4X125MW机组运行规程（脱销部分）

4X125MW机组运行规程

（脱销部分）

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第一章脱硝原理概述

1.1脱硝工艺一般性原理

1.1.1概述

氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一。通常所说的氮氧化物NOx有多种不同形式：40、

NO、N6、N2O3、N2O4和NA.其中NO和NO?是重要的大气污染物。我国氮氧化物的排放量中70%来

自于煤炭的直接燃烧，电力工业又是我国的燃煤大户，因此火力发电厂是NOx排放的主要来源之一。

研究表明，煤中含氮化合物在燃烧过程中进行热分解，继而进一步氧化而生成NOx。控制NOx

排放的技术措施可分为一次措施和二次措施两类：一次措施是通过各种技术手段降低燃烧过程中的

NOx生成量（如采用低氮燃烧器）；二次措施是将已经生成的M）x通过技术手段从烟气中脱除（如SCR）。

烟气脱硝是目前发达国家普遍采用的减少NOx排放的方法，应用较多的有选择性催化还原法

（Selectivecatalyticreduction,以下简称SCR）和选择性非催化还原法（Selective

non-catalyticreduction,以下简称SNCR）。其中，SCR的脱硝率较高。

SCR的发明权属于美国，日本率先于20世纪70年代实现其商业化应用。目前该技术在发达国

家已经得到了比较广泛的应用c日本有93%以上的烟气脱硝采用SCR,运行装置超过300套。我国火

力发电厂普遍采用SCR技术进行脱硝。

烟气中主要含量为有极少量的环保监测以的排放为重点。

NOxNO,N02ONO

1.1.2选择性非催化还原法（SNCR）

选择性非催化还原法（SNCR）,是在无催化剂存在条件下向炉内喷入还原剂氨或尿素，将NOx还

原为M和1④。还原剂喷入锅炉折焰角上方水平烟道（900℃-1000℃）,在Nlh/NOx摩尔比2〜3情

况下，脱硝效率30%〜50%.在950C左右温度范围内，反应式为：

4NI13+4N0+02-4N2+6II20（式1——1）

当温度过高时，会发生如下的副反应，又会生成NO：

4NH3+5O2-4NO+6H2O（式1——2）

当温度过低时，又会减慢反应速度，所以温度的控制是至关羽要的。该工艺不需催化剂，但脱

硝效率低，高温喷射对锅炉受热面安全有一定影响。存在的问题是由于温度随锅炉负荷和运行周期

而变化及锅炉中NOx浓度的不规则性，使该工艺应用时变得较复杂。在同等脱硝率的情况卜.，该工

艺的NH：,耗量要高于SCR工艺，从而使丫出的逃逸量增加。

1.1.3选择性催化还原法（SCR）

1.1.4对于SCR工艺，选择的还原剂有尿素、氨水和纯经等多种还原剂（CH,、山、CO和NH；）,

可以将NOx还原成电,尤其是NIL可以按下式选择性地和NOx反应：

4NO+4N%+O2f4N2+6H2O（式1——3）2N02+4NH3+02-3N2+6H2O（式1——4）

通过使用适当的催化剂，上述反应可以在200〜450C的范围内有效进行。在NHs/NOx为1（摩

尔比）的条件卜.，可以得到80%〜90%的脱硝率。在反应过程中，NHs有选择性地和NOx反应生成M

和％0,而不是被0所氧化。4NH3+502-4N0+6H20（式1——5）

选择性反应意味着不应发生敏和二氧化硫的氧化反应过程。然而在催化剂的作用卜，烟气中的

一小部分S02会被氧化为S03,其氧化程度通常用SG/Sa转化率表示。在有水的条件下,SCR中未参

与反应的氨会与烟气中的S03反应生成硫酸氢铉（WHSOJ与硫酸钱（XH4）2S04等一些不希望产生的副

产品。其副反应过程为：

2soz+1/202-2S03（式1——6）2\H3+S03+H20-（NH4）2S04（式1——7）

NFt+SOa+HaO-NHNSO,（式1——8）

1.2SCR工艺描述

风机

1.2.1SCR烟气脱硝装置的工艺流程主要由氨区系统、氨喷射系统、催化剂、烟气系统、反应器

等组成。核心区域是反应器，内装催化剂。外运来的液经储存在负储存罐内，通过氨蒸发槽蒸发为

氨气，并将氨气通过喷氨格栅（AIG）的喷嘴喷入烟气中与烟气混合，再经静态混合器充分混合后进

入催化反应器。当达到反应温度且与氨气充分混合的烟气气流经SCR反应器的催化层时，氨气与NOx

发生催化氧化还原反应，将NOx还原为无害的'和也0。在SCR系统设计中，最重要的运行参数是

烟气温度、烟气流速、氧气浓度、水蒸汽浓度、钝化影响和氨逃逸等。烟气温度是选择催化剂的重

要运行参数，催化反应只能在一定的温度范围内进行，同时存在催化的最佳温度，这是每种催化剂

特有的性质，因此烟气温度直接影响反应的进程：而烟气流速直接影响与NOx的混合程度，需要

设计合理的流速以保证、出与NOx充分混合使反应充分进行；同时反应需要氧气的参与，当氧浓度增

加催化剂性能提高直到达到渐近值，但氧浓度不能过高；氨逃逸是影响SCR系统运行的另一个重要

参数，实际生产中通常是多于理论量的氨被喷射进入系统，反应后在烟气下游多余的氨称为氨逃逸,

NOx脱除效率随着氮逃逸量的增加而增加，在某一个氨逃逸量后达到一个渐进值；另外水蒸气浓度

的增加使催化剂性能下降，催化剂钝化失效也不利

于SCR系统的正常运行，必须加以有效控制。

1.2.2催化剂是SCR技术的核心。SCR装置的运行成本在很大程度上取决于催化剂的寿命，其使

用寿命又取决于催化剂活性的衰减速度。催化剂的失活分为物理失活和化学失活。典型的SCR催化

剂化学失活主要是碱金属（如Na、K、Ca等）和重金属（如As、Pt、Pb等）引起的催化剂中毒。碱

金属吸附在催化剂的毛细孔表面，金属氧化物（如强0、KaO等）中和催化剂表面的SG生成硫化物

而造成催化剂中毒。碎中毒是废气中的三氧化二碑与催化剂结合引起的。催化剂物理失活主要是指

高温烧结、磨损和固体颗粒沉积堵塞而引起催化剂活性破坏。

1.2.3SCR催化剂类型及其使用温度范围:

