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脱硫脱硝等工业火炬方面废气处理100问答

日期:2018-05-11 作者:万安油气设备工程有限公司 来源:www.wanoilgas.com

本文首要介绍了脱硝技能相关内容,触及低氮焚烧技能、SCR脱硝、SNCR脱硝、SCR脱硝缺陷、脱硝催化剂、SCR体系等相关内容,详情如下:

脱硫脱硝技能

一、根底原理篇:

1氮氧化物的的损害有哪些? 

答:(1)、NO能使人中枢神经麻木并导致逝世,NO2会构成哮喘和肺气肿,损坏人的心、肺,肝、肾及造血安排的功用丢失,其毒性比NO更强。不管是NO、NO2或N2O,在空气中的工业火炬高答应浓度为5mg/m3(以NO2计)。 

(2)、NOx与SO2一样,在大气中会经过干沉降和湿沉降两种方法降落到地上,终究的归宿是硝酸盐或是硝酸。硝酸型酸雨的损害程度比硫酸型酸雨的更强,由于它在对水体的酸化、对土壤的淋溶贫化、对农作物和森林的灼伤损坏、对建筑物和文物的腐蚀损伤等方面丝毫不不逊于硫酸型酸雨。

所不同的是,它给土壤带来必定的有利氮分,但这种“利”远小于“弊”,由于它可能带来地表水富营养化,并对水生和陆地的生态体系构成损坏。

(3)、大气中的NOx有一部分进入同温层对臭氧层构成损坏,使臭氧层减薄乃至构成空泛,对人类日子带来晦气影响;同对NOx中的N2O也是引起全球气候变暖的要素之一,尽管其数量很少,但其温室效应的才干是CO2的200-300倍。

2影响NOx生成的首要要素有哪些?

答:锅炉烟气中的NOx首要来自燃猜中的氮,从总体上看燃料氮含量越高,则NOx的排放量也就越大。此外还有许多要素都会影响锅炉烟气中的NOx含量的多少,有燃料品种的影响,有运转条件的影响,也有锅炉负荷的影响。

(1)、锅炉燃料特性影响煤蒸腾成分中的各种元素比会影响焚烧进程中的NOx生成量,煤中氧/氮(O/N)比值越大,NOx排放量越高;即便在相同O/N比值条件下,转化率还与过量空气系数有关,过量空气系数大,转化率高,使NOx排放量添加。此外,煤中硫/氮(S/N)比值也会影响到SO2和NOx的排放水平,S和N氧化时会相互竞争,因而,在锅炉烟气中随SO2排放量的升高,NOx排放量会相应下降。

(2)、锅炉过量空气系数影响 

当空气不分级进入炉膛时,下降过量空气系数,在必定程度上会起到约束反响区内氧浓度的止的,因而对NOx的生成有显着的操控效果,选用这种方法可使NOx的生成量下降15%-20%。可是CO随之添加,焚烧功率下降。当空气分级进入时,可有用下降NOx排放量,跟着一次风量削减,二次风量增,N被氧人的速度下降,NOx的排放量也相应下降。

(3)、锅炉焚烧温度影响

焚烧温度对NOx排放量的影响已取得一致,即跟着炉内焚烧温度的进步,NOx排放量上升。

(4)、锅炉负荷率影响 

一般状况下,增大负荷率,添加给煤量,焚烧室及尾部受热面处的烟温随之增高,蒸腾分N生成的NOx随之添加。 

3操控NOx的方法有那些?

答:有关NOx的操控方法从燃料的生命周期的三个阶段下手,即焚烧前、焚烧中和焚烧后。当前,焚烧前脱硝的研讨很少,简直一切的研讨都会集在焚烧中和焚烧后的NOx操控。所以在国际上把焚烧中NOx的一切操控方法统称为一次方法,把焚烧后的NOx操控方法称为二次方法,又称为烟气脱硝技能。

现在普遍选用的焚烧中NOx操控技能即为低NOx焚烧技能,首要有低NOx焚烧器、空气分级焚烧和燃料分级焚烧。运用在燃煤电站锅炉上的老练烟气脱硝技能首要有挑选性催化复原技能(SCR)、挑选性非催化复原技能以(SNCR)及SNCR/SCR混合烟气脱硝技能。

4什么是低氮焚烧技能

答:对NOx的构成起决议效果的是焚烧区域的温度和过量空气量。因而,低NOx焚烧技能就是经过操控焚烧区域的温度和空气量,以抵达阻挠NOx生成及下降其排放的意图。现在常用的低NOx焚烧技能有如下几种:

(1)焚烧优化:经过调整锅炉焚烧配风,操控NOx排放的一种有用方法。它采纳的方法是经过操控焚烧空气量、坚持每只焚烧器的风粉(煤粉)比相对平衡及进行焚烧调整,使燃料型NOx的生成降到工业火炬低,然后抵达操控NOx排放的意图。

(2)空气分级焚烧技能:是现在运用较为广泛的低NOx焚烧技能,它的首要原理是将燃料的焚烧进程分段进行。该技能是将焚烧用风分为一、二次风,削减煤粉焚烧区域的空气量(一次风),进步焚烧区域的煤粉浓度,推延一、二次风混合时刻,这样煤粉进入炉膛时就构成了一个富燃料区,使燃料在富燃料区进行缺氧焚烧,以下降燃料型NOx的生成。缺氧焚烧发作的烟气再与二次风混合,使燃料彻底焚烧。

(3)低NOx焚烧器:将前述的空气分级及燃料分级的原理运用于焚烧器的规划,尽可能的下降着火区的氧浓度和温度,然后抵达操控NOx生成量的意图,这类特别规划的焚烧器就是低NOx焚烧器,一般能够下降NOx排放浓度的30~60%。

