益阳电厂烟气脱硝简介
一、锅炉脱硝反应器部分
1、基本情况和设计依据和参数
1.1 脱硝装置基本资料 负 荷 项 目 锅炉省煤器出口湿烟气量 烟气含湿量 脱硝装置进口烟气温度 脱硝装置前NOX排放浓度 脱硝装置后NOX排放浓度 烟气含尘浓度 t/h Vol% ℃ mg/Nm3 mg/Nm3 g/Nm3 单位 设计煤种(BMCR) 校核煤种1(BMCR) 校核煤种2(BMCR) 备注 标准状态,湿基, 6%含氧量 标准状态,湿基, 6%含氧量 标准状态,湿基, 6%含氧量 2433.9 7.73 374 450 180 36 2413.2 8.06 372 450 180 2456.8 7.85 375 450 180
1.2 SCR(液氨脱硝催化反应器)入口烟气设计参数 项 目 内 容 收到基水分 收到基灰分 单位 % % 设计煤种 7.2 32.65 19.99 19130 50.47 2.5 3.63 0.55 3.0 校核煤种1 7.6 21.65 28.45 22300 59.25 3.21 7.01 0.39 0.89 2413.2 校核煤种2 8.1 37.08 16.88 17360 47.25 2.19 3.99 0.60 0.78 备 注 干燥无灰基挥发分 % 低位发热量 煤质工业分析 与化学分析 收到基碳 收到基氢 收到基氧 收到基氮 收到基硫 砷 煤中痕量元 素含量 氯 氟 铅 汞 SCR入口烟 湿烟气量 KJ/kg % % % % % μg/g mg/Nm3 mg/Nm3 μg/g μg/g t/h 2433.9 2456.8 项 目 气参数 内 容 过量空气系数 湿度 温度 压力 NOx O2 CO2 CO N2 单位 Vol% ℃ 设计煤种 1.19 7.73 374 100325 校核煤种1 1.19 8.06 372 450 3.13 14.69 74.03 0.08 50.12 26.33 5.79 7.38 1.57 0.49 1.08 1.02 3.81 校核煤种2 1.19 7.85 375 450 3.13 14.83 74.09 0.09 56.78 29.10 4.37 2.12 0.89 0.42 1.23 0.98 1.72 备 注 Pa mg/Nm3 450 Vol% Vol % ppm Vol % Vol % 3.14 14.78 74.24 0.32 标准状态,湿基, 6%含氧量 SCR入口烟 气成分 SO2 SO3 气态As HF HCl Pb Hg 含碳量 浓度 粒度(>1 μm) 粒度(>10 μm) 粒度(>45μm) μg/Nm3 mg/Nm3 mg/Nm3 μg/Nm3 μg/Nm3 % g/Nm3 % % % 36 54.86 28.85 4.86 3.02 0.99 0.43 1.19 1.00 2.30 标准状态,湿基, 实际含氧量 标准状态,干基, 6%含氧量 粒度(>100μm) % SiO2 Al2O3 烟气中飞灰 Fe2O3 CaO MgO Na2O K2O P2O5 TiO2 SO3 MnO2 % % % % % % % % % % % 1.3 液氨品质参数
脱硝系统用的反应剂为纯氨,其品质符合国家标准GB536-88《液体无水氨》技术指标的要求,如下表: 指 标 名 称 氨含量 残留物含量 水 份 油含量 铁含量 密 度 沸 点 压 力 单位 % % % mg/kg mg/kg kg/L ℃ MPa 合格品 99.6 0.4 — — — 0.66 标准大气压 2.5 备 注 重量法 重量法 25℃时
2催化剂技术要求
2.1 设计基本条件
(1) 每台锅炉配置2台SCR反应器,每台反应器催化剂按照初装2层备
