A. 氨法脫硫工藝存在的問題及解決辦法(什麼是氨法脫硫工藝)
氨法脫硫是利用氣氨或氨水做為吸收劑,氣液在脫硫塔內逆流接觸,脫除煙氣中的SO2。
氨是一種良好的鹼性吸收劑,從吸收化學機理上分析,二氧化硫的吸收是酸鹼中和反應,吸收劑鹼性越強,越有利於吸收,氨的鹼性強於鈣基吸收劑;而且從吸收物理機理分析,鈣基吸收劑吸收二氧化硫是一種氣固反應,反應速率慢,反應不完全,吸收劑利用率低,需要大量的設備和能耗進行磨細、霧化、循環等以提高吸收劑利用率,設備龐大、系統復雜、能耗高;氨吸收煙氣中的二氧化硫是氣液反應,反應速率快,反應完全、吸收劑利用效率高,可以做到很高的脫硫效率。同時相對於鈣基脫硫工藝來說系統簡單、設備體積小、能耗低。
脫硫副產品硫酸銨是一種農用廢料,銷售收入能降低一部分成本。就吸收SO2而言,氨是一種比任何鈣基吸收劑都理想的脫硫吸收劑,就技術流程可知,整個脫硫系統的脫硫原料是氨和水,脫硫產品是固體硫銨,過程不產生新的廢氣、廢水和廢渣,既回收了硫資源,又不產生二次污染。
1、氨蒸發系統
液氨由儲罐出來經蒸發變為氣氨,氣氨進入儲罐,供中和吸收系統使用。
2、吸收系統
煙氣進入吸收塔,經過下部噴淋的含氨母液和浮化層含氨母液充分吸收,反應後,達標排放,母液循環使用,氨氣通過控制加入,母液循環到一定濃度,部分移入高倍中和槽,循環槽補充低濃度母液或清水繼續吸收。
3、中和系統
母液打入中和槽後,根據比重、母液溫度情況決定何時通氨母液溫度適合時通氨,通入氨後定時測PH值和中和溫度。根據中和溫度控制通氨量,達到終點後,待溶液溫度降下後通知包裝工離料出產品,並取樣,交化驗進行質量檢定。
4、循環水系統
因為母液吸收和中和過程均有熱量,為了移走熱量,在循環槽內和中和槽內均加裝冷卻管束,用循環水移走多餘熱量,熱水經冷卻塔降溫後循環使用。
氨法脫硫工藝主要由脫硫洗滌系統、濃縮系統、煙氣系統、氨貯存系統、硫酸銨生產系統(若非氨-硫銨法則是於其工藝相對應的副產物製造系統)、電氣自動控制系統等組成。
鍋爐排出的煙氣通過引風機增壓後進入FGD系統,引風機用來克服整個FGD系統的壓降。煙道上設有擋板系統,以便於FGD系統正常運行或旁路運行,不考慮增設脫硫增壓風機。煙氣通過引風機後,進入脫硫塔。
吸收塔分為三個區域:分別為吸收區、漿池區和除霧區,煙氣向上通過脫硫塔,從脫硫塔內噴淋管組噴出的懸浮液滴向下降落,煙氣與氨/硫酸銨漿液液滴逆流接觸,發生傳質與吸收反應,以脫除煙氣中的SO2、SO3。脫硫後的煙氣經除霧器去除煙氣中夾帶的液滴後,從頂部離開脫硫塔,通過原煙道進入煙囪排放。脫硫塔下部漿池中的氨/硫酸銨漿液由循環泵循環送至漿液噴霧系統的噴嘴,產生細小的液滴沿脫硫塔橫截面均勻向下噴淋。SO2和SO3與漿液中的氨反應,生成亞硫酸銨和硫酸銨。
在脫硫塔漿池中鼓入空氣,將生成的亞硫酸銨氧化成硫酸銨,由於充分利用了煙氣中的熱量,使得脫硫塔中的水蒸氣過飽和而析出硫酸銨結晶,硫酸銨漿液經過旋流器的脫水提濃厚再進入離心機進一步脫水,最後經乾燥後得到硫酸銨產品。
整個脫硫系統的脫硫原料是氨和水,脫硫產品是固體硫銨,過程不產生新的廢氣、廢水和廢渣。既回收了硫資源,又不產生二次污染。 其主要技術特點如下:
1)單塔設計,有效降低成本,節約空間;
2)空塔噴淋,降低系統壓降,節約電能;
3)大循環量,增大液氣比來彌補因濃度上升,脫硫效率下降的缺點,保證脫硫效率;
4)煙氣噴淋降溫技術,使煙氣溫度盡快達到氨法脫硫的最佳溫度,增加脫硫效率,從而盡量降低塔本身的高度;