此外,还有燃料分级焚烧、烟气再循环等技能对NOx进行操控。近几年投运的大型机组,特别是超临界、超超临界机组根本都选用了低氮焚烧技能,较好的操控了NOx的排放浓度。而早些年投运的机组,NOx排放浓度相对较高。

由于我国对环保的要求越来越高,对氮氧化物排放的约束将越来越严厉,因而国内一些大型锅炉厂和一些工程公司等对低氮焚烧技能进行了较多的研讨,特别是在已运转的机组上如在一些已运转的电站锅炉上施行低氮焚烧改造的实验和工程运用。施行低氮焚烧改造根本上是经过选用空气分级、高位燃尽风、浓淡焚烧器和空气浓淡散布技能、下降焚烧器区域热负荷等技能来完结对NOx的有用操控。

5上锅厂低NOx焚烧技能有什么特色?

答:在焚烧进程中下降NOx的生成的首要手法是选用分级焚烧,下降焚烧区域的氧浓度和下降火焰温度。上锅低NOx焚烧技能规划的根本理念是将低过量空气焚烧、空气分级焚烧和特别规划的低NOx焚烧器相结合,在蒸腾氮物质构成时、十分关键的前期焚烧阶段中将O2下降,然后抵达它把整个炉膛内分段焚烧和部分性空气分段焚烧时下降NOx的才干结合起来,在初始的富燃料条件下促使蒸腾氮物质转化成N2,因而抵达大幅度下降NOx排放的意图。 

上锅低NOx焚烧技能在燃用规划煤种的状况下,机组负荷BMCR工况下锅炉的NOx排放浓度确保值可抵达不超越200mg/Nm3(O2=6%);机组负荷大于60%BMCR工况下锅炉的NOx排放浓度确保可抵达不超越250mg/Nm3(O2=6%)。 

6为什么低氮焚烧技能在低负荷时NOx的排放不易操控? 

答:一般来说,为了确保汽温,锅炉在低负荷运转时一般会恰当进步焚烧时的过量空气系数。过量空气系数的进步使得焚烧中氧量偏高,分级焚烧效果下降,也就是没有有用发挥空气分级的特色以下降NOx的排放,这是锅炉低负荷时NOx不易操控的首要原因 

别的,当机组在低负荷运转时,即便不参加焚烧配风的二次风门全关时,风门挡板仍留有必定的流转空地,以确保约10%左右的二次风经过,冷却该焚烧器喷嘴。但由于锅炉在低负荷运转时,总的运转风量较小,而焚烧器停运风门全关时流转空地的结构,冷却风量占焚烧风量的份额在低负荷时显着添加,低负荷运转时的主焚烧器区域的低氧量无法确保,分级焚烧效果下降,因而低负荷操控NOx的效果不显着。

7上锅厂的低NOx焚烧器有什么特色?

上锅选用的是特别的低NOx焚烧器,经过特别规划的焚烧器结构以及经过改动焚烧器的风煤份额,将前述的空气分级、燃料分级用于焚烧器本身,以尽可能地下降着火氧的浓度恰当下降着火区的温度抵达工业火炬大极限地按捺NOx生成的意图。 

上锅特别的低NOx焚烧器首要包含预置水平偏角的辅佐风喷嘴(CFS)规划和强化着火煤粉规划。 

8上锅厂的低NOx空气分级焚烧技能有什么特色?

答:空气分级焚烧的根本原理是将燃料的焚烧进程分阶段完结。空气分级焚烧首要有轴向和径向分级焚烧两种。轴向分级焚烧指在距焚烧器上方必定方位处开设一层或两层所谓燃尽风喷口,将助燃空气沿炉膛轴向(即烟气活动方向)分级送入炉内,使燃料的焚烧进程沿炉膛轴向分级分阶段进行。径向分级焚烧指将二次风射流轴线向水冷壁偏转必定角度,构成一次风煤粉气流在内,二次风在外的径向分级焚烧。

空气分级焚烧这一方法弥补了简略的低过量空气焚烧的缺陷。在榜首级焚烧区内的过量空气系数越小,按捺NOx的生成效果越好,但不彻底焚烧产品越多,导致焚烧功率下降、引起结渣和腐蚀的可能性越大。因而为确保既能削减NOx的排放,又确保锅炉焚烧的经济性和牢靠性,有必要正确安排空气分级焚烧进程。

轴向分级焚烧技能的首要经过紧凑燃尽风CCOFA和别离燃尽风SOFA进行操控,而径向分级焚烧技能则经过预置水平偏角的辅佐风喷嘴(CFS)规划来完结,上锅低NOx焚烧技能能有用地将轴向分级焚烧和径向分级焚烧进行复合。

9低NOx焚烧低过量空气技能有什么优缺陷?

答:使焚烧进程尽可能在挨近理论空气量的条件下进行,跟着烟气中过量氧的削减,能够按捺NOx的生成。这是一种工业火炬简略的下降NOx排放的方法。一般可下降NOx排放15~20%。但如炉内氧浓度过低(3%以下),会构成CO浓度急剧添加,添加化学不彻底焚烧热丢失,引起飞灰含碳量添加,焚烧功率下降。因而在锅炉规划和运转时,应选取工业火炬合理的过量空气系数。

别的当锅炉规划时依照较低的过量空气系数时,假如实践运转无法抵达规划选取的过量空气系数(实践运转高于规划值),会导致经过锅炉各受热部件的烟气流速偏离规划值,因而将无法抵达规划的换热效果和受热面防磨性的要求。

因而有必要将下降NOx和进步焚烧功率相结合,在相应的低过量空气系数下降NOx排放的一同统筹锅炉全体受热面的规划,优化全体锅炉的运转功用。

10什么是SCR烟气脱硝技能?

