《火电厂烟气脱硝系统设计案例2000字》

火电厂烟气脱硝系统设计案例综述国内火电厂常用的脱硝方法有SCR（选择性催化还原法）、SNCR（非选择性催化还原法）以及两种方法相联合，SCR技术在脱硝方面有着二次污染小、净化效率高、技术成熟等特点，脱硝率能够达到80-90%左右，而SNCR技术，在脱硝方面不需要使用催化剂，运行成本低，但却会造成二次污染，并且脱硝率也不是很高，一般只能达到30-50%左右。故本设计采用SCR法进行脱硝设计。在本文的设计中，SCR烟气脱硝反应器一共设置了两台，将每一台所对应的进气流量数据为，根据类比确定进气NOx浓度数据为，将烟气温度数据取为350℃。1.1SCR反应器的物料衡算对于设计目标燃煤电站而言，其SCR工艺里面NOx占比超过95%都是NO，因此对于SCR反应器而言，内部所完成的反应是：所以对于SCR反应器而言，其物料衡算里面NOX的含量数据能够根据NO的去除率数据来进行计算，之后再结合NO的占比数据得出。（1）确定反应的NO量对于本文设计中的SCR反应器而言，将其进气流量数据取为，同时将进气NOx浓度数据取为，在这里为了能够满足《火电厂大气污染物综合排放标准》里面的一级标准，对于NOx而言，将其出口浓度数据设置为。在NOx总量中，NO的占比达到了95%，这样利用下面的理论公式可以推算出NO量数据结果是：（2）计算参与反应的NH3量数据这里将NH3的逃逸率参数取为10ppm，这样利用理论公式推算出结果是：通过反应原理（1）能够得知，参与反应各物质的量比值是，这样就能够推算出来在理论层面上所需要使用的氨气量是，然后再利用理论公式推算出实际所需要消耗的氨气量是1.2SCR反应器的催化剂的设计1.2.1反应器内部的横截面积可以利用理论公式推算催化剂所对应的横截面积数据结果：（1.1）上式里，Q——锅炉烟气流量，m3/h；V——典型的流经催化剂表面的速度，m/s，一般情况下都将其取为5m/s；这样得出结果是：这里所选择的反应器是正方形，那么设计时将内部的单边长数据取为5.74m，在这里取整之后是6m。1.2.2SCR反应器的横截面积设计时对催化剂模块所对应的形状进行了考虑之后，在本文的设计当中，对于SCR反应器而言，其横截面积数据相比于反应器内部横截面积数据要大了15%，这样利用理论公式可以推算出SCR反应器横截面积数据结果是：这里对于所使用的反应器而言，其横截面设计成一种正方形，那么就能够推算出来其单边长数据是6.16m，这里进行取整之后就是6.2m。1.2.3催化剂的体积可以利用下面的理论公式推算出催化剂的体积数据结果： （1.2）上式里，Q——锅炉烟气流量，m3/h；nNOx——脱硝率；ASR——NH3和NOX的化学摩尔比，通常都是取为1.05；Kc——催化剂活性常数；Ac——催化剂比表面积。这样利用理论公式推算出催化剂高度数据是这里进行了取整之后是2m。1.2.4催化剂的层数在这里所选择的是典型分层催化剂，设计时将单层的高度数据取为1m，这样利用理论公式推算出催化剂层数是：这里将催化剂的层数取为2层，但是考虑到后续还需要进行清洗以及维护，因此又增加了一层，将这一层来作为备用层进行使用，因此这里总层数是3。1.2.5催化剂的选型SCR技术的关键之处是选择优良的催化剂。贵金属催化剂易与硫氧化物反应，又昂贵，工程中不建议采用。常用的金属基催化剂含有氧化矾、氧化钛等，V₂O5具有好的活性、表面是酸性，碱性的NH₃容易被捕捉到催化剂表面而且工作温度在350℃～450℃之间，抗中毒能力很好，能负载于Al₂O₃、SiO₂等氧化物上，电厂所用的V₂O5催化剂一般做成蜂窝形状或敷于陶瓷介质上面。在本文的设计中需要达到85.7%的脱销速率，在对蜂窝式和板式催化剂进行对比之后，这里所选择的是具有较大比表面积以及较高脱硝速率的蜂窝式催化剂，以这个催化剂来完成SCR反应。在这里所选择的是蜂窝式催化剂是由美国企业康宁（Cormetech）研制并生产的，其比表面积参数大小是，孔径参数大小是7.1mm，所对应的单元截面数据大小是，所对应的模块截面数据大小是，所对应的高度参数大小是高1000mm，在每一层里面模块的数量是21。1.3塔体的尺寸计算设计时在塔体的表面进行了保温层的设置，厚度数据是100mm，对于所使用的保温材料而言，将其密度数据取为300kg/m3。塔体所选择的是不锈钢材料，将材料附加量数据取为，。1.1.1塔高计算利用下面的理论公式推算SCR反应器高度数据结果： （1.3）上式里，n——催化剂层数；c1——对催化剂进行支撑以及安装所需要使用到的空间大小，这里将高度数据取为2.1m；c2——整流层安装高度还有安装所需要使用到的空间大小，这里将其取为2.7m。这样利用理论公式推算出塔总高H数据结果是上式里，h0——SCR反应以下部位所对应的底座高度数据，m。1.1.2塔长、宽的计算设计时为了能够使得安装工作以及调试工作更为便捷，在反应器的两个方向上一共留2m，这样塔的长度数据以及宽度数据分别是。其中上个表达式里面的1用来代表反应器长度数据，单位为m；参数L用来代表塔长度数据；参数W用来代表塔体宽度数据，单位为m。1.4设备主要参数表1.1SCR设备主要参数一览表Table1.1ListofthemainparametersoftheSCRdevice主要参数数据进气流量(m3/h)600000烟气温度(℃)100反应器内部横截面积（m²