5)煙氣直排工藝,徹底解決了原煙囪腐蝕的問題,降低了煙氣加熱的設備投資,運行成本和維修成本;
6)改進攪拌方式,降低成本,增強氨法脫硫技術的市場競爭力;
7)硫酸銨回收系統採用新工藝,根本上解決了傳統硫酸銨回收;
8)整個過程中不產生廢水、廢氣、廢渣,無二次污染;
9)工藝與石灰石-石膏類似,但副產品是以硫酸銨的形式出現的,而硫酸銨是重要的化肥產品,它的工藝符合循環經濟的原則。
1、氨逃逸
這里所述的氨逃逸專指氣態氨隨煙氣排出脫硫裝置的現象。在氨法脫硫工程中,通常造成氨逃逸的主要原因是脫硫循環液中游離氨含量高。氨是極易揮發的物質,常溫常壓下氨是氣體。所以在氨法脫硫的工程中需要將氨的濃度和溫度降到盡量低。脫硫所需要的氨是由脫除煙氣中的二氧化硫的量所決定的,所以為了使吸收液中氨的濃度降低,只能加大吸收液的循環量,同時,吸收液溫度降低。
另外,亞硫酸銨氧化率低也是造成氨逃逸嚴重的另一個原因。脫硫生成的亞硫酸銨是不穩定的化合物,如果不及時氧化成穩定的硫酸銨,容易分解成二氧化硫和氨,造成排放煙氣中二氧化硫升高同時氨逃逸加劇。
2、氣溶膠
在氨法脫硫方法中,所謂氣溶膠是指氣態酸性氧化物在一定條件下與氣態氨反應,生成相應的極細的銨鹽固體微粒,如同煙塵漂浮在氣體中。根據生成氣溶膠氧化物的酸性程度,可以分為弱酸性氣溶膠和強酸性氣溶膠,主要是亞硫酸銨和硫酸銨。
氨法脫硫的工程越來越多,規模越來越大,人們注意到所謂的「白煙」問題,主要是氣溶膠的原因。在氣態氨和水存在的條件下與煙氣中的二氧化硫和三氧化硫反應生成了硫酸銨和亞硫酸銨固體微粒,不容易除去。
石灰石-石膏法脫硫工程中也出現了氣溶膠問題,尤其是安裝了脫硝裝置的工程,會出現「藍煙」、「黃煙」現象。不過這種氣溶膠是硫酸酸霧,與硫酸銨氣溶膠有區別。
1、選擇合理的液氣比
氨逃逸和氣溶膠的形成與液氣比關系密切,從抑制氣溶膠的角度考慮,選擇較大的液氣比可以將液相游離氨含量控制的很低,也使氣相氨的含量很低,這樣就抑制了氣溶膠的生成。美國Marsulex公司主張液氣比在10以上,這是經過長期研究的結論,應該具有很高的參考價值。目前國內氨法脫硫液氣比取5—10。
2、氨水濃度
避免脫硫過程中生成氣溶膠的措施是將脫硫區域氣態氨含量降低,由氣液平衡得知,氨水的濃度降低可以有效的降低氣態氨的濃度。一般工業上氨濃度控制在10%—20%。
3、設置氨回收段
在脫硫塔吸收段上方設置一個氨回收段,對於減少氨逃逸有一定效果。噴淋水會與上升的脫硫後煙氣逆向接觸,煙氣中的氨被噴淋水吸收。脫硫塔吸收段與氨回收段之間由橫斷塔體的隔板隔開,隔板上裝有升氣帽。噴淋水清洗後下落到隔板上方,經管道流回噴淋罐。沖洗後的水可以作為脫硫塔補充水落入塔循環漿液,而噴淋水用新鮮水補充,以此降低氨濃度。
4、脫硫塔進口噴水
脫硫塔煙氣進口區域或者進口煙道布置水噴淋設施,三氧化硫等強酸性氧化物都是極易溶於水的,噴水可以使這些氧化物迅速溶於水,從而避免氣溶膠的產生。
5、脫硫塔出口高效除塵除霧裝置
經過脫硫的煙氣含有大量霧滴,霧滴由漿液液滴、凝結液滴和塵顆粒組成,當這部分煙氣進入高效除塵除霧器,高效除塵除霧器筒內加設的氣旋板使脫硫氣旋轉起來,在氣旋器上方形成氣液兩相的劇烈旋轉及擾動,從而使得煙氣中的小液滴、粉塵顆粒、氣溶膠等微小顆粒物相互碰撞團聚凝聚成大液滴,其與氣旋筒壁碰撞,並被氣旋筒壁捕獲吸收,捕獲的液滴進入多級氣旋設置的一個桶內,脫硫後的煙氣可以達到國家標準直排。
B. 氨逃逸率計算方法
是光明啊! ! !
