选择性催化还原脱硝技术（SCR）课件.ppt

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1、选择性催化还原脱硝技术（SCR）一、SCR脱硝技术原理二、SCR系统组成及工艺流程介绍三、SCR催化剂的失活及其应对措施四、SCR烟气脱硝装置问题及优化SCR反应原理与SNCR相同，只是由于使用了催化剂使得反应温度大大降低（300~450℃），从而可以在锅炉的省煤器与空气预热器之间的烟道喷入的NH3、烃类等还原剂在烟气中O2的作用下将NOX快速还原成无害的N2和H2O。1.1反应机理一、SCR脱硝技术原理主要的化学反应式为：4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O4NH3+6NO→5N2+6H2O4NH3+2NO2+O2→

2、3N2+6H2O8NH3+6NO2→7N2+12H2O当然，还有一些次要反应，反应原理如图1-1所示图1-1SCR反应原理二、SCR系统组成及工艺流程介绍2.1系统布置方式2.1.1内部结构SCR工艺的核心装置是脱硝反应器，反应器中的催化剂分上下多层（一般为3~4层）有序放置。图2-1为典型的SCR反应器内部结构示意图。图2-2为水平和垂直布置的SCR反应器。理论上SCR脱硝装置可以布置在水平烟道或垂直烟道中，但对于燃煤锅炉，一般应布置在垂直烟道中，且气流方向是自上而下的。这是因为烟气中含有大量粉尘，布置在水平烟道中易引起

3、SCR脱硝装置的堵塞。2.1.2总体布置SCR反应器可以安装在锅炉的不同位置，一般分三种情况：1）位于锅炉省煤器和空气预热器之间的高灰SCR系统；2）安装在高温电除尘器之后的低灰SCR系统；3）安装在FGD脱硫塔之后的尾部低温低灰SCR系统。图2-3SCR反应器的布置方式(a)高灰段布置；图2-3SCR反应器的布置方式(b)低灰段布置；图2-3SCR反应器的布置方式(c)尾部烟气段布置；a.高灰段布置SCR反应器布置在省煤器与空气预热器之间，反应温度一般为300~400℃，适合催化剂的运行温度，但此时烟气中所含有的全部飞灰

4、和二氧化硫均通过催化剂反应器，催化剂的寿命会大大缩短；影响催化剂寿命的因素有：（1）烟气中所携带的飞灰中含有的Na、Ca、Si、As等成分会使催化剂中毒；（2）飞灰对SCR反应器的磨损；（3）飞灰将SCR反应器蜂窝状通道堵塞；（4）如烟气温度升高，会将催化剂烧结，或使之再结晶失效；如烟气温度降低，NH3会与SO3反应生成硫酸铵，从而堵塞SCR反应器通道和污染空气预热器；（5）高活性的催化剂会促使烟气中的SO2氧化成SO3。b.低灰段布置反应器布置在静电除尘器之后，这时温度一般为300~400℃。烟气先经过电除尘器，再进入S

5、CR反应器，这样可以防止烟气中的飞灰污染催化剂、磨损或堵塞反应器，但烟气中的SO3始终存在，因此烟气中的NH3和SO3反应生成硫酸铵而发生堵塞的可能性仍然存在。采用该方案的最大问题是，静电除尘器无法在300~400℃的温度下正常运行，因此很少采用。c.尾部烟气段布置SCR反应器布置在烟气脱硫装置（FGD）后，催化剂将完全工作在无尘、无二氧化硫的“干净”烟气中。当催化剂在干净烟气中工作时，其工作寿命可达高灰段催化剂使用寿命的两倍。该布置方式的主要问题是将反应器布置在湿式FGD脱硫装置后，而低温SCR催化剂还没有达到工程应用的

6、程度，其排烟温度仅为50~60℃，因此，为使烟气在进入SCR反应器前达到所需要的反应温度，需要再烟道内加装燃油或天然气的燃烧器，或蒸汽加热的换热器以加热烟气，从而增加了能源消耗和运行费用。图2-4所示为SCR烟气脱硝系统简图。SCR系统一般由氨的储存系统、氨与空气混合系统、氨气喷入系统、反应器系统。省煤器旁路、SCR旁路、检测控制系统等组成。2.2系统组成及典型工艺流程图2-4SCR脱硝系统工艺流程：1）自氨制备区来的氨气与稀释风机来的空气在氨/空气混合器内充分混合；2）混合气体进入位于烟道内的氨喷射格栅，喷入烟道后，或再

7、通过静态混合器与烟气充分混合，然后进入SCR反应器，SCR反应器操作温度可到300~400℃。温度测量点位于SCR反应器进口，当烟气温度在300~400℃范围以外时，温度信号将自动关闭氨进入氨/空气混合器的快速切断阀。3）氨与NOx在反应器内，在催化剂的作用下反应生成N2和H2O。N2和H2O随着烟气进入空气预热器。在SCR进口设置NOx、O2温度监视分析仪，在SCR出口设置NOx、O2、NH3温度监视分析仪。NH3温度监视分析仪监视NH3的逃逸浓度小于规定值，超过则报警并自动调节NH3注入量。4）在氨气进气装置分管阀后设

8、有氮气预留阀及接口，在停工检修时用于吹扫管内氨气。5）SCR反应器内设置蒸汽（耙式）吹灰器或声波吹灰器，吹扫介质一般为蒸汽，根据SCR反应器压差决定吹扫。6）在氨存储和制备区，液氨通过卸料软管由槽车内进入液氨储罐。卸车时，储罐内的气体经压缩机加压后进入槽车，槽车内的液体被压入液氨储罐。液氨储罐液位到达高