催化剂氧化钛基催化剂氧化铁基催化剂沸石催化剂活性碳催化剂

温度范围270〜400C380〜430℃300〜430C100〜150c

1.2.4SCR催化剂的选取是根据锅炉设计与燃用煤种、SCR反应塔的布置、SCR入口的烟气温度、

烟气流速与NOx浓度分布以及设计脱硝效率、允许的氨逃逸量、允许的SO2/SO3转化率与催化剂使用

寿命保证值等因素确定的。

氧化钛基催化剂的基体成分为活性TiOz,同时添加增强活性的匕。5金属氧化物,在需要进一步熠

加活性时通常还要添加W03O此外,还需添加一些其他组分以提高抗断裂和抗磨损性能。根据烟气中

S&的含量,氧化钛基催化剂中'Os组分的含量通常为1%〜5%,在燃用高硫煤时，为了控制S&向S03的

转化率，BOs的含量通常不超过2机TiOz具有较高的活性和抗SG的氧化性。VzOs是重要的活性成分,

催化剂的\'2（）5含量较高时具活性也岛，因此脱硝效率较高，但丫悬含量较高时S（）2向S（b的转化率也

较高。添加权）3则有助于抑制S02的转化,可将S0的转化率控制在1%以下。

1.2.5燃煤电厂锅炉SCR催化剂的主流结构形式有平板式和蜂窝式2种。平板式催化剂通常采

用金属网架或钢板作为基体支撑材料,制作成波纹板或平板结构,以氧化钛（“&）为基体，加入氧化

帆（YzOs）与氧化铝30）活性组分,均匀分布在整个催化剂表面，将几层波纹板或波纹板与平板相互交

错布置在一起。蜂窝式催化剂则是将氧化钛粉（TiQ）与其他活性组分以及陶瓷原料以均相方式结合

在整个催化剂结构中，按照一定配比混合、搓揉均匀后形成模压京料,采用模压工艺挤压成型为蜂窝

状单元,最后组装成标准规格的催化剂模块。

平板式与蜂窝式催化剂通常是制作成独立的催化剂单元，由若干个催化剂单元组装成标准化模

块结构，便于运输、安装与处理。平板式催化剂的板间距与蜂窝式催化剂的孔径主要根据飞灰特性确

定。与蜂窝式催化剂相比，平板式催化剂不易发生积灰与腐蚀,常用于高飞灰烟气段布置，但平板式

催化剂由多层材料构成,涂在其外层的活性材料在受到机械或热应力作用时容易脱落：此外,其活性

表层也容易受到磨损。

SCR系统所出现的磨损和堵塞可以通过反应器的优化设计（设置烟气整流器）加以缓解。为了

扰动烟气中的粉尘，保证催化剂表面的洁净，通常在反应器上面安装声波吹灰器。

1.2.6SCR反应塔中的催化剂在运行一段时间后其反应活性会降低,导致氨逃逸量增大。SCR催

化剂活性降低主要是由于重金属元素如氧化神引起的催化剂中毒、飞灰与硫酸被盐在催化剂表面的

沉积引起的催化剂堵塞、飞灰冲刷引起的催化剂磨蚀等3方面的原因。

为了使催化剂得到充分合理利用，一般根据设计脱硝效率在SCR反应塔中布置2〜4层催化剂。

工程设计中通常在反应塔底部或顶部预留1〜2层备用层空间，即2+1或3+1方案。采用SCR反应塔

预留备用层方案可延长催化剂更换周期,一般节省高达25%的需要更换的催化剂体积用量，但缺点是

烟道阻力损失有所增大。

SCR反应塔一般初次安装2〜3层催化剂，当催化剂运行2〜3a后,其反应活性将降低到新催化剂

的80%左右,氨逃逸也相应增大.这时需要在备用层空间添加一层新的催化剂；在运行6〜7a后开始

更换初次安装的第1层；运行约10a后才开始更换初次安装的第2层催化剂。

更换下来废弃催化剂一般可进行再生处理、回收再利用或作为垃圾堆存填埋。一般对催化剂进

行再生处理后得到的催化剂的脱硝效果和使用寿命接近于新催化剂，再生处理费用约为新催化剂的

40%〜50%。

1.2.7不同的催化剂具有不同的适用温度范围。当反应温度低于催化剂的适用温度范围下限时,

