SCR脫硝反應原理
SCR技術(shù)是在催化劑作用下,以NH3作為還原劑,將NOx還原成N2和H2O。NH3不和煙氣中的殘余O2反應,因此稱(chēng)這種方法為“選擇性"。
SCR脫硝反應器布置
廠(chǎng)區道路
SCR脫硝工藝
• 還原劑選擇
• 催化劑選型
• SCR系統組成
• 脫硝系統對鍋爐運行的影響
• 江郎才盡均勻性(CFD模擬+實(shí)驗研究)
SCR系統組成
◎氨儲備與供應系統
◎氨噴射及煙氣/氨混合系統
◎反應器/催化劑系統
◎煙道系統
◎SCR控制系統
SCR系統控制
SCR系統對鍋爐的影響
• 對空氣預熱器的影響
• 對引風(fēng)機和煙道的影響
• 對鍋爐性能的影響
對空氣預熱器的影響
• 煙氣中部分SO2轉化成SO3
• 由于SO3的增加,由此酸腐蝕和酸沉積堵灰程度增加
NH3+S03+H2O→NH4HSO4
• NH4HSO4沉積溫度150~ 230°C,粘度較大,加劇對空氣預熱器換熱元件的堵塞和腐蝕
采取的措施
• 降低SO3轉化率
• 嚴格控制漏氨率
• 對空預器進(jìn)行改造
• 增加吹灰器的吹灰頻率
對引風(fēng)機及煙道的影響
• 對引風(fēng)機影響
SCR阻力+煙道阻力≈1000Pa
• 對煙道影響
SCR出口至空氣預熱器入口的煙道壓力與省煤器出口相比,增加了SCR阻力損失和部分煙道阻力損失,煙道設計壓力應提高,加強筋須加強。
對鍋爐性能的影響
• 氨和稀釋風(fēng)的噴入量與鍋爐的總煙氣量相比很小,總煙氣量增加0.5%左右;
• 脫硝反應是放熱過(guò)程,整個(gè)熱損失完全可以忽略不計。但是,由于脫硝反應器存在一定的散熱損失,整個(gè)脫硝系統對鍋爐熱效率的影響小0.2%。
SCR脫硝數值模擬及實(shí)驗研究
SCR脫硝采用的模型:
• CFD(計算流體力學(xué))模型模擬煙氣流場(chǎng)
• CKM(化學(xué)動(dòng)力學(xué))模型計算脫硝化學(xué)反應
• CFD模型和CKM模型的結合決定了溫度區和還原劑噴射方式
研究目的
流場(chǎng)模擬分為:CFD數值模擬和物理模型冷態(tài)模擬。
目的是為了優(yōu)化煙道布置、導流板設置,從而降低煙道系統壓損,降低飛灰沉積,使煙氣速度大小、煙氣流向、溫度分布等滿(mǎn)足催化劑要求。
SCR反應器設計需保證
◎氨噴射時(shí)與煙氣混合均勻
◎煙氣進(jìn)入第-層催化劑前溫度、速度分布的均勻性:
• 煙氣流速大偏差士15%
• 溫度大偏差土10°C
• 氨與NOx摩爾比大偏差士5%
• 煙氣流向與垂直方向夾角小于土10°
利港電廠(chǎng)SCR脫硝數值模擬