產(chǎn)品詳情

脫銷工藝系統(tǒng)

SCR（Selective Catalytic Reduction）——選擇性催化還原法脫硝技術(shù)是目前國際上應(yīng)用廣泛的煙氣脫硝技術(shù)，在日本、歐洲、美國等國家地區(qū)的大多數(shù)電廠中基本都應(yīng)用此技術(shù)，它沒有副產(chǎn)物，不形成二次污染，裝置結(jié)構(gòu)簡單，并且脫除效率高（可達(dá)90%以上），運(yùn)行可靠，便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。

SCR 技術(shù)原理為：在催化劑作用下，向溫度約280～420 ℃的煙氣中噴入氨，將NO_X還原成N₂和H₂O。

其主要反應(yīng)如下：

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O

6NO+4NH₃→5N₂+6H₂O

6NO₂+8NH₃→7NO₂+12H₂O

2NO₂+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O

NH₃與煙氣均勻混合后一起通過一個填充了催化劑(如V₂O₅-TiO₂)的反應(yīng)器，NO_x與NH₃在其中發(fā)生還原反應(yīng)，生成N₂和H₂O。反應(yīng)器中的催化劑分上下多層(一般為3—4層)有序放置。

1、脫硝工藝方案

SCR脫硝工藝技術(shù)*，工藝成熟，經(jīng)濟(jì)合理，工業(yè)業(yè)績居多，脫硝效率高。液氨投資及運(yùn)行成本低操作簡單且本項(xiàng)目場地布置滿足安全設(shè)計要求。

1.1 SCR反應(yīng)器

1）系統(tǒng)組成

SCR反應(yīng)器和附屬系統(tǒng)由擋板門、噴氨格柵、SCR反應(yīng)器、催化劑、吹灰系統(tǒng)和煙道等組成。

2）工藝描述

由氨蒸發(fā)混合器來的稀釋氨氣通過噴氨格柵的多個噴嘴，將氨噴入煙氣中。注入格柵后的煙氣混合裝置促進(jìn)煙氣和氨的混合，保證煙氣中氨濃度的均勻分布。

來自蒸汽鍋爐出口的煙氣通過SCR反應(yīng)器，SCR反應(yīng)器包含催化劑層，在催化劑作用下，NH₃與NO_X反應(yīng)從而脫除NO_X，催化劑促進(jìn)氨和NO_X的反應(yīng)。在SCR反應(yīng)器最上面有整流柵格，使流動煙氣分布均勻。催化劑裝在模塊組件中，便于搬運(yùn)、安裝和更換。煙氣經(jīng)過煙氣脫硝過程后經(jīng)空氣預(yù)熱器熱回收后進(jìn)入除塵器和FGD系統(tǒng)后排入大氣。

SCR反應(yīng)器催化劑層間安裝吹灰器用來吹除沉積在催化劑上的灰塵和SCR反應(yīng)副產(chǎn)物，以減少反應(yīng)器壓力降。

SCR工藝主要性能指標(biāo)有：脫硝效率、氨量、反應(yīng)器的壓力降等。

SCR工藝主要設(shè)計參數(shù)有催化劑總量、催化劑高度、催化劑空隙率和煙氣速度等。

催化劑的形式：蜂窩式。

3）主要設(shè)備選型

l SCR反應(yīng)器

反應(yīng)器的水平段安裝有煙氣導(dǎo)流、優(yōu)化分布的裝置以及氨的噴氨格柵，在反應(yīng)器的豎直段裝有催化劑床。

反應(yīng)器采用固定床垂直通道型式，初裝2層，并預(yù)留1層位置，作為未來脫硝效率低于保證值時增裝催化劑用，以此作為增強(qiáng)脫硝效率并延長有效觸媒壽命的備用措施。

