量 3,304,145NOx入口浓度 (干基, 6%含 O2量 ), mg/Nm3450NOx出口浓度 (干基, 6%含 O2量 ), mg/Nm390NOx脱除率 , %80NH3
11、 逃逸 , ppm3温度要求(初步 ):317 400环境累年平均气温, 17 喷射热解室温度,300 - 650氨设计流量, kg/hr460空气中氨所占份额(vol %) 5%热解室出口总流量, Nm3/hr(使用电加热器方案)9,860SCR还原剂消耗量(干尿素, kg/hr)863.9NOxOUT A (55%), 调整后的流量kg/hr1570使用尿素溶液浓度(重量浓度)55%雾化空气(杂用气,0.6 0.8Mpa,a) , kg/hr (单台)260电加热器耗电量(单台)kW耗电量1,230* 设计采用电厂锅炉一次风(300C,10kPa)作为热解室的加热空气。由于热解产物发生逆反
12、应的温度约为270C,因而热解室出口温度范围控制说明:在 310350C之间,以确保进入热解炉的气体不会发生逆反应。使用包含300 C, 10KPa 的锅炉一次风,所用的任何热空气必须是无硫、低尘的。1.3.主要设备情况序 号名 称规格及技术要求单 位数 量一烟气系统1.SCR反应 器外形尺寸:14100X15690X21410( 材料 Q345,单台金属重量 300吨 )座422.涡流混和 器材料 Q345,金属总重量5吨/炉个4103.烟道补偿 器非金属材质,温度450,3900mmx15600mm个42非金属材质,温度 450 , 4250mmx15690mm个42非金属材质,温度 45
13、0 , 6000mmx14500mm个42非金属材质,温度个4序号名 称规格及技术要求单位数量450,3400mmx14500mm2非金属材质,温度450,4200mmx15748mm个424.SCR入口挡板门电动双层百叶挡板,4250 15690 400mm,台425.SCR出口挡板门电动双层百叶挡板,6000 14500 400mm,台426.SCR旁路挡板门电动双层百叶挡板,3400 14500 400mm,台427.蒸汽吹灰器蒸汽吹灰器,电机 1.1KW台4248.高压冲洗水泵电机功率 132 KW台419.电动锁气器电机功率 0.55KW台48二尿素颗粒储存溶解系统1.尿素颗粒储仓有
14、效 V 141m3 ,6m5.1m(直段) 6m个2序 号名 称规格及技术要求单 位数 量4.5m(锥段)锥体部分内 衬 1Cr18Ni9Ti不 锈钢2.袋式除尘 器UF-1B机械振打式,F14m2 , Q=1500m3/h ,N=2.2kW, 清 灰 电 机N=0.55kW台23.斗式提升 机Q 20t/h,N 7.5kW台24.仓壁振动 器振动电机,0.5kW台25.气化板L=150mmW=300mm台166.中间储仓V 2.28m3台27.尿素溶液 溶解罐V 18.8m3, H 3m,有效 容 积12m3 ,1Cr18Ni9Ti不锈钢台28.尿素溶解 罐盘管式加 热器DN50,304L不
15、锈钢台2序 号名 称规格及技术要求单 位数 量9.尿素溶解 罐搅拌器N 4kW,轴及浆叶材质 316L台210.尿素溶液 混合泵型号: XCB80-50-160-L, Q 29m3/h , H=23m ,N=5.5kW,不锈钢材质台411.溶解车间 地坑泵型号: LY25-250, Q 5m3/h,H=15m,N=4kW,不锈钢材质台112.疏水箱V 10m3台113.疏水泵型号: CZx25-200,Q8m3/h,H=53m N=5.5kW台214.溶解罐排 风扇型号: T4 72 No3A, Q=800m3/h, P=285Pa, 玻璃钢材质台2三尿素溶液储存输送系统1.尿素溶液 储罐V