答:SCR烟气脱硝技能即挑选性催化复原技能(SelectiveCatalyticReduction,简称SCR),是向催化剂上游的烟气中喷入氨气或其它适宜的复原剂,运用催化剂(铁、钒、铬、钴或钼等碱金属)在温度为200-450℃时将烟气中的NOx转化为氮气和水。由于NH3具有挑选性,只与NOx发作反响,根本不与O2反响,故称为挑选性催化复原脱硝。在一般的规划中,运用液态纯氨或氨水(氨的水溶液),不管以何种方法运用氨,首要使氨蒸腾,然后氨和稀释空气或烟气混合,工业火炬终运用喷氨格栅将其喷入SCR反响器上游的烟气中。

11 SCR法的长处有哪些?

答:SCR法是国际上运用工业火炬多、技能工业火炬老练的一种烟气脱硝技能。该法的长处是:由于运用了催化剂,故反响温度较低;净化率高,可高达85%以上;工艺设备紧凑,运转牢靠;复原后的氮气放空,无二次污染。

12 SCR法的缺陷有哪些?

答:SCR法存在一些显着的缺陷:烟气成分杂乱,某些污染物可使催化剂中毒;高分散度的粉尘微粒可掩盖催化剂的外表,使其活性下降;体系中存在一些未反响的NH3和烟气中的SO2效果,生成易腐蚀和阻塞设备的硫酸氨(NH4)2SO4和硫酸氢氨NH4HSO4,一同还会下降氨的运用率;出资与运转费用较高。

13 SCR体系里的NOx是怎么被反响的?

在SCR反响器内,NO经过以下反响被复原:4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O6NO+4NH3→5N2+6H2O

当烟气中有氧气时,反响榜首式优先进行,因而,氨耗费量与NO复原量有一对一的联系。

在锅炉的烟气中,NO2一般约占总的NOx浓度的5%,NO2参加的反响如下:2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O

上面两个反响标明复原NO2比复原NO需求更多的氨。在绝大大都锅炉的烟气中,NO2仅占NOx总量的一小部分,因而NO2的影响并不明显。 

14 SCR脱硝法的催化剂怎么挑选?

答:SCR法中催化剂的选取是关键要素,对催化剂的要求是活性高、寿数长、经济性好不发作二次污染。在以氨为复原剂来复原NOx时,尽管进程简略进行,铜、铁、铬、锰等非贵金属都可起到有用的催化效果,但因烟气中含有SO2、尘粒和水雾,对催化反响和催化剂均晦气,故选用铜、铁等金属作为催化剂的SCR法有必要首要进行烟气除尘和脱硫;或许是选用不易受龌龊烟气污染和腐蚀等影响的,一同要具有必定的活性和耐受必定温度的催化剂,如二氧化钛为基体的碱金属催化剂,其工业火炬佳反响温度为300-400℃。 

15怎么确保SCR体系NOx脱除功率?

答:SCR体系NOx脱除功率一般很高,喷入到烟气中的氨简直彻底和NOx反响。有一小部分氨不反响而是作为氨逃逸离开了反响器。一般来说,关于新的催化剂,氨逃逸量很低。可是,跟着催化剂失活或许外表被飞灰掩盖或阻塞,氨逃逸量就会添加,为了坚持需求的NOx脱除率,就有必要添加反响器中NH3/NOx摩尔比。当不能确保预先设定的脱硝功率和(或)氨逃逸量的功用标准时,就有必要在反响器内添加或替换新的催化剂以康复催化剂的活性和反响器功用。

16 SCR脱硝进程中氨的氧化机理及损害?

答:氨的氧化将一部分氨转化为其它的氮化合物。可能的反响有:4NH3+5O2→4NO+6H2O4NH3+3O2→2N2+6H2O2NH3+2O2→N2O+3H2O

影响氨氧化反响的要素有:催化剂成分、烟气中各组分和氨的浓度、反响器温度等。一般认为在钒催化剂上,当温度超越399℃时,氨的氧化对脱硝进程才有明显影响。

其损害:首要,抵达给定的NOx脱除率需求的氨供给率将添加,需求添加额定的复原剂以替换被氧化的氨;第二,氨的氧化削减了催化剂内外表吸附的氨,可能影响NOx脱除,可能导致催化剂体积缺乏;此外,由于氨不是被氧化就是与NOx反响或许作为氨逃逸从反响器中排出,因而氨的氧化使SCR工艺进程的物料平衡变得杂乱。因而,SCR烟气脱硝体系需求设备氨逃逸的丈量仪器。 

17 SCR脱硝进程中SO2氧化的机理及损害?

答:SCR催化剂的氧化特性使燃用含硫煤的锅炉的脱硝反响器也会将SO2氧化为SO3:2SO2+O2→2SO3。SO2氧化率受烟气中SO2浓度、反响器温度、催化剂质量、催化剂的结构规划及配方的影响。SO3的发作率正比于烟气中SO2的浓度。添加反响温度也会加快SO2的氧化,当温度超越371℃时,氧化速率将敏捷添加。 

