脱硝系统的原理及检修海门

1、脱硝系统的原理脱硝系统的原理及其维护及其维护拓奇华能海门维护项目部拓奇华能海门维护项目部基本内容目录基本内容目录火力发电厂的火力发电厂的NOxNOx的危害的危害性性 氮氧化物的产生机理氮氧化物的产生机理 常用脱除常用脱除NONOX X的方法的方法 SCRSCR反应原理和设备反应原理和设备 SCRSCR反应的工艺流程反应的工艺流程 脱硝系统的维护要点及注意事项脱硝系统的维护要点及注意事项火力发电厂火力发电厂NOx的危害性的危害性 氮氧化物是煤与空气在高温燃烧时产生的，包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)和氧化二氮(N2O)。氮氧化物的危害性表现在： 对人体健康的直接危害。 参与形成光化学烟雾

2、，形成酸雨，造成环境污染。 氧化二氮是一种温室气体，会破坏臭氧层。 不同浓度的不同浓度的NO2对人体健康的影响对人体健康的影响浓度(ppm)影 响1.0闻到臭味5.0闻到很强烈的臭味10-15眼、鼻、呼吸道受到强烈刺激501 分钟内人体呼吸异常，鼻受到刺激8035 分钟内引起胸痛100-150人在 3060 分钟就会因肺水肿死亡200 以上人瞬间死亡氮氧化物的产生机理 在氮氧化物中，在氮氧化物中，NONO占有占有90%90%以上，二氧化以上，二氧化氮占氮占5%-10%5%-10%，产生机理一般分为如下三种：，产生机理一般分为如下三种： (a).(a).热力型热力型 燃烧时，空气中氮在高温下氧化

3、产生，随燃烧时，空气中氮在高温下氧化产生，随着反应温度着反应温度T T的升高而增加。的升高而增加。 化学反应式为化学反应式为: : N2 + O2 2NO (1)N2 + O2 2NO (1) NO + 1/ 2 O2 NO2 (2)NO + 1/ 2 O2 NO2 (2)(b).瞬时反应型(快速型) 还有极少一部分是在火焰前沿燃烧的早还有极少一部分是在火焰前沿燃烧的早 期阶段期阶段,由碳氢化合物与氮通过中间产物转由碳氢化合物与氮通过中间产物转化而成的化而成的NOx 。 另另碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时，在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时，在反应区附近会快速生成反应区附近会快速生成NOx。 上

4、述两种氮氧化物都不占上述两种氮氧化物都不占NOx的主要部分，的主要部分，不是主要来源。不是主要来源。 (c). (c).燃料型燃料型NOxNOx 由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在600800oC时就会生成燃料型NOx ,它在煤粉燃烧NOx产物中占7090。图图16-2 燃料性燃料性NOx生成机理图生成机理图 各个温度下各个温度下NOx生成的曲线生成的曲线 燃烧控制法 燃烧控制法就是通过控制燃烧区域的温度和空气量，以达到阻止NOx生成率及降低其排放目的.但其减少NOx的生成量约为50%左右,不能完全有效地根除NOx排放. 烟气脱氮法 主要是利用NH3

5、与烟气中的NOx反应生成N2与H2O.以此除去烟气中的NOx.其中选择性催化还原(SCR)的NOx脱除率达到8090 ,现广泛应用于各大型火力发电厂.常用脱除常用脱除NONOX X的方法的方法SCRSCR反应原理和设备反应原理和设备 选择性催化还原(SCR)的反应原理是在一定的温度和催化剂的作用下，氨气与烟气中的NOx反应生成对空气无害的氮气和水汽，主要反应式如下：SCR反应原理和设备反应原理和设备化学反应式：O6H4NO4NHNO422)400300(Catalyst23度O6H3NO4NH2NO22)400300(Catalyst232度O3H3N2NHNONO22)400300(Cata

6、lyst32度SCR反应原理和设备反应原理和设备 由于在锅炉烟气中还有SO2 等气体存在, SCR反应的催化剂通常对SO2 等的部分氧化也起到了一定作用 发生反应： 反应生成的SO3在进一步同SCR反应中未反应的氨反应，生成硫酸氨和硫酸氢铵。 322SOO21SO424233SONHOHSO2NH44233HSONHOHSONHSCR反应原理和设备反应原理和设备 而NH4HSO4是一种粘性很大的一种物质，会附着在催化剂上，隔绝催化剂与烟气反应，但该物质的分解温度为230，因此，反应的温度一定要大于230，但是温度太高会导致催化剂烧结，所以设计的反应温度为300400之间为合适。 因此大型锅炉的

7、脱氮装置一般布置在省煤器出口和空预器进口之间位置 。SCR反应原理和设备反应原理和设备选择性催化剂脱硝法的系统主要由催化剂反应器、催化剂和氨储存和喷射系统及其相关控制系统和仪表所组成 。各系统主要设备：卸料压缩机、储氨罐、液氨供应泵、液氨蒸发槽、氨气缓冲槽 、氨气稀释槽、稀释风机、氨气泄漏检测器、排放系统、氮气吹扫系统、反应器 、加氨喷嘴、催化剂 、混合器、消防与安全设施等。SCR的工艺流程的工艺流程 纯液氨由槽车运送到液氨贮槽，液氨贮槽输出的液氨在氨气蒸发器内经40左右的温水蒸发为氨气，并将氨气加热到一定温度后，送到氨气缓冲槽备用。缓冲槽的氨气经调压阀减压后，送入机组的氨气空气混合器中，与来

8、自稀释风机的空气充分混合后，通过喷氨格栅(AIG)的喷嘴喷入烟气中，与烟气混合后进入SCR催化反应器按上述原理进行反应脱除NOX。SCR的工艺流程的工艺流程脱硝系统的维护要点及注意事项脱硝系统的维护要点及注意事项 每天必须按照巡检路线对脱硝系统的转动设备和阀门进行常规巡视，主要对机械和电气设备检测各参数是否正常；另外对系统检查是否有泄漏情况和氨的气味，并记录好相关参数。 每周检查一次氨蒸发器的介质液位。 每周检查一次洗眼器和淋浴设备是否正常，每次卸车前也要先检查。脱硝系统的维护要点及注意事项脱硝系统的维护要点及注意事项 对氨储存罐至少6年进行检查一次内部情况。 各机械与电气设备按照不同要求进行定检。 液氨是有害物质,与水反应能生成碱,会烧伤人体组织.所以当人体接触到液氨时必须立即用大量的水冲洗. 脱硝系统的日常维护和空发抢修时必须备好防护服、防毒面具、防护手套、呼吸器等。脱