脫硝除塵器的特點(diǎn)是
目前世界上流行的SCR工藝主要分為氨法SCR和尿素法SCR兩種。此兩種法都是利用氨對(duì)NOX的還原功能,在催化劑的作用下將NOX(主要是NO)還原為對(duì)大氣沒(méi)有多少影響的N2和水。還原劑為NH3,其不同點(diǎn)則是在尿素法SCR中,先利用一種設(shè)備將尿素轉(zhuǎn)化為氨之后輸送至SCR觸媒反應(yīng)器,它轉(zhuǎn)換的方法為將尿素注入一分解室中,此分解室提供尿素分解所需之混合時(shí)間,駐留時(shí)間及溫度,由此室分解出來(lái)之氨基產(chǎn)物即成為SCR的還原劑通過(guò)觸媒實(shí)施化學(xué)反應(yīng)后生成氨及水。尿素分解室中分解成氨的方法有熱解法和水解法,主要化學(xué)反應(yīng)方程式為:
NH2CONH2+H2O→2NH3+CO2
在整個(gè)工藝的設(shè)計(jì)中,通常是先使氨蒸發(fā),然后和稀釋空氣或煙氣混合,之后通過(guò)分配格柵噴入SCR反應(yīng)器上游的煙氣中。
在SCR反應(yīng)器內(nèi),NO通過(guò)以下反應(yīng)被還原:
4NO+4NH3+O2→3N2+6H2O
6NO+4NH3→5N2+6H2O
當(dāng)煙氣中有氧氣時(shí),反應(yīng)_式優(yōu)*行,因此,氨消耗量與NO還原量有一對(duì)一的關(guān)系。
在鍋爐的煙氣中,NO2一般約占總的NOX濃度的5%,NO2參與的反應(yīng)如下:
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O
6NO2+8NH3→7N2+12H2O
上面兩個(gè)反應(yīng)表明還原NO2比還原NO需要更多的氨。
在絕大多數(shù)鍋爐煙氣中,NO2僅占NOX總量的一小部分,因此NO2的影響并不顯著。
SCR系統(tǒng)NOX脫除效率通常很高,噴入到煙氣中的氨幾乎*和NOX反應(yīng)。有一小部分氨不反應(yīng)而是作為氨逃逸離開了反應(yīng)器。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于新的催化劑,氨逃逸量很低。但是,隨著催化劑失活或者表面被飛灰覆蓋或堵塞,氨逃逸量就會(huì)增加,為了維持需要的NOX脫除率,就必須增加反應(yīng)器中NH3/NOX摩爾比。當(dāng)不能保證預(yù)先設(shè)定的脫硝效率和(或)氨逃逸量的性能標(biāo)準(zhǔn)時(shí),就必須在反應(yīng)器內(nèi)添加或更換新的催化劑以恢復(fù)催化劑的活性和反應(yīng)器性能。從新催化劑開始使用到被更換這段時(shí)間稱為催化劑壽命。
鍋爐脫硝除塵器SCR反應(yīng)器的布置方式:
在熱段/高灰布置中,SCR反應(yīng)器位于省煤器和空氣預(yù)熱器之間,因?yàn)樵搮^(qū)域煙氣溫度在300-400℃的范圍內(nèi)。鍋爐省煤器和空氣預(yù)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(wàn)式。
這種布置方式的主要優(yōu)點(diǎn)是投資和運(yùn)行費(fèi)用低,因?yàn)樵摱蔚臒煔鉁囟扰c催化劑要求的運(yùn)行范圍相符合。這種布置的其主要缺點(diǎn)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(yīng)器放置在省煤器和空氣預(yù)熱器之間。
新建SCR系統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu),根據(jù)在電廠現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量及提供的資料,在布置基立柱等時(shí)主要考慮校核原有鍋爐鋼架基礎(chǔ)的荷載。