在催化剂上会发生副反应，NL与SOs和上0反应生成（NH4）2s0,或、HHSO4,减少与NOx的反应，生

成物附着在催化剂表面，堵塞催化剂的通道和微孔，降低催化剂的活性。另外，如果反应温度高于

催化剂的适用温度，催化剂通道和微孔发生变形，导致有效通道和面积减少，从而使催化剂失活；

温度越高催化剂失活越快。

1.2.8还原剂

1.2.8.1还原剂Nik的用量一般根据期望达到的脱硝效率，通过设定Mb和NOx的摩尔比来控制。

催化剂的活性不同，达到相同转化率所需要的NH3/N0X摩尔比不同。各种催化剂都有一定的NlIa/NOx

摩尔比范围，当摩尔比较小时，Mb和NOx的反应不完全，NOx的转化率低：当摩尔比超过一定范围

时，NOx的转化率不再增加，造成还原剂NHa的浪静，泄漏号增大，造成二次污染。

1.2.8.2刈3与烟气的混合程度也十分重要，如混合不均，即使输入量大，\上和NOx也不能充分

反应，不仅不能到达有效脱硝的目的，还会增加NOx的泄漏量。当速度分布均匀，流动方向调整得

当时，NOx转化率、液氨泄漏室及催化剂的寿命才能得到保证。采用合理的喷嘴格栅，并为、出和废

气提供足够长的混合通道，是使、出和废气均匀混合的有效措施。

1.2.8.3SCR烟气脱硝系统以氨作为还原介质,供氨系统包括氨:的储存、蒸发、输送与喷敏系统。

氨的供应有3种方式：液氨（纯氨NH,也称无水氨或浓缩氨），氨水（氨的水溶液，通常为25%〜32%的

氢氧化钺溶液）与尿素（40%〜£0%的尿素颗粒溶液）。目前，电厂锅炉SCR装置普遍使用的是液第。

液氨属化学危险物质，对液氨的运输与卸载等处理有非常严格的规程与规定。采用氨水虽可以避开适

用于液第的严格规定（氨水可在常压卜运输和储存），但经济性差,需要额外的设备和能量消耗,并需

采用特殊的喷嘴将氨水喷入烟气。

1.2.9喷氨系统

采用液氨作为还原剂时，在喷入烟气管道前需采用热水或蒸汽对液氨进行蒸发。氨被蒸发为第

气后，通常从送风机出口抽取一小部分冷空气（约占锅炉燃烧总尺量的0.5%〜1.0险作为稀释风，对

其进行稀释混合,形成浓度均匀的氨与空气的混合物（通常将氨体积含量控制在5%以内），通过布置

在烟道中的网格状氨喷嘴均匀喷入SCR反应塔前的烟气管道。

大型燃煤电厂锅炉烟气管道尺寸非常庞大,如前所述,SCR喷第系统设计是运行中的关键技术之

一,是如何保证SCR反应塔入口的烟气流速和NOx浓度的分布与喷入氨的浓度分布相一致，以得到较

高的脱硝效率并避免氮逃逸的关键。

为了提高SCR装置的运行性能，同时防止飞灰腐蚀与堵塞问题,要求烟气均匀进入SCR反应塔。

采取的技术措施是采用烟气导流挡板与均流装置尽可能使反应塔入口烟气的温度、速度与NOx浓度

均匀分布。SCR反应塔的最佳形状与烟气导向挡板和均流装置的最佳结构,通常是通过烟气冷态流动

模型试验并结合三维两相流动数值模拟计算结果来确定的。

同时,根据烟气速度分布与NOx的分布,需要采用覆盖整个烟道截面的网格型多组喷嘴设计，把

氨与空气的混合物均匀地喷射到烟气中，并采用多组阀门以尽量单独控制各喷嘴的喷氨量。为使氨与

烟气在SCR反应塔前有较长的混合区段以保证充分混合，应尽可能使氨从远离反应塔入口处喷入。

SCR脱硝效率是通过喷氨量来调整的，因此喷氨部位的选取同NH5/NOX比摩尔比一样重要。加氨部位

应在NOx浓度及烟气流速分布均匀的地方。加氨量是根据SCR入I」NOx浓度和允许的NOx排放浓度,

通过反馈信号来修正喷氨量的■=\H/N0x摩尔比表示需要的喷氨量的多少。脱硝效率一般随MVNOx

摩尔比的增大而增大，但当NH,/NOx摩尔比大于L0时，氨逃逸量会急剧增大。同时,氨氧化等副反

