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主要技術(shù)內(nèi)容
  
一、基本原理

高塵復(fù)合SCR煙氣脫硝系統(tǒng)裝置屬于選擇性催化還原(SCR)煙氣脫硝工藝。SCR煙氣脫硝工藝流程如下:

高塵復(fù)合SCR煙氣脫硝系統(tǒng)工藝流程圖

還原劑液氨廢水經(jīng)過減壓、加熱、蒸發(fā)、空氣稀釋等一系列處理程序后形成氨空氣混合氣體，并被輸送到氨噴射裝置。煙氣從鍋爐經(jīng)方形煙道進入圓形煙道，由于圓形橫截面積變小和內(nèi)壁平滑，煙氣流速加快，加之圓盤環(huán)形噴氨格柵阻隔，形成湍流區(qū)，氨氣從圓盤環(huán)形格柵的噴嘴噴出，與煙氣中的氮氧化物混合，圓形煙道內(nèi)設(shè)置組合雙螺旋混流板，氮氨氣體在湍流和螺旋板的共同作用下，充分而均勻混合，在導(dǎo)流板的引導(dǎo)下，進入催化劑反應(yīng)器。

由于氣室截面積增加5倍以上，又呈放射狀，混合均勻的氮氨混合氣體在此處形成平緩均勻，流速較慢的層流，向下進入金屬氧化催化劑中，氮氨混合氣體在催化劑的作用下完成還原反應(yīng)，生成無害的V,和Hz ()。利用金屬氧化催化劑優(yōu)越的機械穩(wěn)定特性，催化反應(yīng)器采用超聲波振動除塵技術(shù)，飛灰在橫向振動和重力的作用下，自動脫落，進入催化反應(yīng)器下部的灰斗中，經(jīng)脫硝后的煙氣通過煙道進入熱交換、除塵、脫硝、加熱等工序，最后從煙囪排出。

SCR工藝的化學(xué)反應(yīng)機理比較復(fù)雜，但主要的反應(yīng)是NH3在一定的溫度和催化劑的作用下，有選擇地把煙氣中的NOx還原為N2

上面第一個反應(yīng)是主要的，因為煙氣中幾乎95%的NOx是以NO的形式存在。在沒有催化劑的情況下，上述化學(xué)反應(yīng)只在很窄的溫度范圍內(nèi)(980℃左右)進行。通過選擇合適的催化劑，反應(yīng)溫度可以降低，并且可以打一展到適合電廠的290-430℃范圍。

催化劑有貴金屬催化劑和普通金屬催化劑之分。貴金屬催化劑由于他們和硝反應(yīng)，并且昂貴，實際上不予采用。而普通催化劑效率不是太高，也比較貴，并且要較高的溫度(300-400℃)。

在反應(yīng)條件改變時，還可能發(fā)生以下副反應(yīng):

發(fā)生NH3分解的反應(yīng)式和VH3氧化為NO的反應(yīng)都在350℃以上才進行，450℃以上才激烈起來。在一般的選擇性催化還原工藝中，反應(yīng)溫度?？刂圃?00℃以下，這時僅有NH3氧化為N2的副反應(yīng)式發(fā)生。

根據(jù)我國現(xiàn)有煙煤鍋爐高溫高塵特點，通過增設(shè)復(fù)合可控阻流裝置、雙螺旋氣體混合及導(dǎo)流裝置、圓盤環(huán)形氨氣噴射格柵、錐板形催化劑模塊、超聲波振動清掃裝置等，使SCR系統(tǒng)在鍋爐負(fù)荷產(chǎn)生較大波動的情況下，煙氣分布仍能維持相對穩(wěn)定，營造出系統(tǒng)運行所需的湍流和層流，促使還原劑氨氣與煙氣中的氮氧化物均勻而快速混合，并與催化劑進行允分接觸，又防止催化劑堵塞和中毒，進而獲得理想的氮氧化物去除效果。

二、技術(shù)關(guān)鍵

一是設(shè)置可控阻流裝置，保證鍋爐負(fù)荷產(chǎn)生較大波動的情況下，煙氣分布仍能維持相對穩(wěn)定性。

二是設(shè)置雙螺旋氣體混合裝置，使還原劑和含硝煙氣在湍流和螺旋混流板的共同作用下允分混合，均勻分布。

三是設(shè)置圓盤環(huán)形格柵噴射裝置，對煙氣流速起調(diào)節(jié)作用，加之圓環(huán)上噴嘴分布均勻，有助于氨氣與氮氧化物均勻混合。

四是創(chuàng)新催化劑結(jié)構(gòu)，采用錐板式結(jié)構(gòu)，催化劑配方可根據(jù)鍋爐燃煤情況進行適當(dāng)調(diào)整。具有活性表面積大，抗堵塞，耐腐蝕、老化，機械穩(wěn)定性好等特性。

五是設(shè)置超聲波除塵裝置，利用金屬氧化催化劑良好的機械穩(wěn)定性，采用新型的超聲波振動技術(shù)，使催化劑在高塵條件下，防止堵塞、結(jié)垢，保持催化劑的活性。

典型規(guī)模

300 MW燃煤機組。

主要技術(shù)指標(biāo)及條件

技術(shù)指標(biāo)

主要設(shè)備

SCR反應(yīng)器、高壓氨氣噴嘴、可控阻流密閉門、雙螺旋氣體混合器、噴氨格柵、錐形催化劑、液氨稀釋槽、氨氣儲存罐、氨氣泄漏檢測器、水噴淋系統(tǒng)、閥門管道附件、氨氣蒸發(fā)槽、液氨積壓器、稀釋風(fēng)機、氨控制閥、氨一空氣混合器、異型煙道、SCR起吊裝置、氣力輸送裝置、空氣壓縮機、試驗檢測控制設(shè)備。