SCR脫硝 設(shè)計要求

    采用SCR工藝，脫硝工藝要適用于工程己確定的燃料條件，并考慮燃料來源的變化可能性及環(huán)保要求提高的可能性；

    采用20%氨水作為脫硝還原劑；

    煙氣脫硝裝置的控制系統(tǒng)可進(jìn)入主機(jī)控制系統(tǒng)；

    煙氣脫硝效率≥90%；

    脫硝裝置可用率不小于98%，服務(wù)壽命為15年；

    采用成熟的SCR工藝技術(shù)，設(shè)備運(yùn)行可靠;

    根據(jù)工程的實(shí)際情況盡量減少脫硝裝置的建設(shè)投資；

    脫硝工藝脫硝還原劑、水和能源等消耗少，盡量減少運(yùn)行費(fèi)用；

    煙氣脫硝不能影響機(jī)組功率及正常運(yùn)行，同時，煙氣脫硝系統(tǒng)應(yīng)具備單獨(dú)運(yùn)行、單獨(dú)檢修的要求；

    我方整個完成脫硝系統(tǒng)的設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試、試驗(yàn)及檢查、試運(yùn)行、考核、終交付等。

反應(yīng)原理

    SCR的全稱為選擇性催化還原法(Selective Catalytic Reducation)。催化還原法是用氨或尿素之類的還原劑，在一定的溫度下通過催化劑的作用，還原廢氣中的NOx(NO、NO2)，將NOx轉(zhuǎn)化非污染元素分子氮(N2)，NOx與氨氣的反應(yīng)如下：

    4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O

    6NO2+8NH3→7N2+12H2O

    SCR系統(tǒng)包括催化劑反應(yīng)器、還原劑制備系統(tǒng)、氨噴射系統(tǒng)及相關(guān)的測試控制系統(tǒng)。SCR工藝的核心裝置是催化劑和反應(yīng)器，有臥式和立式兩種布置方式，一般采用立式較多。

SCR反應(yīng)器本體

    SCR反應(yīng)器本體依煙氣流向可分為噴氨段、混合段、均流段、反應(yīng)段。SCR脫硝效率與以下因素有關(guān)：催化劑質(zhì)量；反應(yīng)溫度；停留時間；氨氮比；氨氣與煙氣混合均勻程度；煙氣在SCR反應(yīng)器內(nèi)分布均勻程度。

    為達(dá)到較高的脫硝效率，設(shè)計每個功能段時必須考慮以上因素，每個環(huán)節(jié)均優(yōu)化設(shè)計。在本項(xiàng)目中，設(shè)計進(jìn)入SCR系統(tǒng)的煙氣溫度為300-400℃。

    立式SCR反應(yīng)器上方煙氣流向需要轉(zhuǎn)90&deg;角度，均流器前煙道不僅短，而且也有多個影響氣流的局部構(gòu)件。安裝均流器空間小，為使進(jìn)入催化劑層的煙氣分布均勻，均流器采用導(dǎo)流板加均流格柵板形式，導(dǎo)流板和格柵板依據(jù)CFD數(shù)值模擬計算結(jié)果進(jìn)行設(shè)計。保證進(jìn)入催化劑層的煙氣流速均勻程度&sigma;<0.2。

催化劑

    目前常用的催化劑形式主要為蜂窩式和板式。 蜂窩式是目前市場占有份額高的催化劑形式，其特點(diǎn)是單位體積的催化劑活性高，達(dá)到相同脫硝效率所用的催化劑體積較小，適合灰分低于30g/m3，灰粘性較小的煙氣環(huán)境。

    板式催化劑的市場占有份額僅次于蜂窩式催化劑。板式催化劑以金屬板網(wǎng)為骨架，比表面積較小。此種催化劑的特點(diǎn)是：具有較強(qiáng)的抗腐蝕和防堵塞特性，適合于含灰量高及灰粘性較強(qiáng)的煙氣環(huán)境。缺點(diǎn)是單位體積的催化劑活性低、相對荷載高、體積大，使用的鋼結(jié)構(gòu)多。

    SCR建議采用立式結(jié)構(gòu)，在SCR本體內(nèi)自上至下可布置3層催化劑，3層催化劑采用2+1配置方式，初期布置二層催化劑，預(yù)留增加一層催化劑位置，一層為催化劑經(jīng)過長時間的運(yùn)行，脫硝效率下降，無法達(dá)到排放要求，可在預(yù)留位置再安裝一層催化劑。

    催化劑的選用及反應(yīng)時間是影響脫硝效率的主要因素，為保證成功實(shí)施，采用已有成功應(yīng)用業(yè)績的催化劑，催化劑的數(shù)量嚴(yán)格按廠家要求進(jìn)行設(shè)計，并適當(dāng)考慮余量。催化劑使用壽命為24000小時。

SCR脫硝催化劑性能參數(shù)表