应的反应速率也将增大。所以,实际运行中通常将WNOx摩尔比控制在0.50~1.00。

由于喷氨量及NOx排放浓度均根据NOx在线监测仪表的指示值来控制，因此NOx在线监测仪表

的准确性至关重要，直接关系到催化脱硝装置的运行效益、NOx的排放浓度等指标的高低。为此，

M）x在线监测仪表需要设置专业人员进行维护、保养、校验与检修。

1.2.10氨逃逸

SCR反应塔出LI烟气中未参与反应的氨（Nib）称为氨逃逸。氨逃逸量一般随刈3/NOX摩尔比的增

大与催化剂的活性降低而增大°因此,氨逃逸量的多少可反映出SCR系统运行性能的好坏及催化剂活

性降低的程度。在很多情况下,可依据氨逃逸量确定是否需要添加或更换SCR反应塔中的催化剂。SCR

系统日常运行中监测氨逃逸量的经济实用方法是对飞灰氨含量进行测试分析、氨逃逸会导致：生成

硫酸锈盐造成催化剂与空气预热器沾污积灰与堵塞腐蚀，烟气阻力损失增大；飞灰中的飒含量增大，

影响飞灰质量：FGD脱硫废水及空气预热器清洗水的氨含量增大。

对于燃煤甩厂锅炉，当SCK布置在空气预热器前时，硫酸筱盐会沉枳在空气预热希的受热面上而

产生堵塞、沾污积灰与腐蚀问题。早期设计的SCR要求逃逸控制在5Ppm以下,但目前的设计要求是

将氨逃逸控制在3ppm以内，目的是尽量减少硫酸铉盐的形成，以减少氨逃逸对SCR下游设备的影响。

硫酸锈盐的生成取决于NH/NOx摩尔比、烟气温度与S03浓度以及所使用的催化剂成分。烟气中

S&的生成量取决于2个因素:锅炉燃烧形成的S03以及SCR反应塔中S&在催化剂的作用下氧化形成

的SS。SCR设计中通常要求SG/SOs转化率小于1%»对于硫酸核盐造成的堵塞问题，大多数电厂使用

吹灰器进行清洗。经验表明，端酸氢核容易用水清除，安装SCR后空气预热器的清洗次数要增加，

必要时空气预热器低温段受热面采用搪瓷材料以避免酸腐蚀。

1.2.11脱硝效率定义：

脱销装置脱除的NOx浓度与SCR反应器入口烟气中NOx浓度之比，即

脱硝效率=G二Gx100%

G

式中：

3

G——SCR反应器入口烟气中\0x浓度（标态，干基，6%02）,mg/Nm（标准状况）：

G一一SCR反应器出口烟气中、Ox浓度（标态，干基，6%02）,mg/Nn?（标准状况）。

1.3装置的工艺流程

1.3.1还原剂制备区工艺流程

本工程液氨由液氨槽车送至液氨储存区，卸筑压缩机将槽车内的液氨压全液氮储罐储存。液钮

储罐内的液氨则利用罐内自身的压力或液氨泵送至液氨蒸发槽，通过电加热后蒸发为氨气，通过气

第缓冲罐来稳定至一定压力后，经管道送至脱硝系统。液氨储存制备输送系统紧急排放的氨气则排

入氨气稀释罐中，经水吸收后成为稀朝水排入废水池，再经废水泵送至电厂废水处理系统。

1.3.1.1卸车流程

正式卸氨前，须对气氨和液氨管路用N2进行吹扫。

首先将槽车上的气、液相接管与陆用流体装卸臂相对应的管口对接，打开槽车和储罐管路上的

气、液相阀门，使槽车与储罐连通，槽车内的液第会根据两罐的压差流入储罐，当两罐压力达到平

衡时启动氨压缩机，把储罐内的气体压入槽车罐内，使两罐之间的压差重新建立，直至液氨卸车完

牛。关闭压缩机，关闭槽车和储罐管路上的气、液相阀门。开启管线上的放气阀，将管路内余气排

入氨气稀释罐，并用\2吹扫管路，最后断开槽车与陆用流体装卸臂之间的接管，完成整个卸车过程。

1.3.1.2卧式液氨储罐

液氨储存采用常温加压储存工之，即液氨在储存时的温度与环境相同或相近。本期设置2台

49.6/卧式压力储罐，设计温度为50C,设计压力为2.16MPa。液氨储存罐顶部设置安全卸压系统,