1,引起了很多轉氨酶略高的原因,如感冒,發燒,飲料,胃腸功能紊亂,休息不好等,不能被認定為一個單一的轉氨酶略有肝炎,暫時不用葯,調整作息時間保證充足的睡眠,一個月肝功能復查; 2,多蘑菇減肥食品,如木耳,香菇,蘑菇等,能提高人體免疫力,魚類含有豐富的蛋白質且易消化,多吃新鮮蔬菜和水果增加VC的含量,不吸煙,不飲酒,減少負擔肝; 3,少的食物也不要吃油炸,腌制,過於油膩及辛辣刺激性的食物,以清淡飲食為宜,不要有心理負擔,面對一切以博大的胸懷。以上是供參考,祝你快樂,健康!
C. 電廠低溫省煤器煙道堵塞怎樣處理
低溫省煤器可大幅度降低排煙溫度,回收煙氣熱量,降低機組熱耗,節約煤耗,與濕法脫硫配合節水效果顯著。低溫省煤器作為降低純凝火力發電廠發電煤耗的一個重要方法,近年來越來越受到業內的廣泛關注。當環境評價對煙氣排塵濃度有特別嚴格的要求時,常規靜電除塵器在某些特殊地區已不能滿足環保標准要求或將不能滿足環保標准發展的要求,這樣就需要採取更加完備的除塵設施。
一般來說解決的方法有:
採用布袋或電袋除塵器,在濕法脫硫後增設濕式除塵器,採用濕式電除塵器或增設濕式電場,採用低低溫電除塵。其中採用低低溫電除塵器可以實現與低溫省煤器的有效配合,為在除塵器前煙道裝設低溫省煤器創造了條件。結合某公司動力站460蒸噸/小時煤粉爐新增低低溫省煤器和電場高頻電源進行除塵,對低低溫省煤器和電除塵器堵灰原因進行分析和提出解決措施。項目概況某公司動力站有6台460蒸噸/小時煤粉爐,正常情況下5開l備,主要排放廢氣為鍋爐煙氣。煙氣處理設施有6套SCR脫硝、6套電除塵和2套石灰石濕法脫硫,其中脫硫裝置為3台鍋爐對應1套脫硫,煙氣通過SCR脫硝去除氮氧化物、電除塵去除煙塵、石灰石濕法脫硫去除二氧化硫後排放。因目前當地執行煙氣特別排放限值,目前煙塵排放指標不能滿足特別排放限值要求,正在進行乾式靜電除塵器改造方案確定為低溫省煤器+3電場高頻電源+1電場脈沖電源改造,改造後乾式靜電除塵器出口煙塵濃度不大於25mg/Nm3,經脫硫後煙囪出口煙塵濃度不大於20mg/Nm3。2015年12月29日低溫省煤器+電除塵改造系統投運試車。2016年2月16日6#爐因低溫省煤器及電除塵內部積灰被迫停爐。
2.出現的問題
2.1低低溫省煤器發生嚴重堵塞
低低溫省煤器投運初期,運行阻力在400Pa左右,隨後運行阻力逐漸上升,在2月10號由於爐膛呈正壓無法正常工作而停爐,最終檢查是由於低低溫省煤器發生嚴重堵塞導致系統阻力增大所致。檢查現場發現:鰭片之間的粉塵堵塞程度由進口端(熱端)向出口端(冷端)逐漸增加,冷端堵塞最為嚴重;低溫省煤器A側堵塞較B側堵塞較輕,粉塵遇水後產生較大的氨氣味道,檢修人員無法進入設備內部。
2.2電除塵器發生嚴重堵塞
2016年2月18日檢查電除塵器內部狀況,發現陰極線「包灰」嚴重,陽極板表面積灰較厚,且均難以通過機械振打將積灰清除下來。另外電除塵器內部氨氣味道較大,尤其是在低低溫省煤器進行蒸汽吹灰器吹灰效果檢修試驗的時候,由於高溫蒸汽中含有一定的水汽出現較多氨氣,使檢修人員無法進入後續電除塵器內部進行檢修在電除塵器做高壓水沖洗試驗時,也出現了較大味道的氨水味道。