SO2氧化速率也与反响器中催化剂的体积成正比,因而,为取得高的脱硝功率和低的氨逃逸而规划的反响器也会发作更多的SO3。 

SO3与催化剂组分及烟气组分反响,构成固体颗粒堆积在催化剂外表或内部,缩短催化剂寿数。SCR反响器发作的SO3添加了烟气中SO3的本底浓度 

18 SCR脱硝进程中铵盐(如硫酸氢铵和硫酸铵)的构成机理及损害。

答:约在320℃以下,SO3和逃逸的氨反响,构成硫酸氢铵和硫酸铵:NH3+SO3+H2O→NH4HSO42NH3+SO3+H2O→(NH4)2SO4

这些物质从烟气中凝聚并堆积,能够使催化剂失活;构成SCR体系的下流设备沾污和腐蚀,添加空气预热器的压降并下降其传热功用;使飞灰及脱硫设备副产品不合适于特定的用处。 

下降上述影响是将氨逃逸量坚持在低水平以及操控燃用含硫燃料锅炉SCR设备的SO2氧化率。铵盐堆积开端的温度是氨和SO3浓度的函数,为了避免催化剂沾污,在满负荷条件下,SCR体系运转温度应该坚持在320℃以上。

19影响SCR脱硝功用的要素有哪些? 

答:影响SCR脱硝功用的几个关键要素有:反响温度、烟气速度、催化剂的类型、结构和外表积以及烟气/氨气的混合效果。

催化剂是SCR体系中的首要部分,其成分组成、结构、寿数及相关参数直接影响SCR体系的脱硝功率及运转状况。不同的催化剂适宜的反响温度也不同各异。反响温度不只决议反响物的反响速度,而且决议催化剂的反响活性。假如反响温度太低,催化剂的活性下降,脱硝功率下降,则达不到脱硝的效果。

此外催化剂在低温下继续运转,还将导致催化剂的永久性损坏;假如反响温度太高,则NH3简略被氧化,生成NOx的量添加,乃至会引起催化剂资料的相变,导致催化剂的活性退化。在相同的条件下,反响器中的催化剂外表积越大,NO的脱除功率越高,一同氨的逸出量也越少。

NH3输入量有必要既确保SCR体系NOx的脱除功率,又确保较低的氨逃逸率。只要气流在反响器中速度散布均匀及活动方向调整妥当,NOx转化率、氨逃逸率和催化剂的寿数才干得以确保。选用合理的喷嘴格栅,并为氨和烟气供给满足长的混合烟道,是使氨和烟气均匀混合的有用方法,能够避免由于氨和烟气的混合不均所引起的一系列问题。 

20运转中影响催化剂寿数的要素有哪些?

答:由于我厂SCR催化剂是在未经除尘的烟气中作业,故寿数会遭到下列要素的影响:

1)、烟气带着的飞灰中含有Na、K、Ca、Si、As等时,会使催化剂“中素”或受污染,然后下降催化剂的效能。

2)、飞灰对催化剂反响器的磨损。 

3)、飞灰使催化剂反响器通道阻塞。 

4)、烟气温度下降,氨分子与SO3和H2O反响生成(NH4)2SO4或NH4HSO4,这是种有黏性的物质,会附着在催化剂外表,易引起污染积灰进而阻塞催化剂的通道和微孔。 

5)、烟气温度过高会使催化剂烧结或失效。 

21 SCR脱硝体系对空预器的功用有哪些影响?采纳什么方法应对?

答:由于氨与NOx的不彻底反响,会有少数的氨与烟气一道逃逸出反响器。逃逸的NH3与烟气中的SO3和H2O构成NH4HSO4,在150-230℃时,会对空预器冷段构成激烈腐蚀,一同构成空预器积灰。

一般氨的逃逸率(体积分数)为1×10-6以下时,NH4HSO4出产值很少,阻塞现象不显着;若氨逃逸率添加到2×10-6

时,据日本AKK测验结果标明,空预器运转半年后其阻力添加约30%;若氨逃逸率添加到3×10-6时,空预器运转半年后阻力添加到50%,对引风机和送风机构成较大影响。

为避免空预器积灰阻塞,在冷段清洗方面需作特别处理,如热元件选用高通透性的波形;兼并传统的冷段和中温段,使其冷段传热元件增高;空预器吹灰次数添加;吹灰器选用双介质,运转时吹灰介质为蒸汽,停机清洗介质为高压水等。为避免空预器腐蚀,冷段一般选用珐琅外表传热元件。总之,经过改动空预器的结构,运转中操控NH3逃逸率在较低水平,则SCR设备不会影响锅炉的安全运转。

22 SCR脱硝工艺由那些体系组成?

答:SCR体系一般由氨的贮存体系、氨与空气混合体系、氨气喷入体系、反响器体系、省煤器旁路、SCR旁路、检测操控体系等组成。

23 SCR体系反响器安置方法有那些? 

答:按SCR反响器在锅炉烟道中三种不同的设备方位可分为三种安置方法,即热段/高含尘安置、热段/低含尘和冷段安置。

(1)、热段/高含尘安置:反响器安置在空气预热器前温度为360℃左右的方位,此刻烟气中所含有的悉数飞灰和SO2均经过催化剂反响器,反响器的作业条件是在“不洁净”的高尘烟气中。由于这种安置计划的烟气温度在300~400℃的规模内,合适于大都催化剂的反响温度,因而它被广泛选用。可是由于催化剂是在“不洁净”的烟气中作业,因而催化剂的寿数会受下列要素的影响:

①烟气所带着的飞灰中含有Na,Ca,Si,As等成分时,会使催化剂“中毒”或受污染,然后下降催化剂的效能。

②飞灰对催化剂反响器的磨损。

③飞灰将催化剂通道阻塞。

④如烟气温度升高,会将催化剂烧结,或使之再结晶而失效,如烟气温度下降,NH3会和SO3反响生成酸性硫酸铵,然后会阻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,因而应避免选用高活性的催化剂用于这种安置。为了尽可能地延长催化剂的运用寿数,除了应挑选适宜的催化剂之外,要使反响器通道有满足的空间以防阻塞,一同还要有防腐方法。