确保储存罐安全可靠。液氨储存罐区设置有防火堤、遮阳棚、冷却喷淋、消火栓等相关安全措施。

1.3.1.3液敏泵

由于环境温度对液氨储罐的压力影响很大，在冬季如果气温过低影响液氨储罐中液级的自流放

出时，可改用液氨泵将罐内液氨抽送至气化器，但这一备用副线在通常情况下应是关闭的。

1.3.1.4液获蒸发器

液第蒸发器的作用是为把液氨加热成气氨提供场所，液氨蒸发所需要的热量是由经减压过的蒸

汽提供。蒸发挥的出口管线上装有调节阀与蒸发器的出U压力形成连锁。在氨气出口管线上装有温

度检测器，以便随时观察出口氨气的温度，使氨气至缓冲罐维持适当温度及压力。蒸发器还装有安

全阀，以防止设备超压。液氨蒸发器按照400Nm3/h容量设计。数量为2台，1台运行，1台备用

1.3.1.5氨气缓冲罐

从液筑蒸发器蒸发出的氨气流进入缓冲罐，通过氨气输送管线送到锅炉侧的脱硝系统。气氨缓

冲罐能满足为SCR系统供应稳定的氨气，避免受蒸发器操作不松定所影响。

1.3.1.6氨气稀释罐

气会稀释罐为一定容积水解，水罐的液位应由满溢流管线维持。稀释罐设计由罐顶淋水，液氨

系统各排放处所排出的然气由管线汇集后从稀释槽低部进入，通过分散管将氨气分散入稀释罐水中,

利用大量水来吸收安全排放的氨气。

1.3.1.7氨:气泄漏检测器

液氨储存及蒸发系统周围设有氨气检测器，以检测第气的净漏情况，并显示大气中氨的浓度。

当检测器测得大气中氨浓度过高时，在机组控制室会发出警报，操作人员采取必要的措施，以防止

氨气泄漏的异常情况发生。

1.3.1.8排放系统

氨制备区设有排放系统，使液氨储存和蒸发系统的第排放管路为一个封闭系统，废品经稀释罐

吸收成家废水后排放至废水池，再经由废水泵送到工业废水处理车间。

1.3.1.9氮气吹扫系统

液皴储存及供应系统保持系统的严密性防止氨气的泄漏和缴气与空气的混合造成爆炸是最关键

的安全问题。基于此方面的考虑，本系统的卸料压缩机、液氨储罐、液氨蒸发器、气氨缓冲罐等都

备有氮气吹扫管线。在液氨卸料之前通过氮气吹扫管线对以上设备分别要进行严格的系统严密性检

查和氮气吹扫，防止氨气泄漏和系统中残余的空气混合造成危险。

1.3.2SCR区工艺流程

1.3.2.1自脱硝剂制备区域来的氨气与稀释风机来的空气在第/空气混合器内充分混合。氨的爆炸极

限（在空气中体枳％）15.7〜27.4%,为保证安全和分布均匀，稀释风机流量按100用负荷氨量的

L15倍对空气的混合比为5%设计。氨的注入量控制是由SCR进出口N0x、02监视分析仪测量值、

烟气温度测量值、稀释风机流量、烟气流量（由燃煤流量演算求得）来控制的。

混合气体进入位于烟道内的氨注入格栅，在注入格栅前设有手动调节和流量指示，在系统投

运初期可根据烟道进出口检测NOx浓度来调节氨的分配量，调节结束后可基本不再调整。

混合气体进入烟道通过氨/烟气混合器再与烟气充分混合，然后进入SCR反应器。SC反应器操

作温度可在320C〜42O''C,SC?反应器的位置位于省煤器与空预器之间，温度测量点位于SCR反应

器前的进口烟道上，出现320C〜420C温度范围以外的情况时，温度信号将自动连锁关闭氨进入氨

/空气混合器的快速切断阀。在SCR反应器内氨与氧化氮反应生成氮气和水，反应方程式如下：

4N0+4NH3+02-6H20+4N2（式2——3）

NO+\a+2NH3-3H20+2N2（式2—4）

反应生成的水和氮气随烟气进人空气预热器。在SCR进口设置NOx与&浓度监视分析仪、温度

监视分析仪，在SCR出口设置KOx,G、NL浓度监视分析仪。NL浓度监视分析仪监视NR的逃逸浓度

