烟气SCR脱硝介绍及存在问题

烟气SCR脱硝介绍及存烟气SCR脱硝介绍及存在问题介绍人:阎亮介绍人:阎亮1、SCR工艺1、SCR工艺2、氨逃逸现状3、SCR存在的问题3、SCR存在的问题第一部分：SCR工艺与设备1.1烟气SCR工艺（化学过程）1.1.1化学反应原理在氮氧化物(NOX)选择催化还原过程中，通过加氨(NH3)可以把NOX转化为氮气(N2)和水(H2O)。主要的化学反应方程式如下：22式如下：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O………………………（1）6NO+4NH3→5N2+6H2O……………………………（2）6NO+8NH→7N+12HO…………………………（3）6NO2+8NH3→7N2+12H2O…………………………（3）2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O………………………（4）1.1.2化学反应机理氨首先被催化剂活化成氨基，氨基与烟气中的NO以自由基形式偶合，并形成了极易降解为N2和H2O的亚硝基中间产物。随着还原态的催化剂被烟气中的氧气所氧化，催化剂得到复原，实现了催化循环。得到复原，实现了催化循环。.NO.NVOOOHHHNVOOOHHHNVOOHNHO..1/2H2ONH3VOOHHVOOHVOOOHHONNH2OVOOOOH.VOOOO1/4O2.1.1.3化学反应示意图NH3催化剂净烟气原烟气NOxNH3NH3NOxH2OH2ON2NH3催化剂净烟气NOxNH3NOxH2ON21.1.4化学反应简艺图洁净空气催化剂床喷氨原烟气（5）氨喷嘴喷氨格栅1.2SCR流程示意图NH3混合器NH3气体缓冲罐液NH3储罐储锅炉储罐储烟囱蒸发器稀释风机SCR送风机引风机FGD除尘器脱硝煤斗1.3电厂SCR安装位置炉膛烟气过热器省煤器脱硝引风机给煤机斗过热器空预器氨逃逸安装位置电除尘送风机一次风机磨煤机脱硫装置大气来大气来密封风机空预器1.4SCR催化剂催化剂为V2O5-WO3（MoO3）/TiO2：TiO2：起载体作用，以及微弱的催化作用，具有抵抗被二氧化硫和氧气所氧化的能力。V2O5：催化反应的活性组分，降解NOx，同时会把SO2氧化为SO3。WO3、MoO3：作为结构助剂，提高催化剂的稳定性，防止钒出现高温烧结现象，并抑制SO2被氧化。MoO还可防止烟气中砷元素存在而引起催化剂中毒MoO3还可防止烟气中砷元素存在而引起催化剂中毒失活的现象发生烟气均流器吹灰器滤网烟气预留催化剂层催化剂烟气催化剂布置示意图烟气SCR催化剂安装滚道SCR催化剂放置平台SCR催化剂支撑催化剂蜂窝窝第二部分：氨逃逸设备的现状第二部分：氨逃逸设备的现状•协助控制喷氨量，防止过量喷氨导致空预器腐蚀、堵塞，降低电厂的维护成本。氨逃逸分析仪的重要性蚀、堵塞，降低电厂的维护成本。•协助控制喷氨量，以最少的喷氨量获得最大的脱硝率。•检测催化剂活性。现氨逃逸设备的基本原理均为基于TDLAS(可调式二极管激光吸收光谱,简称：激光法）技术的LasIR气体分析仪。氨逃逸测量存在的问题光吸收光谱,简称：激光法）技术的LasIR气体分析仪。一、粉尘和烟道膨胀导致测量不准中国燃煤电厂的原烟气烟灰含量高达30-50g/m3，传统的对射式氨逃逸分析仪无法穿透如此高的烟灰，并且由于锅炉负载的变化会导致光束偏移，维护量很大。