用1层设计;
(2) 烟气垂直向下通过催化块层;
(3) 催化剂在设计条件下满足脱硝效率60%,SO2氧化率小于1%,氨逃
逸率小于3ppm;
(4) 在安装附加层前,初装2层催化剂层的压降不超过800Pa,化学寿命
24000小时,机械寿命10年; (5) 在反应器第一层催化剂的上部条件是:
速度最大偏差:平均值的±15% 温度最大偏差:平均值的±10℃
氨氮摩尔比的最大偏差:平均值的±5%
烟气入射催化剂角度(与垂直方向的夹角):±10°
序号 1 名称 规格型号 材料 重量 单位 612 数量 制造厂及 原产地 江苏龙源催 化剂有限公司 备 注 2台炉 TiO2-WO3-蜂窝式 18×18孔 V2O5 催化剂 吨 763.214m3
2.2 催化剂的物理化学性能
(1)选用钒钛钨催化剂,主要成分有二氧化钛(TiO2)、五氧化二钒(V2O5)、三氧化钨(WO3)等;
(2)针对电厂锅炉特点,催化剂设计考虑采取防堵塞和防中毒的技术措施; (3)催化剂的型式为蜂窝式催化剂。
a. 催化剂应整体成型;
b. 催化剂节距一般应大于8.2mm; c. 催化剂壁厚一般应大于1.0mm。
卖方根据自身设备特点以及设计条件合理确定。
2.3 催化剂的性能
(1)催化剂能在锅炉任何正常的负荷下运行;
(2)在满足NOx脱除率、氨的逃逸率及SO2/SO3转化率的性能保证条件下,卖方保证SCR系统具有正常运行能力;
最低连续运行烟温 335 ℃ 最高连续运行烟温 400 ℃
(3)催化剂能满足烟气温度不高于400℃的情况下长期运行,同时能承受运行温度450℃不少于5小时的考验,而不产生任何损坏;
(4)在达到本技术协议要求的脱硝效率同时,能有效防止锅炉飞灰在催化剂中发生粘污、堵塞及中毒现象发生; (5) 顶层催化剂的上端部采取耐磨措施;
(6) 催化剂设计考虑燃料中含有的任何微量元素可能导致的催化剂中毒。并说明所采取防止催化剂中毒的有效措施;
(7) 在加装新的催化剂之前,催化剂体积满足性能保证中关于脱硝效率和氨的逃逸率等的要求。同时,卖方考虑预留加装一层催化剂的空间;
(8) 催化剂模块设计有效防止烟气短路的密封系统,密封装置的寿命不低于催化剂的寿命。催化剂各层模块规格统一、具有互换性; (9) 催化剂采用模块化设计以减少更换催化剂的时间;
(10)催化剂模块采用钢结构框架,并便于运输、安装、起吊。卖方提供必要的催化剂安装的专用设备或工具;
(11)每层催化剂层都安装可拆卸的测试块,每8个模块至少有1个测试块,均匀布置;
(12)卖方提供催化剂运输、储存、安装、运行、维护、管理、再生及废旧催化剂处理的方案。
完全失效的催化剂需要进行处理,不允许随意抛弃。对于蜂窝状催化剂,一般采用破碎后用混凝土固化处理,然后填埋的方式进行处置,板式催化剂一般可以送至钢铁厂,作为废铁回炉处理。目前有专门的公司(如奥地利安博巨公司)可以提供催化剂的再生服务。其主要操作形式是先判断催化剂中毒的机理,然后相应的选用合适配方的溶液,对催化剂进行冲洗,期间,也有可能进行超声波浴,来清理催化剂中的颗粒物。活性有可能会恢复到原始活性值的80%。再生服务本身会导致一定比例催化剂的物理损坏,大致是30%左右。据国外经验,催化剂再生服务费用很高,已经达到寿命期的催化剂进行再生是不经济的,短期运行而发生中毒现象的催化剂可以考虑进行再生。 2.4 催化剂及反应器设计数据 项目 性能保证 脱硝效率 化学寿命期内SO2氧化率 化学寿命期内NH3逃逸率 允许运行温度内化学寿命 催化剂设计参数 催化剂型式 催化剂型号 蜂窝式 18×18 % % ppm h 60 1 3 24000 单位 数据 备注