小于3ppm,超过则报警。

1.3.2.2在氨气进装置分管底后设有氮气预留阀及接口，在停用或检修时用于吹扫管内氨气。

1.3.2.3SCR内设置吹灰器，吹扫介质为蒸汽、压缩空气，脱硝装置的吹灰器采用杷式吹灰器。吹

扫根据SCR压差以及运行周期决定。

第二章脱硝系统

2.1概述

陕西北元化工有限责任公司4X125MN机组烟气脱硝装置采用选择性催化还原法（SCR）脱硝装

置，反应器催化剂层数按2+1模式，初装2层，额定工况、设计煤种下脱硝效率不小于85%。脱销

系统不设置烟气和省煤器旁路。还原剂采用液氨。

选择性催化还原法（SCR）原理一一烟气和氨与空气的混合物在经过SCR装置的蜂窝式催化剂层

时，烟气中的NOx和N1M空气中6发生化学反应，生成无污染的N2和乩,0。其反应方程为：

4NH：1+4NO+O2-4NZ+6H,.O

4NH3+2N02+02-*3N2+6H20

其反应产物为对环境无害的水和氮气，但只有在900C以上的条件下才具备足够的反应速

度，工业应用时须安装相关反应的催化剂，在催化剂的作用下其反应温度降至400,C左右，锅

炉省煤器后温度正好处于这一范围内，这为锅炉脱硝提供了行利条件。

SCR（脱硝系统）催化剂的工作温度是有一定范围的，温度过高（＞420C）时催化剂会加

速老化；当温度在300C左右时，在同一催化剂的作用下，另一副反应也会发生。

2S02+02-*2S02

NHa+Hg+SOLN&HSO

即生成氨盐，该物质粘性大，易粘结在催化剂和锅炉尾部的受热面上，影响锅炉运行。因

此，只有在催化剂环境的烟R温度在305-420C之间时方允许喷射氨气进行脱硝。

2.2系统概述

陕西北元化工集团有限公司2X125MW机组烟气脱硝项目采用选择性催化还原反应（SCR）脱硝。

机组锅炉布置两台SCR反应器，烟气从锅炉省煤器后烟道引出，通过SCR反应器进行脱硝反应，再

送回空气预热器前烟道。整套脱硝装置主要由SCR反应区和氨站区两个区域组成

2.2.1SCR反应区

锅炉布置两台SCR反应器，烟气从锅炉省煤器后烟道引出通过SCR反应器进行脱硝反应，再

送回空气预热器前烟道。SCR反应区工艺系统主要由烟气系统、SCR反应器本体、氨喷射系统、声波

吹灰系统组成

2.2.1.1SCR反应区系统的物流流向

2.2.1.1.1原烟气：来自锅炉省煤器的原烟气一SCR系统入口一喷熟格栅一烟气/氨混合器一导流板

一整流装置一催化剂层；

2.2.1.1.2净烟气：催化剂层一SCR反应器出口一空气预热器入口

2.2.1.1.3氨；氮缓冲槽一氨/空气混合器一喷匆格栅一烟气/敏混合器一SCR反应器；

2.2.1.1.4氮气：由氮气储罐到氨/空气混合器：

2.2.2烟气系统

烟气系统是指从锅炉省煤器出口至SCR反应器本体入口、SCR反应器本体出口至空预器之间的

连接烟道，包括进I」烟气挡板、出I」烟气挡板、导流板、烟道支吊架、人孔门、膨胀节等部件。

2.2.3SCR反应器

SCR反应器是指未经脱硝的烟气与NH3混合后通过安装催化剂的区域产生反应的区间。SCR反应

器本体内装有蜂窝状催化剂，混合好的烟气与氨进入反应器本体后，在催化剂的催化作用下烟气中

的NOX与氨进行氧化还原反应，生成N2和水，达到脱硝的目的。每台机组SCR反应器布置2台稀释

风机，稀释风机用于把敏气稀释到安全的浓度，交气与稀释空弋的比例不超过5队

2.2.4吹灰系统

吹灰系统的作用是为了防止催化剂表面积灰堵塞反应器。根据本工程灰份特性，本工程脱硝系

统催化剂采用蒸汽吹灰系统+声波吹灰系统联合清灰。每层催化剂设2台伸缩式蒸汽吹灰器和3台声

