烟气脱硝工程热态调试分析-
最后更新时间：2024-02-20
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论文导读：a600MWunitofacertainpowerplantinDiandongofChinaasanexample,thispaperelaboratesonthec摘自：硕士论文开题报告www.7ctime.comommissioningprocessofthefluegasdenitrificationengineeringofSCR,andthenanalyzesthekeyproblemsduringthecommissioning,whichcanbeusedasre
摘要：阐述了选择性催化还原(SCR) 脱硝技术的原理和系统组成，并以滇东雨汪能源有限公司滇东第二发电厂2×600 mW机组2号烟气脱硝系统为例，阐述了SCR 烟气脱硝工程的热态调试过程，分析了调试过程中值得注意的问题，以便为类似的脱硝工程调试提供参考。
关键词:烟气脱硝；选择性催化还原技术(SCR)；工程调试；锅炉
2095-1302(2012)09-0043-03
Analysis of thermal state commissioning in flue gas denitrification engineering
TIANPing
(Xi’an Thermal Power Research Institute Co., Ltd., Xi’an 710032, China)
Abstract: The theory and system constitution of selective catalytic reduction (SCR) denitrification technique are introduced in this pape. Taking a 600MW unit of a certain power plant in Diandong ofChina as an example, this paper elaborates on the c摘自：硕士论文开题报告www.7ctime.com
ommissioning process of the flue gasdenitrification engineering of SCR, and then analyzes the key problems during the commissioning, which can be used as reference of similar denitrification project commissioning in the future.
Keywords: flue gas denitrification; selective catalytic reduction (SCR); commissioning; boiler
0引言
我国的能源结构以煤炭为主， 燃煤产生的氮氧化物(NOx)是造成大气污染的主要污染源之一， 这种污染会形成酸雨， 还会导致光化学烟雾， 危害人类健康。电站锅炉是NOx的排放大户。氮氧化物是主要的大气污染物之一，包括一氧化氮、二氧化氮、一氧化二氮、三氧化二氮、五氧化二氮等多种氮的氧化物，火电厂排放的氮氧化物由超过90%的NO和小于10%的NO2组成。
1烟气脱硝系统工艺原理
气态氨由空气稀释到安全浓度(5%体积浓度)以下后，被注入省煤器出口(脱硝反应器入口)的烟道中，与一定温度下的锅炉烟气充分混合。充分混合后的烟气、空气及氨的混合物流经SCR反应器中的催化剂层。在催化剂的作用下，烟气中的NOx和氨在催化剂表面发生充分的化学还原反应，将生成N2和H2O，从而达到脱除烟气中NOx的目的。
脱硝还原反应如下：
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O
发生的副反应为：
2SO2+O2→2SO3
2NH3+SO3+H2O→(NH4)2SO4
在还原反应中，没有参加反应的NH3称作氨逃逸。逃逸的氨随净烟气进入下游的空气预热器，在预热器的低温段与烟气中的SO3反应生成硫酸氢铵。硫酸氢铵是一种粘性物质，可沉积在空气预热器的换热元件表面，会有对空预器造成堵塞和腐蚀的危险，因此，必须控制氨的逃逸量。
本工程采用蜂窝式催化剂。催化剂的运行有一个最佳温度范围，当运行温度高于催化剂的最高温度限制时，陶瓷材质的蜂窝式催化剂将发生烧结和脆裂；当运行温度低于催化剂的最低温度限制时，则容易生成硫酸氢铵，生成的硫酸氢铵附着在催化剂表面将堵塞催化剂孔，从而导致催化剂活性降低，影响脱硝效率，并会影响下游锅炉空预器的性能。催化剂的最低温度与烟气中的NH3和SO3的浓度有关，两者浓度越高，催化剂的最低温度限值越高。SCR运行温度不得低于催化剂的最低温度限值，否则应停止喷入氨，停运SCR装置。本工程催化剂的运行温度范围为330～450 ℃。
2主要设备概况
云南滇东雨汪能源有限公司滇东第二发电厂2×600 mW机组2号烟气脱硝系统是由北京博奇公司设计并由北京博奇电力科技有限公司和北京巴威供货。该系统采用选择性催化还原法(SCR)脱硝方案，系统布置于省煤器之后，空预器之前，属于高尘布置方式。还原剂为液氨经过蒸汽加热蒸发而成的氨气。系统主要的设备包括两个液氨存储罐、两台卸料压缩机、两个蒸发槽、一个废氨稀释槽及一些安全辅助设施等，脱硝系统入口设计烟气参数如表1所列。
3设计工艺流程
本设计具有如下两个工艺流程：
流程1：液氨从储存罐→调节阀→蒸发器→储存罐→入口减压阀→缓冲罐→SCR反应区调节阀→SCR反应区
流程2：液氨从储存罐→液氨调节阀→蒸发器→减压阀→缓冲罐→SCR反应区调节阀→SCR反应区
流程1采用蒸发器将储存罐液氨加热到15℃，液氨从储存罐通过缓冲罐减压阀控制压力(0.3～0.4MPa)，SCR反应区调节阀控制流量的方式运行。流程2则采用液氨经蒸发器加热通过液氨调节阀调节压力，减压阀控制氨气压力，SCR反应区调节阀控制流量的方式运行。图1所示是高尘布置SCR 反应系统的示意图。
实际上，上述设计工艺流程存在着一些缺陷。比如氨气逃逸测点未装，无法监视氨气逃逸测点；缓冲罐入口减压阀不能起到减压效果；核实SCR反应区调节阀不能满足设计流量要求等。源于：论文格式www.7ctime.com
摘要：阐述了选择性催化还原(SCR) 脱硝技术的原理和系统组成，并以滇东雨汪能源有限公司滇东第二发电厂2×600 mW机组2号烟气脱硝系统为例，阐述了SCR 烟气脱硝工程的热态调试过程，分析了调试过程中值得注意的问题，以便为类似的脱硝工程调试提供参考。
关键词:烟气脱硝；选择性催化还原技术(SCR)；工程调试；锅炉
2095-1302(2012)09-0043-03
Analysis of thermal state commissioning in flue gas denitrification engineering
TIANPing
(Xi’an Thermal Power Research Institute Co., Ltd., Xi’an 710032, China)
Abstract: The theory and system constitution of selective catalytic reduction (SCR) denitrification technique are introduced in this pape. Taking a 600MW unit of a certain power plant in Diandong ofChina as an example, this paper elaborates on the c摘自：硕士论文开题报告www.7ctime.com
ommissioning process of the flue gasdenitrification engineering of SCR, and then analyzes the key problems during the commissioning, which can be used as reference of similar denitrification project commissioning in the future.