設(shè)置一個反應(yīng)器。每個反應(yīng)器按3層設(shè)計，運(yùn)行初期僅裝2層。

反應(yīng)器為直立式焊接鋼結(jié)構(gòu)容器，內(nèi)部設(shè)有觸媒支撐結(jié)構(gòu)，能承受內(nèi)部壓力，地震負(fù)荷、煙塵負(fù)荷、觸媒負(fù)荷和熱應(yīng)力等。反應(yīng)器殼外部設(shè)有加固肋及保溫層。觸媒通過反應(yīng)器外的觸媒填裝系統(tǒng)從側(cè)門放入反應(yīng)器內(nèi)。

l 噴氨格柵

為了使氨在煙氣中均勻分布，并且便于對反應(yīng)器中層催化劑上方煙氣的NH3/NOx摩爾比的調(diào)整，所以需在進(jìn)口煙道上的合適位置設(shè)置噴氨格柵。包括供應(yīng)箱、噴射格柵和噴射孔等。噴射系統(tǒng)配有節(jié)流閥及節(jié)流孔板。在對NOx濃度進(jìn)行連續(xù)分析的同時，調(diào)節(jié)必要的氨量從噴氨格柵中噴氨。

l 吹灰器

SCR采用聲波吹灰器，能夠保持催化劑的連續(xù)清潔，清灰*，不留死角，實(shí)現(xiàn)限度、利用催化劑對脫硝反應(yīng)的催化活性，延長催化劑的壽命，降低SCR的維護(hù)成本。每層催化劑設(shè)置1套聲波吹灰器。

1.2氨水儲存系統(tǒng)

氨水儲罐設(shè)立1個，45m³，儲存20%濃度的氨水溶液，可滿足兩套系統(tǒng)5天的用量。

氨水罐的作用是存儲反應(yīng)劑，要求容量足夠，運(yùn)行安全。氨水罐介質(zhì)入口氨水輸運(yùn)管線，出口為氨水泵的吸入管線。為了保證氨水罐內(nèi)有足量的氨水，并且壓力適當(dāng)，氨水罐需要配置液位計、真空閥、安全閥等附屬設(shè)施。

氨罐底部有 5 個管座，分別接放水管、泵回流管、泵吸水管、氨水輸運(yùn)管、備用管線。罐頂部設(shè)置一個人孔門，方便維護(hù)人員進(jìn)入罐體內(nèi)部檢修。罐頂部的管座，分別用于連接壓力表、壓力釋放閥、放空閥。罐體封頭管座用于連接玻璃液位計、熱電偶。

一只是正壓安全閥，當(dāng)罐子內(nèi)壓達(dá)到設(shè)計壓力值時，自動開啟釋放氨氣，當(dāng)內(nèi)壓逐漸降低到回座壓力時關(guān)閉。

氨罐設(shè)置的液位計。

氨罐的材質(zhì)選用玻璃鋼或碳鋼+防腐。

為了便于維護(hù)、巡視和操作，氨水罐外需要配置雨棚，檢修操作平臺，設(shè)置相應(yīng)的樓梯、爬梯走道等。

1.3氨/空氣噴霧系統(tǒng)

氨水和空氣在混合器和管路內(nèi)充分混合后進(jìn)入氨氣分配總管。氨/空氣噴霧系統(tǒng)包括供應(yīng)箱、噴氨格柵和噴嘴等。每一個供應(yīng)箱安裝一個節(jié)流閥及節(jié)流孔板，可以使氨混合物在噴氨格柵達(dá)到均勻分布。手動節(jié)流閥的設(shè)定是根據(jù)煙氣中的氨氮的相對量來調(diào)整。氨噴霧管位于催化劑上游煙氣風(fēng)管內(nèi)。氨/空氣混合物噴射配合NOx濃度分布，通過霧化噴嘴來調(diào)整。

1.4脫硝裝置總體布置

脫硝工程主要構(gòu)筑物有脫硝裝置、氨水的貯存和供應(yīng)系統(tǒng)的構(gòu)筑物。

在制定脫硝裝置布置方案時，應(yīng)考慮下面設(shè)備：

— SCR反應(yīng)器；

— 煙氣管道；

— 輔助設(shè)備。

布置原則

— 在規(guī)劃基本的現(xiàn)場布置方案時，建筑和設(shè)備的位置按照需要的功能來布置，并考慮進(jìn)出方便、建造難易、操作、維護(hù)和安全性。