(2)、热段/低含尘安置:反响器安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响器,这样能够避免烟气中的飞灰对催化剂的污染和将反响器磨损或阻塞,但烟气中的SO3一直存在,因而烟气中的NH3和SO3反响生成硫酸铵而发作阻塞的可能性依然存在。选用这一计划的工业火炬大问题是,静电除尘器很难在300~400℃的温度下正常运转,因而很少选用。

(3)、冷段安置:反响器安置在烟气脱硫设备(FGD)之后,这样催化剂将彻底作业在无尘、无SO2的“洁净”烟气中,由于不存在飞灰对反响器的阻塞及腐蚀问题,也不存在催化剂的污染和中毒问题,因而能够选用高活性的催化剂,削减了反响器的体积并使反响器安置紧凑。 

当催化剂在“洁净”烟气中作业时,其作业寿数可达3~5年(在“不洁净”的烟气中的作业寿数为2~3年)。这一安置方法的首要问题是,当将反响器安置在湿式FGD脱硫设备后,其排烟温度仅为50~60℃,因而,为使烟气在进入催化剂反响器之前抵达所需求的反响温度,需求在烟道内加装燃油或焚烧天然气的焚烧器,或蒸汽加热的换热器以加热烟气,然后添加了能源耗费和运转费用。

关于一般燃油或燃煤锅炉,其SCR反响器多挑选设备于锅炉省煤器与空气预热器之间,由于此区间的烟气温度刚好合适SCR脱硝复原反响,氨被喷发于省煤器与SCR反响器间烟道内的恰当方位,使其与烟气充沛混合后在反响器内与氮氧化物反响,SCR体系商业运工作绩的脱硝功率约为50%~90%。

24氨漏失(逃逸)有那些晦气影响?

(1)、与SO3和H2O生成硫酸氢氨,构成空预器阻塞、阻塞催化剂孔道、构成ESP均流板阻塞。

(2)、与SO3和H2O生成硫酸氨,添加烟囱纤细颗粒排放。

(3)、被脱硫浆液吸收,在皮带脱水车间稀释,发出臭味。

(4)、被飞灰颗粒捕捉,下降飞灰荷阻比,影响除尘功率并污染飞灰,影响粉煤灰的出售。

25设备SCR体系导致烟气中SO3含量增大对机组运转的影响?

答(1)、和氨漏失生成硫酸氢氨,使空预器和静电除尘器阻塞。(2)、烟气的酸露点温度升高,构成设备腐蚀。(3)、硫酸雾使烟气呈蓝色,影响电厂环保形象。(4)、硫酸雾可能会在烟囱邻近沉降,直接影响电厂。(5)、和氨漏失生成硫酸氨,增大纤细颗粒排放。

26设备SCR脱氮设备引起的烟气活动阻力对机组运转的影响?

答:(1)、增大引风机负载,构成引风机电耗增大。

(2)、增大空预器热端压差,空气侧向烟气侧走漏量增大且会构成空预器关键零部件受压应力增大,导致空预器毛病。 

27何为SCR体系摩尔比?有什么效果?

答:SCR体系摩尔比指参加脱硝反响的氨氮配比,即NH3/NOx,是SCR脱硝体系的一个重要技能目标。依据脱硝反响方程式,1摩尔NH3与1摩尔NOx进行反响。理论上,假定一切氨参加反响,NH3/NOx摩尔比为0.8时的脱硝功率可抵达80%。依据所要求的脱硝功率为80%,氨逃逸率3ppm,则相应的摩尔比约为0.812。 

摩尔比可由程序决议或在现场调试时设定。摩尔比的核算公式如下:NH3/NOx摩尔比=脱硝功率/100+氨逃逸率/进口NOx值在SCR操控体系中经过锅炉烟气流量、进口NOx浓度和摩尔比三者的乘积核算出所需氨流量后送到操控器中,与实践氨流量进行比较。对差错信号进行PI调理,调整氨流量操控阀的开度,从需终究操控脱硝功率。 

28什么是SNCR烟气脱硝技能? 

答:SNCR烟气脱硝技能是一种不需求催化剂的挑选性非催化复原技能(SelectiveNon-CatalyticReduction,简称SNCR)。该技能是用NH3、尿素等复原剂喷入炉内与NOx进行挑选性反响,不必催化剂,因而有必要在高温区参加复原剂。

复原剂喷入炉膛温度为850~1100℃的区域,该复原剂(尿素)敏捷热分化成NH3并与烟气中的NOx进行SNCR反响生成N2,该方法是以炉膛为反响器,在炉膛850~1100℃这一狭窄的温度规模内、在无催化剂效果下,NH3或尿素等氨基复原剂可挑选性地复原烟气中的NOx,根本上不与烟气中的O2效果,其首要反响为:

NH3为复原剂:4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O

尿素为复原剂:NO+CO(NH2)2+1/2O2→2N2+CO2+H2O

当温度高于1100℃时,NH3则会被氧化为NO,即:4NH3+5O2→4NO+6H2O

不同复原剂有不同的反响温度规模,NH3的反响工业火炬佳温度区为850~1100℃。当反响温度过高时,由于氨的分化会使NOx复原率下降,另一方面,反响温度过低时,氨的逃逸添加,也会使NOx复原率下降,且NH3是高蒸腾性和有毒物质,其逃逸会构成新的环境污染。 

SNCR烟气脱硝技能的脱硝功率一般为25%~50%,受锅炉结构尺度影响很大,多用作低NOx焚烧技能的弥补处理手法。 

29引起SNCR体系氨逃逸的原因有那些?

