SCR技術(shù)介紹課件

1、SCR煙氣脫硝技術(shù)中國博奇一、NOx危害與排放標(biāo)準(zhǔn)二、NOx形成的機(jī)理和燃燒控制技術(shù)簡介三、煙氣脫硝技術(shù)簡介四、博奇SCR技術(shù)介紹五、博奇SCR業(yè)績 主要內(nèi)容對人體健康的直接危害。200ppm可使人瞬間死亡。氮氧化物在大氣的催化反應(yīng)中可形成硝酸。氧化二氮是一種溫室氣體，會(huì)破壞臭氧層。光化學(xué)反應(yīng)使NO2分解為NO和O3，大氣中臭氧對人體健康十分有害。參與形成光化學(xué)煙霧，形成酸雨，造成環(huán)境污染。光化學(xué)煙霧中對植物有害的成分主要為臭氧和氮氧化合物：臭氧濃度超過0.1ppm時(shí)便對植物產(chǎn)生危害。NO2濃度達(dá)1ppm時(shí)，某些植物便會(huì)受害。美國光化學(xué)煙霧對農(nóng)業(yè)和林業(yè)的危害曾波及27個(gè)州。1952年美國洛杉磯

2、發(fā)生光化學(xué)煙霧，附近農(nóng)作物一夜之間嚴(yán)重受害；6.5萬公頃的森林，29嚴(yán)重受害，33中等受害，其余38也受輕度損害。一、NOx的危害性及排放狀況(GB13223-2003)2004年以后的新項(xiàng)目必須預(yù)留煙氣脫除氮氧化物裝置空間鍋爐NOx最高容許排放濃度（燃煤）：煤質(zhì) NOx最高容許排放濃度（mg/Nm3) Vdaf20% 45010%Vdaf20% 650 VdafCaSO4 堵塞孔隙及 NH3 NOx 擴(kuò)散. 但是, CaO 能幫助減少砷的影響:3CaO + As2O3 + O2 - Ca3 (As O4)2 (solid)CATALYST四、SCR技術(shù)介紹-催化劑選擇Detail Mecha

3、nism of SCR Reaction四、SCR技術(shù)介紹-催化劑選擇7/23/2022Alkaline DeteriorationFRESHALKALINE DETERIORATIONMeHMeOOOMeNa (K)MeOOO四、SCR技術(shù)介紹-催化劑選擇Calcium DeteriorationFRESHCALCIUM DETERIORATIONSurfaceBulkSurfaceBulkCaSo4四、SCR技術(shù)介紹-催化劑選擇Arsenic DeteriorationFRESHARSENIC DETERIORATIONSurfaceBulkSurfaceBulkArsenic四、SCR技

4、術(shù)介紹-催化劑選擇催化劑失活的主要原因1運(yùn)行時(shí)數(shù)相對活性0500010,00015,00020,00025,000 機(jī)械鈍化堵塞小顆粒沉積堿金屬中毒磷中毒SiF4 / SiO2中毒0化學(xué)鈍化砷中毒四、SCR技術(shù)介紹-催化劑選擇- 幾乎極大部分催化劑的配方中都含有五氧化二釩以加強(qiáng)反應(yīng)性。- 釩也是SO2 氧化成SO3的催化劑- SO3 和 NH3 的存在會(huì)導(dǎo)致形成氨鹽- 增加的SO3 會(huì)增加 H2SO4 形成的可能性 - 腐蝕與酸霧“藍(lán)”羽形煙四、SCR技術(shù)介紹-催化劑選擇SO2向 SO3 氧化Influence of Flue Gas Temperature on the Oxidation

5、of SO2 to SO3四、SCR技術(shù)介紹-催化劑選擇7/23/2022硫酸氨 (AS)SO3 + 2NH3 +H2O - (NH4)2 SO4小顆粒, 小于10 微米對細(xì)顆粒污染有貢獻(xiàn).細(xì)小的，白色的高反射率的顆粒物 (可見的煙霧)硫酸氫氨 (ABS)SO3 + NH3 +H2O - NH4HSO4ABS is 粘性的, 腐蝕的物 沉積在空預(yù)器或催化劑上 (在低負(fù)荷下)為避免在催化劑上的形成要規(guī)定最低的運(yùn)行溫度和省煤器的旁路四、SCR技術(shù)介紹-催化劑選擇Forming of Ammonium-Sulphate四、SCR技術(shù)介紹-催化劑選擇7/23/2022Influence of H2O