—設(shè)置一個SCR反應(yīng)器。

—為SCR反應(yīng)器留有適當(dāng)?shù)目臻g，用來設(shè)置過道，便于催化劑模塊的安裝和操作。

—為催化劑模塊的抬升預(yù)留足夠的空間。

—通道盡可能連續(xù)，所有的主要通道能允許叉式升降機(jī)（鏟車）通行，并考慮其轉(zhuǎn)動半徑。

1.5電氣部分

1.5.1 供配電系統(tǒng)

脫硝反應(yīng)區(qū)設(shè)置380V反應(yīng)區(qū)MCC段，布置在脫硝裝置鋼平臺上。MCC采用單母線接線方式，由相應(yīng)機(jī)組的鍋爐PC段各提供一路三相三線制電源，且加裝ATS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動切換。

所有饋線回路采用塑殼斷路器，對于電動機(jī)回路還將配置接觸器和馬達(dá)控制器。

脫硝反應(yīng)區(qū)不單獨(dú)設(shè)置事故保安段，保安負(fù)荷就近接入主廠房或脫硫事故保安段。

脫硝反應(yīng)區(qū)不單獨(dú)設(shè)置UPS電源系統(tǒng)，UPS負(fù)荷就近接入主廠房或脫硫UPS裝置。

脫硝反應(yīng)區(qū)無直流負(fù)荷。

1.5.2二次接線及繼電保護(hù)

脫硝系統(tǒng)不設(shè)常規(guī)音響及光字牌，所有開關(guān)狀態(tài)信號、電氣事故信號及預(yù)告信號均以硬接線連接方式送入機(jī)組PLC控制系統(tǒng)。電氣系統(tǒng)的測量按照《電測量及電能計量裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程》DL/T 5137-2001的規(guī)定設(shè)置相應(yīng)的電氣測量表計和變送器。集中監(jiān)測的電氣量通過綜合變送器裝置輸出4～20mA信號送到PLC。就地監(jiān)測的電氣量，在開關(guān)柜上裝設(shè)測量表計監(jiān)測。變送器安裝在相應(yīng)的開關(guān)柜內(nèi)。

400V廠用系統(tǒng)及電動機(jī)由脫扣器及電動機(jī)保護(hù)控制器實(shí)現(xiàn)保護(hù)。繼電保護(hù)配置按《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計技術(shù)規(guī)定》DL/T5153-2002的規(guī)定配置，基本配置如下：

1.5.3其它

l 照明及檢修系統(tǒng)

照明系統(tǒng)僅有交流正常照明，采用380/220V，3相4線，中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。脫硝SCR區(qū)域的正常照明電源由主機(jī)照明動力中心（PC）供電，制氨區(qū)域的正常照明電源取自380/220V脫硝制氨 MCC段。

根據(jù)檢修需要，在SCR區(qū)各平臺及制氨區(qū)設(shè)置必要的檢修電源箱。SCR區(qū)的檢修箱及插座箱電源由各自機(jī)組的檢修PC引接，制氨區(qū)脫硝檢修箱及插座箱電源由380/220V脫硝制氨 MCC段提供。

l 防雷、接地系統(tǒng)及安全滑線

防雷系統(tǒng)的設(shè)計符合《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》。

新建脫硝區(qū)域及氨區(qū)的接地將按照規(guī)程“交流電氣裝置的接地" DL/T621-1997進(jìn)行設(shè)計。

脫硝反應(yīng)區(qū)與廠區(qū)連成一體，最終通過185mm²裸銅線與主接地網(wǎng)相連，形成一個可靠的接地網(wǎng)絡(luò)。

氨區(qū)不設(shè)獨(dú)立避雷針進(jìn)行保護(hù)，采取在氨區(qū)的頂棚上部設(shè)置接閃網(wǎng)。避雷裝置與引下線之間的連接采用焊接，引下線及接地裝置使用的緊固件均為熱鍍鋅材料。

l 電纜敷設(shè)

動力電纜采用阻燃交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套銅芯電纜，保安負(fù)荷、消防負(fù)荷及直流電源等重要回路采用NH-VV-0.6/1kV銅芯電纜。