16、有 效 240m3 ,1Cr18Ni9Ti不锈钢台22.尿素溶液 储罐DN32,304L不锈钢台2序 号名 称规格及技术要求单 位数 量盘管式加 热器3.高压循环 泵型号: XCB40-25-315-L,变频 调节,电功率N 18.5kW, Q 8.2m3/h, H=134m,不锈钢材质套44.背压控制 阀组合件套2四热解系统1.计量分配 装置总重量:约1200kg,组合件套42.绝热分解 室直 径 2743mm, 高 16343mm套43.尿素溶液 喷射器12支 /炉,材质:316不锈钢套44.电加热器电加热功率1250kW台42系统的组成本工程烟气脱硝采用选择性催化还原(SCR)脱硝工艺,
17、一炉两个反应器,还原剂(尿素)储存、配制等为公用系统。本工程工艺系统包括:( 1)烟气系统;( 2) SCR反应器;( 3)催化剂的吹灰系统;( 4)挡板门密封风系统;( 5)输放灰系统;( 6)尿素颗粒储存及溶解系统;( 7)尿素溶液储存及输送系统;( 8)热解炉有关系统;( 9)氨喷射系统;( 10)厂区尿素溶液管道伴热系统;( 11)空预器高压冲洗水系统;( 12)其他由主系统接出的水、汽、气等辅助系统的设计。2.1 烟气系统烟气系统是指从锅炉尾部低温省煤器下部引出口至SCR 反应器本体入口、 SCR反应器本体出口至回转式空预器入口之间的连接烟道、以及反应器旁路烟道。烟道设计压力按580
18、0Pa, 瞬时不变形承载能力不低于9800Pa。烟道采用Q345B材质,壁厚按 6mm设计,烟道内烟气流速小于15m/s,烟道积灰厚度计算应基于最低允许烟气流速为8 m/s时携带飞灰量,并考虑平均烟道积灰1.0 米时荷重。为避免积灰形成塌灰堵塞,要求烟气脱硝后返回空气预热器的烟道向上倾角不小于30 度。应尽量减小所改造烟道系统的压降,其布置、形状和内部件 (如导流板和转弯处导向板)等均应进行优化设计。在外削角急转弯头、变截面收缩急转弯头处设置导流装置,导流装置应采用耐磨材质制作。为了使与烟道连接的设备的受力在允许范围内,特别考虑了烟道系统的热膨胀,热膨胀通过膨胀节进行补偿。所有烟道将在适当位置
19、配有足够数量和大小的人孔门和清灰孔,以便于 烟道的维修和检查以及清除积灰。烟道将在适当位置配有足够数量测试孔。4250反应器进出口及旁路均设置双百叶电动挡板,进口挡板尺寸为15690 400mm;出口挡板尺寸为 6000 14500 400mm;旁路挡板尺寸为 3400 14500 400mm。烟气系统主要介质有烟气流、氨流、氮气流,其物流流向如下:原烟气:来自锅炉省煤器的未脱硝烟气原烟气挡板SCR系统入口涡流混合器整流装置催化剂层。净烟气:催化剂层净烟气挡板SCR反应器出口。2.2 SCR反应器每台锅炉配置 2台 SCR反应器,反应器断面尺寸为15.69X14.1m,高约22m。反应器设计成
20、烟气竖直向下流动,反应器入口设气流均布装置,反应器内部易磨损的部位采用防磨措施。反应器壳体材质为Q345B,反应器内部各类加强板、支架设计成不易积灰的型式,同时考虑热膨胀的补偿措施。反应器设置足够大小和数量的人孔门。反应器设置将内部催化剂维修及更换所必须的安装门。SCR反应器将能承受运行温度420不少于5小时的考验,而不产生任何损坏。SCR 工艺的核心装置是脱硝反应器,下图为典型的脱硝反应器的结构。C烟道蓄面SCR工艺反应器示本工程SCR装置为高含尘布置,在锅炉低负荷的情况下,在水平段烟道会出现积灰的情况,当锅炉升负荷时,会造成瞬时大量积灰涌向低温空预器的情况,可能会造成空预器的堵灰,影响锅炉
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 脱硝 SCR 理论 培训 手册
限制150内