波吹灰器，每台机组设置8台蒸汽吹灰器和12台声波吹灰器，备用层催化剂预留接口，每台锅炉设

一套SCR蒸汽疏水系统。

2.2.5氨喷射系统

氨喷射系统主要指喷氮格栅，格栅上有喷嘴，氨/空气混合气体通过喷嘴喷入烟道内，与烟气混

合。喷氨格栅前装有氨/空气混合器，氨气与稀释空气在氨/空W混合器中混合，氨、空气按照1：

20的比例稀释。喷氨格栅后装有静态混合器，用于均匀的混合喷入烟道中的氨气和烟气。

2.2.6催化剂

反应器内催化剂层按照两层，并预留一层设计。催化剂的型式采用蜂窝式。SCR反应器

内催化剂应当能承受运行温度420C（每次不低于5小时，一年不超过三次）的考验，而不产

生任何损坏。

2.3氨站系统

氨站系统的主要功能是向SCR系统提供足够的氨气，以保证SCR反应的进行。主要包括液氨的卸料

和存储系统、液氨蒸发系统、废气收集及废液排放系统、氮气吹扫系统。锅炉SCR脱硝系统采用的

还原剂是纯度为99.5%的液氨，有2套氨储存系统、2套卸载系统以及2套供氨系统。液第自液氨储

罐流经液氨储罐液氨出口阀、液氨蒸发器液氨入口开关阀、液氨蒸发器氨入口气动调节门、液氨蒸

发器、氨气缓冲罐入口开关阀、氨气缓冲器、氨气缓冲罐出口开关阀后至SCR区。液氨在蒸发器内

受蒸汽加热后气化为氨气，向5CR区稳定输出额气。氨蒸发器共计2台，1用1备。

2.3.1液氨的卸料与存储系统

液氨的供应由液氨槽车运送，利用卸料压缩机抽取液氨储耀中的氨气，在槽车和液氨储罐间形成压

差，将槽车的液氨推挤入液氨储罐中。它主要包括以下设备：

2.3.1.1卸料压缩机（2台）

2.3.1.2氨卸料臂（1套）

2.3.1.3液氨储罐（2台）

2.3.2液氨蒸发系统

液氨储罐内的液室则利用曜内自身的压力或液氨泵送至液颔蒸发槽，通过电加热后蒸发为第气，

通过气氨缓冲罐来稳定至一定压力后，经管道送至脱硝系统。它主要包括以下设备：

2.3.2.1液氨泵（2台）

2.3.2.2氨蒸发器（2台）

2.3.2.3氨气缓冲罐（2台）

2.3.3排放系统

废气收集及废液排放系统主要是紧急排放或设备检修时排放的氨气，经收集管进入氨气吸

收罐用水进行吸收，然后进入废水池，经废水泵升压后进行综合处理。它主要包括以下设备：

2.3.3.1氨气吸收罐（1台）

2.3.3.2废水池（1座）

2.3.3.3废水泵（2台）

2.3.4氮气吹扫系统

在卸料压缩机、储氨罐、氨气蒸发槽、氨气缓冲槽等设备停运时，对管线用氮气进行吹扫，防

止管道中残留的氨气池漏和系统中残余的空气混合物造成危险。

2.4设备规范

2.4.1性能数据

序号项目名称单位数据

―•入口处烟气成份

1烟气流量n7h70000-780000（实际状态，湿基，实际氧）

项目实施阶段以双方确认的实

2

烟气温℃380-410

际温度为准

3负荷变化范围30%-110%

4烟气中&%(v)6-8湿基，体积百分数

5烟气中Hppm7000-8000湿基，体积百分数

式干基、mg/Nm1

6SO6%02）600-700脱硫入口

7NOx浓度（干6与&）mg/Nn?300-765未处理原烟气

mg/Nm'J

8NOx浓度（干基、6斌功300SCR设计入口浓度

粉尘浓度（干基、

9J

mg/Nm20-40除尘后、排入大气浓度。

6%02）

10液氨品质

重量法

11总压损（含尘运行）PaW900

12氨含量%99.6

13一装置可用率%298

14消耗品

15一纯氨（规定品质）t/h0.13X4

16一电耗（所有连续运行设备轴功率）kW22.6

17一压缩空气Nm7h700NmVh(工况0.6MPa)