二、烟气形成ABS无法测量NH3+SO3+H20=NH4HSO4(ABS)，在SCR脱硝烟气中NH3与SO3在较低温度下（生成温度通常在230度以下，依赖于NH3和SO3的含量）会反应生成ABS。传统的采样管线抽取式氨逃逸分析仪的采样管伴热温度不会超过180度，所以在采样管线中ABS会快速生成，导致氨气部分或全部损失，检测样管线中ABS会快速生成，导致氨气部分或全部损失，检测结果没有实际意义。三、测量精度对于激光光谱分析仪而言，NH3的吸收光谱随着温度的提高吸收峰会减弱，灵敏度会随之降低。在350℃到400℃的烟气温度下，每米光程的灵敏度大约在1.5ppm，对射式激光1.5ppm表由于烟气粉尘过大通常会安装在烟道对角位置，把光程控制在1-2米之内，这样氨逃逸的检测灵敏度最好的情况也只能达到大约1ppm，这对于0-3ppm的氨逃逸检测范围来说，显然灵敏度是不够的。对于稀释法的化学发光NOX分析仪法的氨逃逸分析系统而言，由于氨逃逸本身含量很低，通过10-100倍的稀释以及氨气转换炉的转化损失以及采样管路的损失，基本上很难检测到3ppm以下的氨逃逸。失，基本上很难检测到3ppm以下的氨逃逸。四、校验对于对射式激光分析仪而言，没有一个封闭的空间进行校准，很难进行在线校正。我公司使用氨逃逸现状：在脱硝的一侧安装一套对射式氨逃逸仪表和一套单端插入原位封闭腔式氨逃逸仪表。对射式氨逃逸仪表在机组负荷发生变化时存在对光不准或者由于粉尘增大导致信号低，无法测量的情况，原位式则不存在该情况。AEMS10氨逃逸对射式氨逃逸第三部分：SCR运行中存在的问题3.1催化剂的堵塞催化剂的堵塞主要是由于铵盐及飞灰的小颗粒沉积在催化剂小孔中，阻碍了NOX、NH3、O2到达催化剂活性表面，引起催化剂钝化。催化剂使用的积灰情况3.2催化剂的磨损催化剂的磨蚀主要是由于飞灰撞击在催化剂表面形成的，磨蚀强度与气流速度、飞灰特性、撞击角度及催化剂本身特性有关3.3SCR出口CEMS过滤器堵塞SCR出口CEMS一SCR出口CEMS一般采用抽取式，伴热温度为120℃左右，铵盐容易沉积堵塞过滤器和取样管3.4氨逃逸大导致空预器堵塞3.5氨逃逸大导致电除尘极线积灰氨逃逸大电除尘极线积灰，阴阳极之间积灰产生搭桥现象导致电除尘电场退出运行。在停机检修期间对极板极线进行彻底的清灰，避免在停机检修期间对极板极线进行彻底的清灰，避免出现检修不到位导致的短路现象。积灰严重的极线正常的极线氨逃逸大的原因：一、自动调节不好，在负荷变化时脱硝出口NOx控制不好，调门打开过大导致氨逃逸增加。尤其现在超低排放要求NOX控制在50mg/m3的情况下，自动优化尤为重要。NOx调门开度负荷开度氨逃逸二、脱硝入口NOX分布不均匀，脱硝入口喷氨格栅未调整情况下导致出口NOX分布不均，部分区域氨逃逸增大一般情况下脱硝CEMS和氨逃逸设备安装在烟道的正中间位置，但是锅炉燃烧的NOX分布是不均匀的，中间位置不完全具有代表性，出现中间高两边低，或者中间低两边高，或者一边高一边低的情况。建议现场在烟道的1/4，1/2，3/4这三个位置安装氨逃逸测点，可以提前发现烟道内NH3分布情况，对下一步流场优化提供依据。建议：氨逃逸（或者CEMS）在同侧安装两个测量装置或者是三个，可以在机组启动时对烟道内部的氨逃逸（NOX）进行数据分析，判断烟道内NOX的分布浓度。及时进行SCR喷氨优化调整。