SCR脱硝反应原理
SCR技术是在催化剂作用下,以NH3作为还原剂,将NOx还原成N2和H2O。NH3不和烟气中的残余O2反应,因此称这种方法为“选择性"。
SCR脱硝反应器布置
厂区道路
SCR脱硝工艺
• 还原剂选择
• 催化剂选型
• SCR系统组成
• 脱硝系统对锅炉运行的影响
• 江郎才尽均匀性(CFD模拟+实验研究)
SCR系统组成
◎氨储备与供应系统
◎氨喷射及烟气/氨混合系统
◎反应器/催化剂系统
◎烟道系统
◎SCR控制系统
SCR系统控制
SCR系统对锅炉的影响
• 对空气预热器的影响
• 对引风机和烟道的影响
• 对锅炉性能的影响
对空气预热器的影响
• 烟气中部分SO2转化成SO3
• 由于SO3的增加,由此酸腐蚀和酸沉积堵灰程度增加
NH3+S03+H2O→NH4HSO4
• NH4HSO4沉积温度150~ 230°C,粘度较大,加剧对空气预热器换热元件的堵塞和腐蚀
采取的措施
• 降低SO3转化率
• 严格控制漏氨率
• 对空预器进行改造
• 增加吹灰器的吹灰频率
对引风机及烟道的影响
• 对引风机影响
SCR阻力+烟道阻力≈1000Pa
• 对烟道影响
SCR出口至空气预热器入口的烟道压力与省煤器出口相比,增加了SCR阻力损失和部分烟道阻力损失,烟道设计压力应提高,加强筋须加强。
对锅炉性能的影响
• 氨和稀释风的喷入量与锅炉的总烟气量相比很小,总烟气量增加0.5%左右;
• 脱硝反应是放热过程,整个热损失完全可以忽略不计。但是,由于脱硝反应器存在一定的散热损失,整个脱硝系统对锅炉热效率的影响小0.2%。
SCR脱硝数值模拟及实验研究
SCR脱硝采用的模型:
• CFD(计算流体力学)模型模拟烟气流场
• CKM(化学动力学)模型计算脱硝化学反应
• CFD模型和CKM模型的结合决定了温度区和还原剂喷射方式
研究目的
流场模拟分为:CFD数值模拟和物理模型冷态模拟。
目的是为了优化烟道布置、导流板设置,从而降低烟道系统压损,降低飞灰沉积,使烟气速度大小、烟气流向、温度分布等满足催化剂要求。
SCR反应器设计需保证
◎氨喷射时与烟气混合均匀
◎烟气进入第-层催化剂前温度、速度分布的均匀性:
• 烟气流速大偏差士15%
• 温度大偏差土10°C
• 氨与NOx摩尔比大偏差士5%
• 烟气流向与垂直方向夹角小于土10°
利港电厂SCR脱硝数值模拟