3.低低溫省煤器及電除塵器發生堵塞的原因分析
3.1氨逃逸高是造成此次堵塞的最主要原因
3 .1.1氨逃逸高的危害。脫硝造成的氨逃逸過高,會加速硫酸氫銨的生成,且液態的硫酸氫銨是一種粘性很強的物質,當硫酸氫銨以液體形式在物體表面聚集或以液滴形式分散於煙氣中,會粘結煙氣中飛灰,同時粘附在設備表面,造成沉積。低低溫省煤器入口煙氣溫度目前在150 0C左右,生成固態硫酸氫銨較少,較少發生堵塞問題,當煙溫繼續下降時,硫酸氫銨的生成增加,液相增加並開始凝固,從而造成低低溫省煤器鰭片間粉塵堵塞由前向後逐漸加劇。
3.1.2產生氨逃逸過高的原因。(1)脫硝噴氨格柵出現較多堵塞導致噴氨濃度不均勻。檢查6號爐噴氨格柵,發現噴氨格柵上方堆積了較厚的粉塵,部分噴氨格柵上的噴氨孔堵塞。主要原因是本項目鍋爐經常啟停,停爐後稀釋風機停運,導致噴嘴堵塞。由於噴氯孔堵塞造成噴氨煙道端面的噴氨量不均勻,從而導致催化劑端面通過的氨量不均勻,造成氨逃逸增加。(2)脫硝催化劑出現積灰堵塞。檢查脫硝催化劑時發現兩層催化劑均有部分積灰,尤其是下層催化劑積灰達到整個催化劑端面的1/4面積,被積灰堵塞的催化劑就失去了催化還原作用。同時,催化劑上方的起吊樑上堆積較多的粉塵,部分粉塵會隨著粉塵量的增加而落到催化劑上表面,造成催化劑上表面有不均勻的積灰現象。從催化劑的上方積灰位置看,主要集中在煙道的西側,與低低溫省煤器的B側為同一側,這也驗證了為何低低溫省煤器B側較A側堵塞更嚴重的原因。由於B側位置的積灰較多,通過B側低低溫省煤器的煙氣量減少,煙氣流速越低,越易出現粉塵沉積而堵塞。(3)脫硝催化劑的活性下降導致氨逃逸增加。脫硝催化劑的活性會隨著運行時間而逐漸下降,使氨逃逸量逐漸增加。目前脫硝裝置運行已兩年多(設計三年進行更換),催化劑的活性下降應該較多,煙氣中NOx與氨反應不完全,使尾部煙氣中氨含量較高。(4) NOx排放值控制過低導致噴氨量增加。原脫硝NOx排放設計值為lOOmg/Nm3,而目前控制值在50mg/Nm3,左右,增加了氨氣的噴入量,在催化劑體積不變的情況下,造成氨逃逸增加。
3.2吹灰的蒸汽中含有水量較大是造成此次堵塞的次要原因
蒸汽吹灰器的疏水失效,會造成吹灰的蒸汽中水分增加,吹出的水分粘附到粉塵表面,含有水分的煙塵隨煙氣向出口端流動,而造成低低溫省煤器堵塞逐漸由進氣端向出氣端加劇。由於6#爐的低低溫省煤器蒸汽吹灰所用蒸汽為6#鍋爐高溫蒸汽,蒸汽壓力為1.8-2.OMPa,蒸汽溫度為350℃左右。此次停爐後就不再產生蒸汽,為檢驗蒸汽吹灰器的吹灰效果,臨時從5#爐引入蒸汽溫度為300'C(現場實測約150'C左右),蒸汽壓力為1.3MPa的蒸汽進行試驗。從試驗吹灰效果看,蒸汽吹灰器運行正常,但所吹蒸汽中含有較多的水汽,工作幾分鍾後低低溫省煤器底板出現積水,並造成氨氣味道急劇增加,檢修人員無法在後續電除塵器內部工作。蒸汽中的積水會造成煙氣中的粉塵變粘,進而發生堵塞。由於蒸汽吹灰的頻次為每班一次,最多的時候為每班三次,每次吹灰為5 - 10分鍾,即使出現疏水不良而使煙氣中水量變大,能夠將後續低低溫省煤器和電除塵器出現如此大的積灰可能性不大。因此,我們將蒸汽疏水效果不好歸為產生堵塞的次要原因。
