紫外线氮氧化物尾气分析系统
火电厂生产排放的NOx总量不断上升,NOx在烟气中主要以不稳定的NO形式存在,NOx危害很多,会引发空气细粒子污染,与大气中的氧气发生反应生成对人体有害的臭氧。国内已安装脱硝系统燃煤机组有548台,采用选择性催化还原脱硝系统的机组有433台,SCR烟气脱硝技术以其实用性等方面展示出强大优势,在我国火电厂脱硝工程中得到了广泛的应用。SCR脱硝系统运行状况重要依据是脱硝效率,SCR脱硝系统出口的NOx浓度是指标决定性的影响因素。
1SCR技术
1.1SCR系统布置方式
高灰尘布置的反应器位于锅炉省煤器与空气预热器之间,投资运行费用低。催化剂耐高温能力有限,烟气温度过高会缩短催化剂使用寿命,未经处理的烟气中含有大量灰尘,催化剂*运行于高尘环境会出现中毒现象,灰尘颗粒造成催化剂的堵塞等问题。为减少催化剂的磨损,SCR系统催化剂采用竖直布置,使用蜂窝状催化剂开孔较大,其几何表面积比低飞灰段布置所用催化剂小。高灰布置是经济有效的布置方式。低灰布置反应器位于高温静电除尘器后,次方法的优点是烟气中飞灰含量大幅减少,不易发生催化剂磨损。缺点是需要使用耐高温除尘器,我国电厂没有高温除尘布置形式。低温低灰布置反应器位于除尘器与脱硫系统后,不会造成催化剂堵塞。脱硫系统可大幅降低烟气中的SO2浓度,可以使用高活性催化剂减少催化剂的消耗量。
1.2SCR脱硝系统流程
SCR脱硝系统是火电厂发电新增的烟气处理环节,老电厂初不具备脱硝系统,改造脱硝系统首先要解决脱硝系统布置问题,燃气轮机的SCR脱硝系统布置不同,某电厂SCR脱硝系统按照高温飞灰方式布置。高温飞灰布置是目前火电厂的SCR脱硝系统布置工艺,SCR脱硝反应器处于省煤器与空气预热器中间位置,在喷氨栅格部位与经稀释后的氨气相遇,烟气经空气预热器与引风机进入到脱硫系统。液氨是物色的液体,易溶于水,具有一定的腐蚀性,液氨储存系统必须具备极高的可靠性。其构成包括两个液氨卧式储存罐,氨气吹扫系统等。工业生产中氨气制备方法主要有液氨法、尿素法。尿素法安全性高于液氨法,液氨法经济性优于氨水法。电厂采用也案发氨气制备系统,构成主要包括三台蒸气加热水浴式液氨蒸发罐及相应管道。SCR脱硝反应系统是脱硝系统中的关键系统,主要包括稀释风机、两套喷氨格栅、一套吹灰系统。SCR脱硝工艺中发生的反应是催化还原反应,烟气中的NOx与NH3催化剂作用下反应生成无害的N2与H2O。降低烟气中NOx浓度。
1.3SCR系统运行特性参数
影响SCR系统运行特性的参数主要有温度、还原剂与烟气混合情况、NOx浓度等。NOx还原反应只有在其催化剂有活性温度范围才能维持很高的脱硝率,过高温度会降低催化剂寿命。大多数燃煤电站使用商业催化剂,SCR反应温度范围为250~450℃。停留时间是反应物在反应器中的时间,温度会影响停留时间,停留时间通常按其导数值空速表达,可用反应器体积与烟气流速比值估算空速。还原剂必须与烟气充分均匀混合才能确保与反应物充分结合,氨喷射系统将氨气与空气混合物均匀混入烟气,许多SCR系统将NH3一起喷入烟气防止事故出现。通过对反应器内部流场数值模拟可达到优化氨喷射工况的目的。未完全反应NH3通过反应器进入下游设备使其发生铵盐腐蚀,可采用调节氨的喷入量为SCR系统设计辅助设备方法降低NH3逃逸。NH3逃逸率并非稳定不变,催化剂活性下降时,还原反应特性下降,量化氨逃逸的方法是测量飞灰上的氨浓度。
紫外线氮氧化物尾气分析系统