6、in Flue Gas四、SCR技術(shù)介紹-催化劑選擇7/23/2022Influence of O2 in Flue Gas四、SCR技術(shù)介紹-催化劑選擇7/23/2022Influence of SO3 in Flue Gas四、SCR技術(shù)介紹-催化劑選擇7/23/2022四、SCR技術(shù)介紹-催化劑選擇入口NOX濃度對于脫硝效率的影響四、SCR技術(shù)介紹-催化劑選擇煙氣溫度對于脫硝效率的影響四、SCR技術(shù)介紹-催化劑選擇煙氣流量對于脫硝效率的影響運(yùn)行時(shí)間對于脫硝效率的影響四、SCR技術(shù)介紹-催化劑選擇四、SCR技術(shù)介紹-催化劑選擇催化劑運(yùn)行管理300 1300mm150150充分陶制化整體活性

7、材料催化劑主要成分 TiO2, WO3, V2O5= 7.6孔徑= 6.64= 0.96mm蜂窩孔徑節(jié)距壁厚四、SCR技術(shù)介紹-催化劑選擇Production ProcessRaw Materials1 m of catalyst四、SCR技術(shù)介紹-催化劑生產(chǎn)Production Process四、SCR技術(shù)介紹-催化劑生產(chǎn)四、SCR技術(shù)介紹-催化劑模塊各個(gè)廠家通用性約2mx1mxh（未定）便于更換廠家集裝箱運(yùn)輸避免震動(dòng)或振動(dòng)汽車運(yùn)輸卸載 防止震動(dòng)和 防 潮是關(guān)鍵催化劑模塊運(yùn)進(jìn)帳篷以步行速度行進(jìn)防止?jié)駳馕廴?即用集裝箱;帳篷+發(fā)熱器)防止存放在粗糙地面上催化劑總是水平存放四、SCR技術(shù)介紹-催

8、化劑安裝模塊翻身裝置模塊吊裝模塊安裝正在密封的催化劑模塊四、SCR技術(shù)介紹-催化劑安裝用拉鉤將測試用催 化劑樣品單體取出催化劑測試四、博奇SCR技術(shù)介紹-催化劑測試模塊SUPPORTING STRUCTURE 支撐結(jié)構(gòu)CASING 外殼NH3 INJECTION GRID 氨噴射格柵INLET DUCT 進(jìn)口煙道MAIN MONORAIL單軌HOIST 起重機(jī)CATALYST BLOCK 催化劑塊OUTLET DUCT 出口煙道四、SCR技術(shù)介紹-SCR反應(yīng)器四、SCR技術(shù)介紹-反應(yīng)器與密封密封1、反應(yīng)器的設(shè)計(jì)便于催化劑的安裝2、反應(yīng)器的設(shè)計(jì)考慮到催化劑模塊的通用性3、使用STAAD等軟件設(shè)計(jì)

9、優(yōu)化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)4、催化劑模塊間采用上部密封，并采用防積灰設(shè)計(jì)四、SCR技術(shù)介紹-流場模擬輔助設(shè)計(jì)-專業(yè)的實(shí)驗(yàn)物理模擬和計(jì)算機(jī)模擬-優(yōu)化管道設(shè)計(jì)-優(yōu)化導(dǎo)流葉片-優(yōu)化AIG-優(yōu)化靜態(tài)混合器-避免灰塵沉積-降低系統(tǒng)壓降四、SCR技術(shù)介紹-流場模擬輔助設(shè)計(jì)數(shù)值模擬：溫度場、壓力場、速度場四、SCR技術(shù)介紹-流場模擬輔助設(shè)計(jì)物理模擬：對數(shù)值進(jìn)行校驗(yàn)；流場可視化；優(yōu)化調(diào)整四、SCR技術(shù)介紹-流場模擬輔助設(shè)計(jì)物理模擬：積灰特性分析四、SCR技術(shù)介紹-流場模擬輔助設(shè)計(jì)四、SCR技術(shù)介紹-流場模擬輔助設(shè)計(jì)（1）催化劑上層截面，速度偏差（RMS）不大于15%；（2）催化劑上層截面，根據(jù)項(xiàng)目需要，NH3/N

