过鼓风机向氨蒸发罐中鼓入与氨量成一定配比的空气,
其作用一是稀释纯氨气,二是增加反应塔中的氧含量。
稀释的氨气经注射喷嘴被注入烟道隔栅中,与原烟气
混合。在喷嘴数量较少的情况下,为了获得氨和烟气
的充分均匀分布,要在反应塔前加装一个静态混合器,
这样,从省煤器后出来的烟气经与部分旁路高温烟气
混合调温(烟气在反应塔中与高温催化剂的反应最佳
温度为370~440。C)后,进入反应塔。在催化剂的作
用下,烟气中的NOx与氨气发生化学反应转化。当反
应塔发生故障时,烟气走反应塔前设置的100%烟气旁
路,对锅炉正常运行没有影响。
2.3
SCR法脱硝反应塔布置方案
对于新建机组或现役机组改造,根据现场实际情
况,以及所使用的催化剂的种类,SCR反应塔主要有以
下3种布置方案。
(1)高温高飞灰烟气段布置,反应塔直接安装在
省煤器与空气预热器之间,静电除尘器前面。其优点
是进入反立塔的烟温为320~430℃,适合大多数催化
剂所要求的工作温度。由于烟温很高,不需要再加热。
这种布置初投资及运行费用较低,技术成熟,性价比
最高,在新建及改造电厂中应用最为广泛。其缺点是
此段烟气飞灰含量高,易引起催化剂表面磨损,催化
剂孔径易被飞灰颗粒和硫酸氢氨晶体堵塞,且飞灰当
中的重金属(镉、砷)易引起催化剂中毒,表面失去活
性。克服的办法是需要时对催化剂进行硬化处理,并
为反应塔配备过热蒸汽吹灰器,对催化剂表面进行定
期吹扫。
(2)高温低飞灰烟气段布置,反应塔安装在静电
除尘器与空气预热器之间。其优点是进入反应塔的烟
气温度高,含尘量低。缺点是SO:含量仍较高;飞灰颗
粒较细,虽磨损减轻,但易导致催化剂堵塞,使催化剂
表面粘污积灰,影响换热效率。
(3)低温低飞灰烟气段布置,反应塔安装在空气
预热器及脱硫装置的下游。优点是进入反应塔的烟气
含尘及SO:量极低,催化剂被磨损和堵塞的几率小,可
采用比表面积较大的细孔径催化剂,烟气流速可设计
得高一些。因此,催化剂体积用量少,使用寿命长。缺
点是烟气经过FGD后进入反应塔的温度较低(55~70
℃),需采用昂贵的气一气加热器对烟气再加热,同时
采用燃油或燃气加热器提高烟气温度,其初投资及运
行、检修费用较高。
2006.No.2・号翠1
3
SOR法脱硝工艺中的催化剂,还原剂的特性及选择
3.1
SCR法脱硝工艺中的催化剂特性及选择使用
SCR法脱硝工艺中的核心物质是催化剂,所选催
化剂的优劣直接影响到烟气脱硝的效率。催化剂的选
取是根据SCR反应塔的布置、入口烟温、烟气流速、
NOx浓度分布,以及设计脱硝效率、允许的氨逃逸率、
允许的SO。/SO。转化率与催化剂使用寿命保证值等因
素确定的。根据催化剂的适用温度范围,SCR工艺可
分为高温(345~590。C)、中温(260~450℃)和低温
工艺(150~280。C)。现在最常用的是高温氧化钛基催
化剂(活性TiO:,同时添加增强活性的V:O;金属氧化
物,若需进一步增加活性时,还要添加WO,)。其中,催
化剂的V:0,含量较高时其活性也较高,脱硝效率高。但
是,V:O,的含量较高时,SO:向SO,转化率也较高。因
此,应控制V,O,的含量不能超过2%,并添加适量的
WO,来抑制SO:向SO,的转化率。
SCR装置的运行成本在很大程度上取决于催化剂
的寿命,其使用寿命又取决于催化剂活性的衰减速度。
SCR反应塔中的催化剂在运行一段时间后,其表面活
性都会有所降低,主要存在物理失活和化学失活两种
类型。催化剂物理失活主要是指高温烧结、磨损和固
体颗粒沉积堵塞而引起催化剂活性破坏;典型的SCR
催化剂化学失活主要是碱金属(如Na、K、Ca等)和
重金属(如As、Pt、Pb等)引起的催化剂中毒。
根据设计的脱硝效率,在SCR反应塔中设置有
3~4层催化剂安装空间,一般初次布置3层催化剂,而
预留一层布置空间,这样,可延长催化剂更换周期,节
省25%的需要更换的催化剂体积用量,但会增加烟道
阻力。一般催化剂的活性周期为2~3年,并与工作的
环境有关;对于废催化剂进行再生处理后,活性效果
可接近新催化剂,处理费用约为新催化剂的45%左右。
3.2
SCR法脱硝工艺中的还原剂的特性及选择使用
SCR法脱硝系统以氨作为还原剂,还原剂既可是
带压的无水液氨,也可是常压下的氨水溶液(通常重量
浓度为25%),此外还可能是尿素水溶液(通常重量浓
度为45%),燃煤电站通常使用液氨。由于液氨在常温
下,罐内的压力为lObar,具有一定的危险性及安全隐
患,因此液氨的运输与卸载等处理有非常严格的规程
与规定,在国外很多电站仅允许使用铁路运输。采用
氨水作为还原剂,虽然运输、储存方便,但需要另增设
备和热能,并需要特殊的喷嘴,综合经济性差。但根据
引引引引引叫
万方数据