3.3鍋爐點火燃用油的不完全燃燒是產生堵塞的次要原因
6#爐在鍋爐點火時用柴油點火,其油槍為機械霧化,霧化粒陘大,造成柴油的較多不完全燃燒,不完全燃燒的油粘附到粉塵上或低低溫省煤器鰭片管、電除塵器陰陽極表面,會造成一定程度的盼塵粘結,從而助推了此次堵塞的速度。
4.低低溫省煤器及電除塵器發生堵塞解決措施
4.1氨逃逸過高解決辦法
(1)清除噴氨格柵積灰,調整噴氨均勻性。將噴氨格柵上方,以及噴氨孔內部的積灰清除,使噴氨格柵能夠正常噴氨;在6#爐授運期間調整各個噴氨支管的噴氨量,確保噴氨格柵端面噴氨量均勻。(2)清除脫硝催化劑積灰。將催化劑上方的積灰清除,並用壓縮空氣將催化劑孔內堵塞的積灰吹出,使堵塞的催化劑恢復催化還原功能。(3)規范運行,提高NOx排放控制值,減少噴氨量,嚴格控制氨逃逸。(4)建議增加一層脫硝催化劑。針對目前催化劑活性下降,建議在脫硝反應器備用層增加一層催化劑,催化劑的用量約60rr13,從而從根本上解決氨逃逸過高的問題,保證後續的低低溫省煤器可以長期穩定運行。噴氨量的減少,也可以降低脫硝運行成本。
4.2吹灰問題解決辦法
(1)原蒸汽吹灰器採用機械疏水閥進行疏水,有可能會造成疏水效果不佳。現增加一隻電動疏水閥,在進行蒸汽吹灰之前自動打開電動疏水閥,將蒸汽管道內的水汽排出,減少吹灰時蒸汽中的含水量。(2)完善蒸汽吹灰管線外保溫。確保吹灰器運行過程中蒸汽壓力、溫度在1.8-2.OMPa,運行過程中維持吹灰管道壓力、溫度恆定,以減少吹灰管線凝液量。(3)低低溫省煤器增加聲波吹灰器,採用聲波和蒸汽協同吹灰方式。聲波吹灰器覆蓋范圍為10米,在正常工作時主要以聲波吹灰為主,蒸汽吹灰可根據實際情況採用每天1-2次吹灰,減少蒸汽的吹入量,避免堵塞。
4.3鍋爐點火燃用油的不完全燃燒解決辦法
採用預塗灰方式,在鍋爐點火前,停運低低溫省煤器及電除塵器,在低低溫省煤器前端加入粉煤灰,通過風機負壓將粉煤灰附到低低溫省煤器和電除塵器陰陽極表面,避免油污與設備表面接觸,再通過吹灰器和振打裝置油污粉塵清除下來。
4.4其他解決辦法
(1)採用高壓水槍沖洗,將當前低低溫省煤器及電除塵器積灰沖洗下來。(2)完善開車方案,減少低溫操作。將原來的開車方案進行優化,原則是提高開機時的水溫、煙溫。(3)適當提高低低溫省煤器出口煙溫。將低低溫省煤器出口煙溫暫時控制在120'C,待氨逃逸問題徹底解決後再適當下調整低低溫省煤器的出口煙溫。低溫省煤器改造節能效果顯著,但低溫省煤器運行時產生低溫腐蝕、泄漏、積灰等問題是否能徹底解決還需時間的驗證,但只要在設計和安裝中採取了瞄要措施,輔之運行中正確的調整、准確的判斷,停機後必要的檢查驗證再採取補充措施,保證低溫省煤器的長期安全運行,取得良好的經濟效益。
