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1、山東圣杰能源環(huán)境工程有限公司脫硫運行維護培訓教材2×300MW機組脫硝工程培訓教程山東圣杰能源環(huán)境工程有限公司2010年3月4343山東圣杰能源環(huán)境工程有限公司脫硫運行維護培訓教材目錄第一章脫硝介紹1第一節(jié)、脫硝系統(tǒng)簡單介紹1第二節(jié)SNCR(選擇性非催化還原法)技術原理1第三節(jié)SCR(選擇性催化還原法)技術原理2第二章臨汾電廠脫硝系統(tǒng)介紹7第一節(jié)設計資料76主要編制依據(jù)77主要技術原則7第二節(jié)裝置的生產(chǎn)原理8第三節(jié)裝置的工藝流程11第三章設備規(guī)格13第一節(jié)氨區(qū)設備13第二節(jié)SCR區(qū)設備15第四章裝置開停工及正常操作18第一節(jié)氨區(qū)運行18第二節(jié)SCR區(qū)
2、運行22第五章檢查保養(yǎng)33第一節(jié)日常運行的監(jiān)視項目33第二節(jié)定期檢修35第六章氨處置注意事項37第一節(jié)概要37第二節(jié)氨的性質及保護37第七章脫硝裝置常見的異常現(xiàn)象40第八章、圖片414343山東圣杰能源環(huán)境工程有限公司脫硫運行維護培訓教材第一章脫硝理論介紹第一節(jié)、脫硝系統(tǒng)簡單介紹氮氧化物是造成大氣污染的主要污染源之一。通常所說的氮氧化物NOx有多種不同形式:N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5,其中NO和NO2是重要的大氣污染物。我國氮氧化物的排放量中70%來自于煤炭的直接燃燒,電力工業(yè)又是我國的燃煤大戶,因此火力發(fā)電廠是NOx排放的主
3、要來源之一。研究表明,煤中含氮化合物在燃燒過程中進行熱分解,繼而進一步氧化而生成NOx。控制NOx排放的技術指標可分為一次措施和二次措施兩類,一次措施是通過各種技術手段降低燃燒過程中的NOx生成量(如采用低氮燃燒器);二次措施是將已經(jīng)生成的NOx通過技術手段從煙氣中脫除(如SCR)。煙氣脫硝是目前發(fā)達國家普遍采用的減少NOx排放的方法,應用較多的有選擇性催化還原法(Selectivecatalyticreduction,簡稱SCR)、選擇性非催化還原法(Selectivenon-catalyticreduction,以下簡稱SNCR)。SCR的脫硝率
4、較高。SCR的發(fā)明權屬于美國,而日本率先于20世紀70年代實現(xiàn)其商業(yè)化應用。目前該技術在發(fā)達國家已經(jīng)得到了比較廣泛的應用。日本有93%以上的煙氣脫硝采用SCR,運行裝置超過300套。我國電廠普遍采用SCR技術進行脫硝。煙氣中NOX主要含量為NO,有極少量的NO2。環(huán)保監(jiān)測以NO2的排放為重點。對于SCR工藝,選擇的還原劑有尿素、氨水和純氨。第二節(jié)SNCR(選擇性非催化還原法)技術原理選擇性非催化還原法(SNCR),是在無催化劑存在條件下向爐內(nèi)噴入還原劑氨或尿素,將NOx還原為N2和H2O。還原劑噴入鍋爐折焰角上方水平煙道(900℃~1000℃),在N
5、H3/NOx摩爾比2~3情況下,脫硝效率30%~50%。在950℃左右溫度范圍內(nèi),反應式為:4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O當溫度過高時,會發(fā)生如下的副反應,又會生成NO:4NH3+5O2→4NO+6H2O當溫度過低時,又會減慢反應速度,所以溫度的控制是至關重要的。該工藝不需催化劑,但脫硝效率低,高溫噴射對鍋爐受熱面安全有一定影響。存在的問題是由于溫度隨鍋爐負荷和運行周期而變化及鍋爐中NOx濃度的不規(guī)則性,使該工藝應用時變得較復雜。在同等脫硝率的情況下,該工藝的NH3耗量要高于SCR工藝,從而使NH3的逃逸量增加。4343山東圣杰能源環(huán)境工程
6、有限公司脫硫運行維護培訓教材第三節(jié)SCR(選擇性催化還原法)技術原理1、技術原理有多種還原劑(CH4、H2、CO和NH3)可以將NOx還原成N2,尤其是NH3可以按下式選擇性地和NOx反應:4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O(1)2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O(2)通過使用適當?shù)拇呋瘎?,上述反應可以?00~450℃的范圍內(nèi)有效進行。在NH3/NOx為1(摩爾比)的條件下,可以得到80%~90%的脫硝率。在反應過程中,NH3有選擇性地和NOx反應生成N2和H2O,而不是被O2所氧化。4NH3+5O2→4NO+6H2O選擇性反應意味著
7、不應發(fā)生氨和二氧化硫的氧化反應過程。然而在催化劑的作用下,煙氣中的一小部分SO2會被氧化為SO3,其氧化程度通常用SO2/SO3轉化率表示。在有水的條件下,SCR中未參與反應的氨會與煙氣中的SO3反應生成硫酸氫銨(NH4HSO4)與硫酸銨((NH4)2SO4)等一些不希望產(chǎn)生的副產(chǎn)品。其副反應過程為:2SO2+1/2O2→2SO32NH3+SO3+H2O→(NH4)2SO4NH3+SO3+H2O→NH4HSO42、工藝流程SCR煙氣脫硝裝置的工藝流程主要由氨區(qū)系統(tǒng)、氨噴射系統(tǒng)、催化劑、煙氣系統(tǒng)、反應器等組成。核心區(qū)域是反應器,內(nèi)裝催化劑。外運來的液氨
8、儲存在氨儲存罐內(nèi),通過氨蒸發(fā)槽蒸發(fā)為氨氣,并將氨氣通過噴氨格柵(AIG)的噴嘴噴入煙氣中與煙氣混合,再經(jīng)靜態(tài)