控制電纜采用阻燃型聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套對絞屏蔽電纜，最小導(dǎo)體截面為1.5mm²，電流回路最小截面為2.5mm²，電流電壓回路不小于4mm²。

計算機(jī)電纜：ZRC-DJYP2VP2-0.3/0.5kV，信號回路最小截面為1.0mm²。

脫硝系統(tǒng)內(nèi)恰當(dāng)?shù)匾?guī)劃電纜通道，電纜主通道采用架空橋架，材質(zhì)為熱鍍鋅梯級式鋼橋架，電纜管采用熱鍍鋅鋼管。電纜及電纜構(gòu)筑物有防火阻燃措施。

l 火災(zāi)報警系統(tǒng)

根據(jù)消防及火災(zāi)報警的設(shè)計要求，在供氨系統(tǒng)中設(shè)置火警監(jiān)測點(diǎn)。主要是MCC間、電子設(shè)備間、電纜主通道。脫硝島內(nèi)的火災(zāi)報警系統(tǒng)采用的設(shè)備將與業(yè)主主廠房的火災(zāi)報警系統(tǒng)一致， 其報警信號線、電話線和電源線考慮接入主機(jī)火災(zāi)報警系統(tǒng)控制器，并滿足消防驗(yàn)收要求。

脫硝反應(yīng)區(qū)不單獨(dú)設(shè)置火災(zāi)報警系統(tǒng)。

1.6儀表和控制系統(tǒng)

本工程采用爐機(jī)電網(wǎng)輔助集中監(jiān)控方式，布置在原有主機(jī)組控制樓內(nèi)。本工程機(jī)組總的自動化水平：能在就地人員的巡回檢查和少量操作的配合下，在單元控制室內(nèi)，以操作員站為主要監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的啟、停，運(yùn)行工況的監(jiān)視和調(diào)整以及事故處理等。脫硝系統(tǒng)的控制方式和控制系統(tǒng)配置方案與廠區(qū)整體自動化水平與控制系統(tǒng)設(shè)2.6.1 技術(shù)要求

脫硝系統(tǒng)控制方式：SCR和氨制備系統(tǒng)采用與機(jī)組PLC硬、軟件一致的PLC進(jìn)行控制，整個脫硝PLC系統(tǒng)作為單元機(jī)組PLC系統(tǒng)的1個遠(yuǎn)程站，并設(shè)置一套調(diào)試操作員站(兼作工程師站)，脫硝PLC最終納入到機(jī)組PLC系統(tǒng)進(jìn)行控制。整個脫硝系統(tǒng)內(nèi)不采用基地式調(diào)節(jié)裝置與其他控制設(shè)備。運(yùn)行人員可直接通過集控室中機(jī)組PLC操作員站完成整個脫硝系統(tǒng)的監(jiān)控。

實(shí)現(xiàn)自動對有關(guān)參數(shù)進(jìn)行掃描和數(shù)據(jù)處理；定時制表；參數(shù)越*自動報警和打?。桓鶕?jù)人工指令自動完成各局部工藝系統(tǒng)或輔機(jī)的程序啟、停、模擬量控制。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生異常或事故時，通過保護(hù)、聯(lián)鎖或人工干預(yù)，系統(tǒng)能在安全工況下運(yùn)行或停機(jī)。

氨制備區(qū)配置的儀表、控制裝置、電氣設(shè)備等符合我國相關(guān)的規(guī)定，選用防爆型。

檢測儀表精度選擇，主要參數(shù)不低于0.5級，一般參數(shù)不低于1.5級；變送器精度為0.075級，分析儀表不低于ppb級。

脫硝裝置進(jìn)、出口NOx濃度檢測采用多通道采樣檢測儀表，由買方提供。

采用與PLC硬件一體化的遠(yuǎn)程站系統(tǒng)(自帶分散處理單元)，遠(yuǎn)程站與機(jī)組PLC間采用冗余通訊光纜連接。

遠(yuǎn)程I/O和處理器之間為冗余的通訊連接。