18一蒸汽

19SCR出口污染物浓度（6%02,标态，干基）

-NOxmg/Nm1Sb。

2脱硝设备

2.1烟道系统

(1)入口烟道补偿器厂家江苏苏创管业科技有限公司

材质不锈钢304

一最大允许温度C450C不大于5小时

尺寸m2.42X6.07X0.55

设计承受压力Pa不大于±5800Pa

瞬时不变形承能力Pa不低于±9800Pa

一运行温度*C300-380

(2)出口烟道补偿器厂家江苏苏创管业科技有限公司

材质不锈钢304

—最大允许温度eC450C不大于5小时

尺寸m3X4X0.5

设计承受压力Pa不大于±5800Pa

瞬时不变形承能力Pa不低于±9800Pa

一运行温度*C300-380

(2)催化剂

一数量台2

一大小m5mx7mxi3m

一总壁厚mm6

一腐蚀余量inm1

一材质Q345

(3)催化剂

一型式蜂窝式

一层数2+1

一活性温度范围C320-410

一基材Ti02

一活性物质V2O5、WO3

一体积m3132.32

尺寸mm1920X960X1120

厂家新疆中泰国信环保新材料

2.4.2主要设备技术规范

序号设备名称项目规范单位

产品编号14145

容积49.6m

设计压力2.16MPa

工作压力2.0-2.5MPa

安全门动作压力2.17（2个）MPa

1储敏罐

安全门动作压力2.18（2个）MPa

设计温度-25-50℃

工作温度-25-50℃

数量2台

制作厂家山东义升环保设备有限公司

排气量0.5m3/min

转速420r/min

进气温度W50C

排气温度<120℃

额定进气压力1.6MPa

无油润滑氨气额定排气压力2.4MPa

2

压缩机安全门动作压力2.15MPa

电动机功率11KW

电动机转速1450r/min

电流21.9A

电压380V

厂家泰州市华源电机有限公司

型号YAB2-5W

型式容积式叶片泵

流量1m'/h

工作压力1.6MPa

扬程50m

3液氨泵

数量2Zx

额定转速1440rpm

功率1.5

电压38

电流3.6

制造厂家江苏大中电机股份有限公司

设计压力1.2MPa

耐压试验压力1.57MPa

最高允许工作压力1.25MPa

安全门动作压力1.22MPa

4氨气缓冲罐设计温度90℃

工作温度

3

容积3m

数量台2

制造厂家山东义升环保设备有限公司

设计温度常温50℃

设计压力1.0MPa

操作压力0.6

5氨气稀释槽安全门动作压力1.0MPa

3

容积5.0m

工作介质稀氨水

制作厂家山东义升环保设备有限公司

型号VEP-NH3-400

加热方式电热水浴

6液氨蒸发器壳程介质水

管程介质液氨

气化能力4C0Nm7h

设计温度90

设计压力2.5MPa

安全门动作压力2.3MPa

电加热器功率144KW

数量台2

制作厂家天津市奥利达设备工程技术有限公司

管程（夹套）壳程（客体）

设计压力2.5MPa常压

耐压试验压力3.13MPa盛水试漏

设计温度-19/90℃90℃

7液氨汽化器工作介质液氨水

主体材料S30408Q345R

换热面积4.5m:,

数量台2

制造单位天津市南洋金属结构厂

型号50YZ30-30

扬程3Cm

转速1460r/min

8渣浆泵流量2C3

数量台2

制作厂家淄博锦资泵业有限公司

额定转速1470rpm

功率15kw

电压380V

电流29.3A

电机制造厂家江苏世隆电机有限公司

设计压力1.0MPa

耐压试验压力1.25MPa

设计温度50℃

氨区仪表风压

9操作压力0.6MPa

缩空气储罐

安全门动作压力1.0MPa

3

容积2.1m

制造厂家山东义升环保设备有限公司

型号OS9-5.6A

型式离心式

流量2125-3037m/h

10稀释风机

压头6588-7090Pa

数量2台

厂家福利实业公司北京鼓风机厂

型号