10、Ox濃度分布偏差（RMS）不大于10%、8%或5%；（3）催化劑上層截面，煙氣入射角不大于15；（4）催化劑上層截面，溫度偏差不超過10；（5）空預(yù)器入口截面，速度偏差（RMS）不大于15%；（6）煙道系統(tǒng)壓力損失達(dá)到較低水平；（7）煙道內(nèi)沒有明顯灰塵沉積；四、SCR技術(shù)介紹-AIG與靜態(tài)混合器多控制區(qū)域的AIG設(shè)計(jì)有利于下游濃度分布的均勻與控制較長的噴嘴設(shè)計(jì)有利于避免積灰根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際的要求決定是否增加靜態(tài)混合器四、SCR技術(shù)介紹-除灰設(shè)計(jì)大灰格柵結(jié)構(gòu)防止大顆粒灰堵塞催化劑建議在省煤器出口和水平煙道上都設(shè)置灰斗優(yōu)化煙道與導(dǎo)流板設(shè)計(jì)催化劑層使用吹灰器：蒸汽、聲波逃逸氨典型的物量平衡 四、SCR技

11、術(shù)介紹-氨逃逸空預(yù)器氨逃逸-壓損關(guān)系圖四、SCR技術(shù)介紹-氨逃逸四、SCR技術(shù)介紹-氨逃逸四、SCR技術(shù)介紹-硫酸氫銨四、SCR技術(shù)介紹-硫酸氫銨四、SCR技術(shù)介紹-硫酸氫銨改進(jìn)空預(yù)器需要考慮的地方：如果將熱元件數(shù)量從4減到2，兩塊元件之間的縫隙不應(yīng)在硫酸氫氨沉積溫度范圍之內(nèi)。對于低溫元件，相比于波紋形（DU），由于吹灰器清理效果更好一點(diǎn)，推薦使用鋸齒形（NF）。低溫吹灰器的噴嘴應(yīng)采用多種形式的噴嘴，以增加清理效果。增加處于硫酸氫氨沉積范圍內(nèi)的元件厚度，如從0.6mmt增加到0.8mmt空預(yù)器熱元件間距應(yīng)當(dāng)和在日本電廠所供應(yīng)的相等或更大。四、SCR技術(shù)介紹-硫酸氫銨無水氨 (NH3 99%)-

12、推薦首選 最低的運(yùn)輸費(fèi)用 (火車或汽車) 最少的存儲(chǔ) 初投資便宜 需氨蒸發(fā)，運(yùn)行成本較低 有毒，需要按法律規(guī)定氨水 (NH3 29.7%, 在美國典型是 19% )， 高體積、高的運(yùn)輸和存儲(chǔ)費(fèi)用 初投資較高 需要氨、水的蒸發(fā)，運(yùn)行成本高 有害，需要較好的安全措施尿素- 安全，只推薦在市區(qū)附近使用 可用為固體運(yùn)輸，運(yùn)輸成本低 需熱解爐，設(shè)備復(fù)雜，投資高 需熱解和氨蒸發(fā)，運(yùn)行成本高四、SCR技術(shù)介紹-還原劑系統(tǒng)氨; 液氨; Ammonia; CAS: 7664-41-7；危險(xiǎn)化學(xué)品名錄（2002版）中被分為：第2類壓縮氣體和液化氣體、第3項(xiàng)有毒氣體；中國危險(xiǎn)貨物編號(hào)：CN No. 23003；聯(lián)合