答:引起SNCR体系氨逃逸的原因有两种,一是由于喷入点烟气温度低影响了氨与NOx的反响;另一种可能是喷入的复原剂过量或复原剂散布不均匀。复原剂喷入体系有必要能将复原剂喷入到炉内工业火炬有用的部位,由于NOx在炉膛内的散布常常改动,假如喷入操控点太少或喷到炉内某个断面上的氨散布不均匀,则会呈现散布较高的氨逃逸量。

为确保脱硝反响能充沛地进行,以工业火炬少的喷入NH3量抵达工业火炬好的复原效果,有必要设法使喷入的NH3与烟气良好地混合。若喷入的NH3不充沛反响,则逃逸的NH3不只会使烟气中的飞灰简略堆积在锅炉尾部的受热面上,而且烟气中NH3遇到SO3会发作(NH4)2SO4易构成空气预热器阻塞,并有腐蚀的风险。 

30什么是SNCR/SCR混合烟气脱硝技能?

答:SNCR/SCR混合烟气脱硝技能是把SNCR工艺的复原剂喷入炉膛技能同SCR工艺运用逃逸氨进行催化反响的技能结合起来,进一步脱除NOx。它是把SNCR工艺的低费用特色同SCR工艺的高功率及低的氨逃逸率进行有用结合。该联合工艺于20世纪70年代初次在日本的一座燃油设备上进行实验,实验标明了该技能的可行性。 

理论上,SNCR工艺在脱除部分NOx的一同也为后面的催化法脱硝供给所需求的氨。SNCR体系可向SCR催化剂供给满足的氨,可是操控好氨的散布以适应NOx的散布的改动却是十分困难的。为了战胜这一难点,混合工艺需求在SCR反响器中设备一个辅佐氨喷发体系。经过实验和调理辅佐氨喷发能够改善氨气在反响器中的散布效果。

SNCR/SCR混合工艺能够抵达40%~80%的脱硝功率,氨的逃逸小于5~10ppm。

31脱硝工艺有那些副产品? 

答:脱硝进程是运用氨将氮氧化物复原,反响产品为无害的水和氮气,因而脱硝进程不发作直接的副产品。可能构成二次污染的物质有逃逸的氨和抵达寿数周期的废催化剂。 

逃逸的氨随烟气排向大气,当逃逸氨的浓度超越必定限值时,会对环境构成污染,因而氨逃逸水平是脱硝设备首要的规划功用目标,也是脱硝设备运转进程中有必要监督和操控的目标,脱硝设备的氨逃逸水平典型的规划值为≤3ppm。当氨逃逸量超越此限值时,应替换催化剂。 

废催化剂可用作水泥质料或混凝土及其它修路资料的质料或回来厂家处理从中收回金属、再生等。

32稀释风的效果有哪些?

答:稀释风由稀释风机担任供给,其首要效果如下:一是作为NH3的载体,下降氨的浓度使其到爆破极限下限以下,确保体系安全运转;二是经过喷氨格栅将NH3喷入烟道,有助于加强NH3在烟道中的均匀散布,便于体系对喷氨量的操控。

33声波吹灰器的作业原理?

答:声波吹灰器是运用声波发作头将紧缩空气带着的能量转化为高声强声波,声波对积灰发作高加快度剥离效果和振荡疲惫破碎效果,使积灰发作松动而脱离催化剂外表,以便烟气或本身重力将其带走。在声波的高能量效果下,粉尘不能在热交流外表积聚,可有用阻挠积灰的成长。

34声波吹灰器与蒸汽吹灰器有何不同?

答:声波吹灰技能是运用声波发作器,把调制高压气流而发作的强声波,馈入反响器空间内。由于声波的全方位传达和空气质点高速周期性振荡,能够使外表上的灰垢微粒脱离催化剂,而处于悬浮状况,以便被烟气流带走。声波除灰的机理是“涉及”,吹灰器输出的能量载体是“声波”,经过声场与催化剂外表的积灰进行能量交流,然后抵达铲除灰渣的效果。这种方法合适于松散积灰的铲除,对黏结性积灰和严峻堵灰以及坚固的灰垢无法铲除。

而传统的高压蒸汽吹灰器,是“触及”的方法,输出的能量载体是“蒸汽射流”,靠“蒸汽射流”的动量直接打击换热面上的尘埃,使之掉落并将其送走。这种方法适用于各种积灰的铲除,对结性较强、灰熔点低和较黏的灰有较显着效果。 

35氨的特性有哪些?

答:氨气是无色,有激烈刺激性气味的气体;在标准状况下密度小于空气;易液化,在常压下冷却至-33.5℃或在常温下加压至700-800kPa,气态氨就液化成无色液体;为易溶于水的碱性物质。氨在空气中可燃,但一般难以着火,接连触摸火源可焚烧,在651℃以上可焚烧,氨气与空气混合物的浓度在16%-25%时,遇到明火会焚烧和爆破,假如有油脂或其他可燃性物质,则更简略着火。 

氨对人体生理安排具有激烈腐蚀效果,对皮肤及呼吸器官有激烈刺激性及腐蚀性。眼睛被溅淋高浓度氨,会构成视力障碍、残疾。人体忍耐氨的极限是50ppm,当人吸入含氨测验达0.5%(5000ppm)以上的空气时,数分钟内会引起肺水肿,乃至呼吸中止窒息逝世。依据国家工作卫生标准(GBZ2-2002)在作业场所,氨的短时刻触摸容许浓度为30mg/Nm3,时刻加权均匀容许浓度为20mg/Nm3 

36与氨气或氨水的触摸后的处理方法? 

