上海湛流环保工程有限公司致力于环保行业十余年，在长期发展过程中为广大客户提供有效的解决方案及优良的产品，和全国数百家企业建立长期的合作关系，欢迎新老客户前来咨询，联系人：于先生

 NOx是近三十多年来受到极大关注的一种污染物。已经证明其危害主要有酸雨作用、诱发光化学烟雾等 ,也是引起温室效应和光化学反应的主要物质之一,所以降低 NOx的排放也是当前应着重研究的方向 。火电厂是zui主要的 NOx排放源, “十一五 ”期间规划开工的火电项目达1.41亿 kW,按照现在的 NOx控制政策,初步预测2010年火电厂排放的 NOx将达 850万 t左右。为此 ,国家出台了一系列控制火电厂 NOx排放的法律、法规和政策, 促使我国必须加快火电机组烟气脱硝设施的建设 ,烟气脱硝是新上火电机组控制NOx排放的必然选择 ,也是国家环保政策的要求。减少 NOx排放的措施主要分为两大类 :燃烧过程控制和燃烧后烟气脱硝技术。燃烧过程控制主要是通过降低炉膛内部zui高温度或减少煤粉在高温区域的停留时间 , 从而抑制或减少燃烧过程中NOx的产生量 , 包括低 NOx燃烧器、燃烧优化调整、天然气再燃、超细煤粉再燃等技术。烟气脱硝技术包括选择性催化还原 (SCR)技术、选择性非催化还原 (SNCR)技术、SNCR/SCR联合烟气脱硝技术、液体吸收法、微生物吸收法、活性炭吸附法、电子束法等。目前应用zui广、zui有效的烟气脱硝主流技术是 SCR技术 ,它能达到 90%以上的脱硝效率。

1 SCR烟气脱硝系统技术原理

    典型的燃煤电厂锅炉选择性催化还原 (SCR) 烟气脱硝系统采用氨(NH3 )作为还原介质, 主要由供氨与喷氨系统、催化反应器、烟气管道与控制系统等组成。 SCR反应器通常布置在锅炉省煤器出口与空气预热器入口之间。离开省煤器的热烟气在进入 SCR反应器前 ,在远离 SCR反应器的上游烟道中喷入氨 (NH3 ), 与烟气充分均匀混合后进入反应器[ 2] 。氨在反应器中催化剂的作用下,选择性地与烟气中的 NOx(主要为 NO和少量的NO2)发生化学反应 , 将 NOx转换成无害的氮气(N2)和水蒸气 (H2 O),从而完成脱硝过程。脱硝后的净烟气从反应器底部流出 , 经出口烟道进入下游的空气预热器。研究认为, 在 290 ～ 400℃有如下几种反应:

4NO+4NH3 +O2※4N2 +6H2 O

NO+NO2 +2NH3※2N2 +3H2O

6NO2 +8NH3※7N2 +12H2O

2  烟道的设计

2.1  进出口烟道的设计

    进出口烟道一般由壁厚为 6 mm的钢板制成 ,且有充分的加固和支撑 ,来防止过度的颤动和振动。在进、出烟道的转弯处一般设置导流叶片,导流叶片和转弯处应考虑适当的防磨措施。当烟道为合金材料或者内衬时, 内部导流叶片和水收集装置应采用合金材料或耐酸钢制作 ,而不能采用非合金衬里或涂层。为了避免连接的设备承受其他作用,要特别注意烟道和钢支架的热膨胀 ,热膨胀将通过带有内部导向板的膨胀节进行调节。在该段烟道设计中,可根据 CFD分析结果确定导流叶片的位置、形状和数量 ,根据流速和飞灰分布情况确定防磨板设置的位置 。

2.2  旁路设置

    由于不同类型的催化剂有不同的zui佳工作温度。通常,典型的氧化钛和氧化钒基催化剂的工作温度范围为 340 ～ 400℃, zui佳反应温度约为370℃,zui低工作温度约为 320℃。 SCRzui低运行温度取决于烟气中 SO3、NH3 的含量及水分等。SCR反应器入口烟气温度较低时易发生硫酸铵盐的沉积 ,烟气温度较高时会增大 SO2 与 SO3 的转化率, 而且长时间处在 450℃以上时会烧结催化期间需严格控制反应器入口的烟气温度, 使其维持在zui低运行温度以上, 并应尽量维持在zui佳工作温度范围内,以避免硫酸铵盐的沉积,提高脱硝效率。因此 ,在烟气系统中根据不同需要 ,可以设置 SCR反应器旁路和省煤器旁路 , 分别描述如下。