Keywords: flue gas denitrification; selective catalytic reduction (SCR); commissioning; boiler
0引言
我国的能源结构以煤炭为主， 燃煤产生的氮氧化物(NOx)是造成大气污染的主要污染源之一， 这种污染会形成酸雨， 还会导致光化学烟雾， 危害人类健康。电站锅炉是NOx的排放大户。氮氧化物是主要的大气污染物之一，包括一氧化氮、二氧化氮、一氧化二氮、三氧化二氮、五氧化二氮等多种氮的氧化物，火电厂排放的氮氧化物由超过90%的NO和小于10%的NO2组成。
1烟气脱硝系统工艺原理
气态氨由空气稀释到安全浓度(5%体积浓度)以下后，被注入省煤器出口(脱硝反应器入口)的烟道中，与一定温度下的锅炉烟气充分混合。充分混合后的烟气、空气及氨的混合物流经SCR反应器中的催化剂层。在催化剂的作用下，烟气中的NOx和氨在催化剂表面发生充分的化学还原反应，将生成N2和H2O，从而达到脱除烟气中NOx的目的。
脱硝还原反应如下：
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O
发生的副反应为：
2SO2+O2→2SO3
2NH3+SO3+H2O→(NH4)2SO4
在还原反应中，没有参加反应的NH3称作氨逃逸。逃逸的氨随净烟气进入下游的空气预热器，在预热器的低温段与烟气中的SO3反应生成硫酸氢铵。硫酸氢铵是一种粘性物质，可沉积在空气预热器的换热元件表面，会有对空预器造成堵塞和腐蚀的危险，因此，必须控制氨的逃逸量。
本工程采用蜂窝式催化剂。催化剂的运行有一个最佳温度范围，当运行温度高于催化剂的最高温度限制时，陶瓷材质的蜂窝式催化剂将发生烧结和脆裂；当运行温度低于催化剂的最低温度限制时，则容易生成硫酸氢铵，生成的硫酸氢铵附着在催化剂表面将堵塞催化剂孔，从而导致催化剂活性降低，影响脱硝效率，并会影响下游锅炉空预器的性能。催化剂的最低温度与烟气中的NH3和SO3的浓度有关，两者浓度越高，催化剂的最低温度限值越高。SCR运行温度不得低于催化剂的最低温度限值，否则应停止喷入氨，停运SCR装置。本工程催化剂的运行温度范围为330～450 ℃。
2主要设备概况
云南滇东雨汪能源有限公司滇东第二发电厂2×600 mW机组2号烟气脱硝系统是由北京博奇公司设计并由北京博奇电力科技有限公司和北京巴威供货。该系统采用选择性催化还原法(SCR)脱硝方案，系统布置于省煤器之后，空预器之前，属于高尘布置方式。还原剂为液氨经过蒸汽加热蒸发而成的氨气。系统主要的设备包括两个液氨存储罐、两台卸料压缩机、两个蒸发槽、一个废氨稀释槽及一些安全辅助设施等，脱硝系统入口设计烟气参数如表1所列。
3设计工艺流程
本设计具有如下两个工艺流程：
流程1：液氨从储存罐→调节阀→蒸发器→储存罐→入口减压阀→缓冲罐→SCR反应区调节阀→SCR反应区
流程2：液氨从储存罐→液氨调节阀→蒸发器→减压阀→缓冲罐→SCR反应区调节阀→SCR反应区
流程1采用蒸发器将储存罐液氨加热到15℃，液氨从储存罐通过缓冲罐减压阀控制压力(0.3～0.4MPa)，SCR反应区调节阀控制流量的方式运行。流程2则采用液氨经蒸发器加热通过液氨调节阀调节压力，减压阀控制氨气压力，SCR反应区调节阀控制流量的方式运行。图1所示是高尘布置SCR 反应系统的示意图。
实际上，上述设计工艺流程存在着一些缺陷。比如氨气逃逸测点未装，无法监视氨气逃逸测点；缓冲罐入口减压阀不能起到减压效果；核实SCR反应区调节阀不能满足设计流量要求等。源于：论文格式www.7ctime.com