答:1)、皮肤触摸:当即用水冲刷。假如冲刷后仍有过敏或烧伤,应进行医疗。 

2)、眼睛触摸:当即用许多的清水反复清洗15分钟。

3)、呼吸道触摸:当即将人送到通风处。如中止呼吸,选用人工呼吸急救法并尽可能快进行医疗。 

4)、体内触摸:当即喝许多的水稀释吸入的氨。不要测验使患者吐逆。尽可能快进行医疗。 

37制氨有那些方法? 

答:一般有三种方法:尿素法,纯氨法,氨水法。氨体系的三种方法中,运用尿素制氨的方法工业火炬安全,可是,其出资、运转总费用工业火炬高;纯氨的运转、出资费用工业火炬低,可是,纯氨的存储需求较高的压力,安全性要求较高。氨水介于两者之间。

依据国内外制造厂商的介绍,在日本和中国台湾均选用纯氨法,在欧洲依据不同区域的状况三种方法均有运用。在国内脱硝工程中,绝大大都脱硝工程选用纯氨制备氨气,纯氨为通用的化工产品,可从商场收购到;经过商场调查,商场上纯氨货源供给较为丰厚 

二、运转操作篇

38我厂#4机组烟气脱硝装备特色?

答:我厂#4机组烟气脱硝选用挑选性催化复原法(SCR法)工艺,是一种干法脱硝工艺,反响器选用高飞灰安置方法,坐落省煤器与空预器之间。催化剂为株式会社日立制作所出产的板式催化剂。用液态纯氨作复原剂,与烟气中的NOx进行反响生成氮气和水,然后下降烟气中的NOx排放。

4号机组烟气脱硝工程选用SIEMENSPCS7操控体系,选用可编程序操控器PLC加上位机操控方法,配有两台上位机操作电脑,一台为工程师(ES)站,一台为操作员站(OS),两台电脑都为单站结构,能够独立作业。并设置有脱硝体系PLC冗余操控主站、脱硝操控体系电源分配柜、SCR长途I/O站、氨区长途I/O站。 

其间电源分配柜电源来自两路,一路常用电源接自氨区MCC,另一路备用电源引自400V除尘MCC4A段(操控中心),经过设置在电源柜内的双电源切换设备分配给各个用电负荷。UPS电源设备设在操控电源分配柜内,首要供给PLC、上位机、现场仪表阀门及氨气走漏报警器等负荷的用电。经过设置在SCR长途I/O站机柜内的MODBUS模块(冗余)能够完结与主机DCS的通讯。 

39我厂#4机组SCR的规划参数?

答:我厂SCR的规划条件下参数为:反响器紧缩(附加层催化剂之前):81.6mmH2O(即800Pa);脱硝功率≥80%;出口NOx(干基)≤50.4ppm;NH3逃逸率(干基)≤3ppm;氧量基准值6%;NH3/NOx摩尔比≤0.812;SO2/SO3转化率≤1.0%(at365℃)。 

40我厂SCR的工艺流程? 

答:我厂的SCR工艺流程为:复原剂液氨用罐装货车运送,以液体形状贮存于氨罐中;液态氨在注入SCR体系烟气之前经由蒸腾器汽化,汽化的氨和稀释空气混合,通为喷氨格栅喷入SCR反响器上游的烟气中;充沛混合后的复原剂和烟气在SCR反响器中催化剂的效果下发作反响,生成N2和H2O,去除烟气中的NOx。

41我厂SCR脱硝体系的首要设备有哪些?

答:我厂SCR体系首要由脱硝反响体系、氨制备及氨储运体系和其他输助设备组成。其间脱硝反响体系由SCR反响器、喷氨体系、氨气/烟气混合器、稀释风机等组成;液氨储运体系包含卸料紧缩机、氨储罐、氨蒸腾器、缓冲罐等;SCR其他输助设备和设备首要包含SCR反响器的相关管路和吹灰设备等。 

42氨体系运转需留意那些关键? 

(1)由于氨气的毒性和易燃易爆性,为了确保氨体系能够安全安稳的运转,液氨卸料和氨蒸腾器投运和停运,以及氨蒸腾器相互切换,有必要严厉依照操作票进行操作; 

(2)氨稀释槽和废水池中的氨水,受热后会蒸腾氨气,为了避免因高浓度的氨水蒸腾许多的氨气,影响氨区作业人员的身心健康,因而应该定时将稀释槽和废水池中的含氨废水排出,用废水排至废水处理体系进行处理;

(3)应该定时查看氨体系(氨走漏检测仪),确保氨体系的严密性; 

(4)氨体系检修前后,需进行氮气置换;

(5)由于氨蒸腾器原规划原因,为了避免氨蒸腾器呈现冷热分层现象,在氨蒸腾器运转时,应该坚持氨蒸腾器的工艺水疏放阀和进口阀必定的开度,使氨蒸腾器内的热水完结开端循环。 

43催化反响体系运转需留意那些关键? 