13、國危險(xiǎn)貨物編號(hào)：UN No. 1005。理化性質(zhì)：無色氣體,有刺激性惡臭味。分子式NH3。分子量17.03。相對密度0.7714g/l。熔點(diǎn)-77.7。沸點(diǎn)-33.35。自燃點(diǎn)651.11。蒸氣密度0.6。蒸氣壓1013.08kPa(25.7)。蒸氣與空氣混合物爆炸極限1625%(最易引燃濃度17%)。水溶液呈堿性,0.1N水溶液PH值為11.1。液態(tài)氨將侵蝕某些塑料制品,橡膠和涂層。遇熱、明火,難以點(diǎn)燃而危險(xiǎn)性較低; 但氨和空氣混合物達(dá)到上述濃度范圍遇明火會(huì)燃燒和爆炸,如有油類或其它可燃性物質(zhì)存在,則危險(xiǎn)性更高。與硫酸或其它強(qiáng)無機(jī)酸反應(yīng)放熱,混合物可達(dá)到沸騰。二臺(tái)爐用量為724kg/h.脫硝

14、原料液氨儲(chǔ)存和供應(yīng)系統(tǒng) 系統(tǒng)包括氨壓縮機(jī)、液氨儲(chǔ)罐、液氨蒸發(fā)器、氣氨罐廢水箱、廢水泵、廢水坑等。此套系統(tǒng)提供氨氣供脫硝反應(yīng)使用。液氨的供應(yīng)由液氨槽車運(yùn)送，利用液氨卸料壓縮機(jī)將液氨由槽車輸入液氨儲(chǔ)罐內(nèi)，儲(chǔ)槽輸出的液氨在液氨蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)為氣氨，經(jīng)氣氨罐送達(dá)脫硝系統(tǒng)。排放系統(tǒng)系統(tǒng)緊急排放的氣氨則排放至廢水箱中，經(jīng)水的吸收排入廢水坑，再經(jīng)由廢水泵送至廢水處理廠處理。當(dāng)夏季溫度達(dá)到33 以上，氨儲(chǔ)罐上冷卻水系統(tǒng)，冷卻噴淋水經(jīng)地面坡度進(jìn)地溝，由地溝進(jìn)廢水坑。冷卻水集中至地坑時(shí)，可開啟廢水泵，通過DN15管道進(jìn)噴淋管補(bǔ)充部分噴淋水，即時(shí)通往污水處理閥手動(dòng)關(guān)閉，通往往噴淋管閥手動(dòng)開啟，旁路閥手動(dòng)開啟。 消防監(jiān)

15、控系統(tǒng)與自動(dòng)噴淋系統(tǒng)聯(lián)鎖，噴淋水同樣進(jìn)廢水坑。液氨噴射系統(tǒng)四、SCR技術(shù)介紹-還原劑系統(tǒng)四、SCR技術(shù)介紹-還原劑系統(tǒng)四、SCR技術(shù)介紹-氨系統(tǒng) 優(yōu)化 ,以達(dá)到最少的氨消耗最大的可用性負(fù)荷跟隨性，滿足各種負(fù)荷下調(diào)整的要求運(yùn)行穩(wěn)定性，避免控制搖擺控制NH3泄露，減少催化劑/空氣預(yù)熱器的堵塞四、SCR技術(shù)介紹-控制系統(tǒng)1）深入了解催化劑特性，針對不同的工程選擇合適的催化劑，包括蜂窩、板式和波紋板式，不拘泥于某個(gè)種類或某個(gè)廠家的催化劑，并能通過優(yōu)化催化劑參數(shù)，降低催化劑積灰風(fēng)險(xiǎn)，保持較低的煙氣壓降,博奇可以聯(lián)合催化劑廠商給業(yè)主提供催化劑管理經(jīng)驗(yàn)，方便業(yè)主對催化劑進(jìn)行管理；2）使用擋灰格柵與灰斗相接合的方式攔截大顆粒灰塵，防止堵塞催化劑，從而避免了因此而帶來的催化劑活性降低、壓降增大的問題;3）與國外最專業(yè)的流場模擬廠家合作，使用物模與數(shù)模技術(shù)，精心設(shè)計(jì)SCR系統(tǒng)的煙道布置、煙道內(nèi)導(dǎo)流板布置、噴氨格柵、靜態(tài)混合器等，使催化劑內(nèi)煙氣的溫度、速度分布均勻，煙氣中NOX與NH3混合均勻，可以最有效的利用催化劑，最大程度的降低氨的消耗量，減少SCR