位置:锅炉省煤器后、空气预热器前(烟气温度300-400℃)。
优点:烟气温度适宜催化剂活性,无需额外加热。
挑战:飞灰易堵塞催化剂或造成磨损,需配套吹灰装置。
关键设备布局:
喷氨格栅(AIG):位于SCR反应器上游,确保氨与烟气混合均匀。
SCR反应器:垂直布置,内分层安装催化剂模块(2-4层,预留备用层)。
灰斗/吹灰系统:反应器底部设灰斗,配套声波或蒸汽吹灰器。
旁路烟道(可?。?/strong>:用于启停或故障时?;ご呋?。
位置:静电除尘器(ESP)后、脱硫塔(FGD)前(烟气温度约200-300℃)。
优点:飞灰含量低,延长催化剂寿命,减少堵塞风险。
挑战:需加装烟气加热系统(如GGH或燃烧器)以满足反应温度。
关键设备布局:
GGH(气气换热器):回收热量提升烟气温度。
喷氨系统:精确控制氨喷射量(需与温度联动)。
紧凑型反应器:催化剂层数可减少(1-2层)。
位置:脱硫塔后(烟气温度<200℃)。
优点:烟气洁净,无飞灰影响。
挑战:需低温催化剂(如TiO?-V?O?-WO?)或大幅加热烟气。
关键设备布局:
烟气再热系统:电加热或蒸汽换热器。
小型反应器:催化剂体积大(活性较低),需更多层数。
流场均匀性:
反应器入口设导流板/静态混合器,确保流速分布偏差<15%。
CFD模拟优化烟道走向,避免涡流或死角。
氨喷射系统:
喷氨格栅距反应器入口≥5倍烟道直径,预留混合段。
分区控制喷嘴以适应负荷变化。
催化剂管理:
模块化设计,单层催化剂压降<200Pa,便于更换。
备用层空间预留(通常设计3+1层)。
辅助系统:
氨储存与蒸发系统(液氨/尿素水解)需独立隔离区,符合防爆规范。
吹灰器(声波/蒸汽)定期维护通道。
通过合理布局,SCR系统可实现NOx脱除率>90%,同时平衡运行成本与设备寿命。
]]>位置选择:
脱硝装置通常布置在锅炉省煤器出口与空气预热器之间的高温烟道内。这种高尘布置方式能够确保烟气温度达到反应的最佳温度,从而提高脱硝效率。
另外,也有部分电厂将脱硝装置布置在电除尘器之后的低尘布置方式,或者在烟气脱硫除尘之后的位置。
结构与设备布置:
SCR系统内沿烟气流向在不同位置设置导流板、静态混合器和整流格栅,以保证氨与烟气的充分均匀混合。
氨气稀释系统宜靠近SCR反应器布置,以便于氨气的供应和控制。
还原剂储存制备系统的设备布置应考虑不利风向的影响,并设有通畅的道路和疏散通道。
催化剂与喷氨系统:
催化剂通常采用蜂窝式催化剂,沿炉膛宽度方向布置多个喷孔,通过手动蝶阀分区控制氨喷射流量。
氨与稀释空气混合后经喷氨格栅进入SCR烟道,自格栅式喷嘴喷出,可实现对氨喷射流量的精确控制。
设计规范:
根据DL/T 5480-2022标准,火力发电厂烟气脱硝系统的设计应满足相关排放标准,并结合锅炉构架及炉后布置统一考虑将来脱硝装置及进出口烟道布置位置、各种荷载等。
设计中需考虑脱硝装置的竖向布置,确保不受洪水危害,并便于维修、扩建和排水畅通。
运行优化:
在运行过程中,为保证高脱硝效率,可采用烟气均流优化工艺及设备来保证烟气和氨的充分均匀混合。
针对长期运行中的堵塞问题,可以通过增加催化剂和喷氨量进一步提高脱硝效率。
电厂脱硝装置的布置需要综合考虑烟气温度、催化剂特性、氨气供应及稀释系统等因素,以确保高效、稳定地进行氮氧化物的还原处理。
]]>1、热段/高含尘布置:反应器布置在空气预热器前温度为 360℃左右的位置,此时烟气中所含有的全部飞灰和 SO2均通过催化剂反应器,反应器的工作条件是在“不干净”的高尘烟气中。由于这种布置方案的烟气温度在 300~400℃的范围内,适合于多数催化剂的反应温度,因而它被广泛采用。但是由于催化剂是在“不干净”的烟气中工作,因此催化剂的寿命会受下列因素的影响:
(1)烟气所携带的飞灰中含有 Na,Ca,Si,As等成分时,会使催化剂“中毒”或受污染,从而降低催化剂的效能。
(2)飞灰对催化剂反应器的磨损。
(3)飞灰将催化剂通道堵塞。
(4)如烟气温度升高,会将催化剂烧结,或使之再结晶而失效,如烟气温度降低,NH3会和 SO3反应生成酸性硫酸铵,从而会堵塞催化剂和污染空气预热器。
(5)高活性的催化剂会促使烟气中的 SO2氧化成 SO3,因此应避免采用高活性的催化剂用于这种布置。为了尽可能地延长催化剂的使用寿命,除了应选择合适的催化剂之外,要使反应器通道有足够的空间以防堵塞,同时还要有防腐措施。
2、热段/低含尘布置:反应器布置在静电除尘器和空气预热器之间,这时,温度为 300~400℃的烟气先经过电除尘器以后再进入催化剂反应器,这样可以防止烟气中的飞灰对催化剂的污染和将反应器磨损或堵塞,但烟气中的 SO3始终存在,因此烟气中的 NH3和 SO3反应生成硫酸铵而发生堵塞的可能性仍然存在。采用这一方案的最大问题是,静电除尘器很难在 300~400℃的温度下正常运行,因此很少采用。
3、冷段布置:反应器布置在烟气脱硫装置(FGD)之后,这样催化剂将完全工作在无尘、无 SO2的“干净”烟气中,由于不存在飞灰对反应器的堵塞及腐蚀问题,也不存在催化剂的污染和中毒问题,因此可以采用高活性的催化剂,减少了反应器的体积并使反应器布置紧凑。当催化剂在“干净”烟气中工作时,其工作寿命可达 3~5年(在“不干净”的烟气中的工作寿命为 2~3年)。这一布置方式的主要问题是,当将反应器布置在湿式 FGD脱硫装置后,其排烟温度仅为 50~60℃,因此,为使烟气在进入催化剂反应器之前达到所需要的反应温度,需要在烟道内加装燃油或燃烧天然气的燃烧器,或蒸汽加热的换热器以加热烟气,从而增加了能源消耗和运行费用。
对于一般燃油或燃煤锅炉,其 SCR反应器多选择安装于锅炉省煤器与空气预热器之间,因为此区间的烟气温度刚好适合 SCR脱硝还原反应,氨被喷射于省煤器与 SCR反应器间烟道内的适当位置,使其与烟气充分混合后在反应器内与氮氧化物反应,SCR系统商业运行业绩的脱硝效率约为 50%~90%。
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