(1)反响器声波吹灰体系的安稳运转关于机组和脱硝体系的安全安稳运转极为重要。因而不管是否喷氨,在锅炉引风机运转以后,就应该把声波吹灰体系顺控投入运转,当锅炉需求进行检修时,在引风机停运后方可把声波吹灰体系停运; 

(2)声波吹灰体系在每一个反响器的每一层的就地管路上都有一个压力调理阀,应该把紧缩空气的压力调整在0.5MPa,日常巡捡时应该查看该压力是否在0.5MPa左右,不然应该进行调整; 

(3)稀释风机发作的稀释风不光起稀释氨气的效果,一同还具有避免AIG喷嘴阻塞的效果。因而,不管是否喷氨,在锅炉引风机投入运转之前,就应该把稀释风机投入运转,在锅炉引风机停运后,方可停运稀释风机;

(4)为了避免紧缩空气中的水分腐蚀声波吹灰器的鼓膜,应该定时对声波吹灰器紧缩空气缓冲罐进行排污。 

(5)脱硝混合体系中一切手动碟阀的开度在调试进程中都进行了调整和承认,因而运转人员应该记载并符号一切手动碟阀的开度方位,并且在日常运转时,不要随意调整这些阀门的开度方位,避免影响脱硝体系的正常运转;

(6)为了确保脱硝体系的安全安稳的正常运转,进入反响器内的烟气温度不能过高,也不能过低。催化剂的正常作业温度为290℃-420℃,只要当烟气温度高于290℃且低于420℃时,方可向反响器内喷氨,当反响器烟气温度高于420℃时,应该对锅炉进行调整,避免催化剂发作高温烧结,然后导致催化剂活性敏捷下降;

(7)应当对反响器进口温度和空预器进口温度进行重视,尤其是在机组启停阶段。当空预器进口温度远大于反响器进口温度时,就标明很有可能在反响器内发作了再燃现象,此刻应该及时向脱硝技能供货商BHK进行咨询,以便采纳恰当方法; 

(8)在正常状况下,锅炉满负荷运转时,反响器压差应该小于350Pa,若反响器压差过大,应引起留意,当反响器压差高于400Pa时,应该及时向脱硝技能供货商BHK进行咨询,以便采纳恰当方法; 

44我厂液氨蒸腾器的结构是什么样的? 

答:我厂液氨蒸腾器是螺旋管式的,管内为液氨,管外为温水浴,以蒸汽喷入水中将水加热自42℃,再以温水将液氨汽化,并加热至常温。经过操控蒸气调理阀使液氨蒸腾器水温坚持在42℃,当水温超越45℃时则堵截蒸汽截止阀。蒸腾器行进氨管路上装有压力操控阀将氨气压力操控在0.15MPa,当出口压力抵达0.2MPa时,堵截进氨截止阀。 

45简述我厂4号炉SCR反响区工艺流程? 

答:我厂4号炉SCR反响器坐落锅炉下流的烟道上,氨喷发格栅坐落反响器上游的烟道上;因而,在反响器进口处,经过导流板,能使氨气/空气混合气体在烟气中均匀散布。在反响器中,氨与烟气中的NOx发作反响,生成氮气和水;然后烟气进入空预器进行热交流后进入除尘器 

46我厂4号炉SCR反响器有什么特色?

答:我厂4号炉配有两个反响器。每个反响器中催化剂共有120块,分两层安置,每层安置12X5。初始催化剂体积为301m3/反响器。催化剂类型为板式。催化剂由1mm厚、间距7mm的催化剂元件组成,由日立供给。催化剂元件包含支撑板,在其上涂有外表有活性催化剂成分的二氧化钛载体。在每层催化剂上方装有催化剂测验片及其支架,可定时取出催化剂测验片进行实验测验,用来判别催化剂的运转状况。 

为了避免烟气的飞灰在催化剂上堆积,阻塞催化剂孔道,在每层催化剂上设备了4个声波吹灰器,吹灰介质为紧缩空气。为了避免烟气中的大颗粒飞灰在催反响体系内积聚,在每个催化反响器的进口烟道底部设备了1个灰斗,一同有4个紧缩空气喷嘴,能够将积聚在进口烟道上的飞灰吹入灰斗。在催化反响器的底部还设备有3个灰斗,用来搜集反响器内部的飞灰。 

47我厂4号炉SCR反响区紧缩空气接自何处? 

答:我厂4号炉SCR反响区吹灰所需的紧缩空气由全厂检修用紧缩空气体系供给,一般耗气量为360Nm3/h;SCR区催化反响器邻近所需的仪用紧缩空气由4#炉仪用紧缩空气目管接出,首要用于气动阀和仪器仪表的反吹,均匀耗气量为1.0Nm3/min。 

48我厂4号炉SCR氨气喷发体系有什么工艺特色? 

答:氨贮存和蒸腾体系为脱硝体系供给氨气,氨耗量随进口NOx值由氨流量操控阀来操控。氨气进入混合器后与稀释空气混合,(份额为19:1,以避免混合气体发作爆破;在检修中止供氨时引荐用氮气吹扫管道中残留的氨气)。氨气在混合器和管道中与空气混合后,进入氨分配总管。

氨/空气喷发体系包含供给支管,喷嘴格栅和喷嘴。每个供给管道上都装有手动节流阀和流量孔板,经过调理可取得氨气在烟气中更均匀的散布。依据烟道中烟气取样剖析得出NH3和NOx的散布值,据此来调理节流阀。氨喷发格栅设备在反响器前的竖直烟道中。氨喷发格栅包含格栅管和喷嘴。依据NOx浓度散布调理各个喷嘴的氨气/空气混合气体流量 

49简述我厂SCR操控体系的根本原理?

答:经过反馈操控供给氨量,坚持出口NOx值恒定。进口NOx浓度和烟气流量的乘积为NOx流量信号,然后此信号与所要求的NH3/NOx摩尔比(取决于脱硝功率)相乘得到氨耗量信号。氨流量核算出后将信号送到操控器中,与实践氨流量进行比较。对差错信号进行PI调理,调整氨流量操控阀的开度。假如由于联锁失效而不能调理喷氨,则当即封闭氨流量操控阀。


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