油气锅炉低温SCR脱硝方案

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1、石化烯烃装置锅炉烟气处理低温SCR脱硝项目技术方案中石化宁波设计院2015年6月10日1/11、项目概况3台油气锅炉烟气脱硝装置，根据目前脱硝技术的发展现状及我公司成熟的技术、设计和实际工程经验，针对本项目的具体情况，采用低温SCR脱硝工艺，SCR反应器布置在空气预热器之前。考虑到厂内具体情况、还原剂的储运方便、安全，拟采用20%左右的氨水为还原剂。本方案为初步技术方案，供业主参考。2、烟气基本参数脱硝进口烟气参数单台（共2台）烟气量Nm³/h200000240000入口温度℃180180二氧化硫mg/Nm³5050氧含量%氮氧化物mg/Nm³50

2、50烟尘浓度mg/Nm³小于30小于303、烟气排放标准及设计要求排放标准执行最新超低排放；二氧化硫50mg/Nm3；氮氧化物50mg/Nm3；粉尘30mg/Nm3；（1）本项目采用低温SCR工艺，脱硝工艺要适用于工程己确定的烟气条件，并考虑烟气变化的可能性；（2）使用20%氨水作为脱硝还原剂；（3）烟气脱硝装置的控制系统可进入主机控制系统，也使用PLC系统单独控制；（4）烟气脱硝效率≥88%；（5）NH3逃逸量控制在5ppm以下；（6）脱硝装置可用率不小于98%，服务寿命为20年；（7）采用成熟的SCR工艺技术，设备运行可靠；15/16（1）根据

3、工程的实际情况尽量减少脱硝装置的建设投资；（2）脱硝工艺脱硝还原剂、水和能源等消耗少，尽量减少运行费用；（3）烟气脱硝不能影响原系统出力及正常运行，同时，脱硝系统应具备单独运行、单独检修的要求。4、烟气处理流程5、SCR脱硝工艺SCR工艺系统主要包括烟道系统、SCR反应器、氨喷射系统、氨储存制备供应系统、声波吹灰系统等，下面将分别进行描述。5.1SCR脱硝系统5.1.1SCR脱硝原理SCR的全称为选择性催化还原法(SelectiveCatalyticReducation)。催化还原法是用氨或尿素之类的还原剂，在一定的温度下通过催化剂的作用，还原废气

4、中的NOx(NO、NO2)，将NOx转化非污染元素分子氮(N2)，NOx与氨气的反应如下：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2OSCR系统包括催化剂反应器、还原剂制备系统、氨喷射系统及相关的测试控制系统。SCR工艺的核心装置是催化剂和反应器，有卧式和立式两种布置方式，一般采用立式较多。5.1.2反应器本体SCR反应器本体依烟气流向可分为喷氨段、混合段、均流段、反应段。SCR脱硝效率与以下因素有关：l催化剂质量；l反应温度；l停留时间；l氨氮比；l氨气与烟气混合均匀程序；l烟气在SCR反应器内分布均匀程度。15

5、/16为达到较高的脱硝效率，设计每个功能段时必须考虑以上因素，每个环节均优化设计。在本项目中，设计进入SCR系统的烟气温度为180℃。5.1.3喷氨格栅或氨水专用喷枪喷氨段内安装有喷氨格栅，喷氨格栅上安装有喷氨专用喷嘴，喷氨格栅不仅能将氨气均匀喷入烟气中，而且还有良好的初步混合效果。只有喷氨格栅喷出的氨气均匀，后面的混合器的混合效果才能好。5.1.4氨气/空气混合器为使氨气与烟气混合均匀，在喷氨格栅后安装有混合器，混合器采用多层纵向折流板形式，通过折流板的扰流，使烟气与氨气充分混合均匀。混合器依据CFD数值模拟计算结果进行设计，保证氨气混合效果。5

6、.1.5整流器混合好氨气的烟气在反应器内的分布均匀程序不仅影响脱硝效率，也影响到氨的逃逸浓度。烟气流速高区域烟气停留时间短，脱硝效率低、部分氨气无法反应而逃逸，虽然烟气流速低区域脱硝效率高，但在烟气分布不均匀时，则总体脱硝效率则低、氨易逃逸。立式SCR反应器上方烟气流向需要转90°角度，均流器前烟道不仅短，而且也有多个影响气流的局部构件。安装均流器空间小，为使进入催化剂层的烟气分布均匀，均流器采用导流板加均流格栅板形式，导流板和格栅板依据CFD数值模拟计算结果进行设计。保证进入催化剂层的烟气流速均匀程度σ<0.2。5.1.6催化剂目前常用的催化剂形

7、式主要为蜂窝式和板式。(1)蜂窝式是目前市场占有份额最高的催化剂形式，其特点是单位体积的催化剂活性高，达到相同脱硝效率所用的催化剂体积较小，适合灰分低于30g/m3，灰粘性较小的烟气环境。(2)板式催化剂的市场占有份额仅次于蜂窝式催化剂。板式催化剂以金属板网为骨架，比表面积较小。此种催化剂的特点是：具有较强的抗腐蚀和防堵塞特性，适合于含灰量高及灰粘性较强的烟气环境。缺点是单位体积的催化剂活性低、相对荷载高、体积大，使用的钢结构多。考虑到本项目的废气气量小而且其中少量颗粒物，气体堵塞催化剂孔道和冲刷磨损催化剂作用较小，所以本工艺采用的催化剂形式是蜂窝

8、状整体催化剂。催化剂尺寸：150×150×800mm。15/16本工程共配置一台SCR反应器，每台SCR反应器设计三层催化