D. 氨逃逸數值一般在多少合理
氨逃逸在線監測系統機組正常運行時,氨逃逸在0~1.0mg/m3之間,一般集中在0.3~0.8區間晃動,偶爾有超出1.0甚至2.0的數值,也是正常的數據漂移。
氨逃逸是指在脫硝反應塔出口煙氣中存在著沒有參與反應氨的現象叫氨逃逸。其實就是氨噴多了,與氮氧化物反應過剩的部分隨著煙氣流向脫硫塔,除塵器,然後由煙囪排除。
一般用於電廠脫硝,硝即為氮氧化物,用尿素或者液度氨作為反應素與氮氧化物反應,生成氮氣和水,此時,在脫硝裝問置中葯控制噴氨量,噴少了達不到脫硝的效果,達不到環保局得標准。噴多了,不僅會導致總排污口(煙囪)直接排出氨氣NH3,造成大氣的二次污染;而且不同行業對氨逃逸的標准都是不一樣,比如河北省近期對以下幾個行業氨逃逸做出以下標准:
化工水泥行業標准限值為:8mg/m3
鍋爐大氣污染排放標准限值為:採用SCR脫硝工藝或SNCR-SCR聯合脫硝工藝氨逃逸為2.3mg/m3,
採用SNCR脫硝工藝氨逃逸控制指標為7.6mg/m3。
平板玻璃工業標准限值為:1.0mg/m3
氨逃逸還會與煙氣中SO2反應生成具有強腐蝕性硫酸氫銨和硫酸銨,會造成脫硫塔,除塵設備,堵塞催化劑層,煙氣流量等一系列不良反應或產生其他對工況不利的衍生品。對企業來說是巨大損失,氨的內成本也很高。
可參考的標准HJ 563—2010、HJ 2001—2018相關指標。
E. 濕電裝置對氨法脫硫後的氨逃逸有去除效果嗎
執行《氨法煙氣脫硫工程通用技術規范》(HJ 2001—2018)標准。氨法脫硫液中煙筒排出的煙氣所夾帶的氨水揮發逸出氣態氨,與煙氣中未脫除的二氧化硫通過氣相反應生成亞硫酸銨、亞硫酸氫銨、硫酸銨等組分形成氣溶膠。該項氣溶膠組成決定於二氧化硫/氨的比值、溫度及煙氣中的水分和氧量,煙氣的二氧化硫及氨氣越多氣溶膠形成越嚴重。
氨水吸收煙氣中二氧化硫後脫硫液滴被高溫煙氣攜帶出,由於蒸發作用析出亞硫酸銨固體結晶形成氣溶膠。
排出煙氣中氨與二氧化硫形成重要途徑是脫硫反應生成的亞硫酸銨的分解,亞硫酸銨分解為氨和二氧化硫的溫度要大於70℃的條件下才能進行:同時在鹼性環境中亞硫酸銨也易分解。
(5)氨逃逸率高的原因有哪些擴展閱讀
吸收塔中吸收液與170℃的煙氣交換熱量後的溫度為85℃,現在可將此循環液可通過水水換熱器進行換熱降溫,保證循環液溫度降至55℃。這樣一來當循環液再次回到吸收塔內時可維持吸收液一直維持在不高於85℃,進而控制氨水的揮發量降到最低。
在冷卻吸收液加裝換熱器方面吸收塔內反應後的循環吸收液屬於自流流入循環池,這樣的話如果在循環液水泵前加裝換熱器會產生換熱系數太低、管壁易結垢等問題,進而還會影響循環水量以及循環水泵的大小選型。經過各方面論證之後決定可把換熱器加裝在循環吸收液泵的出口。這樣的話不僅可以加強換熱還可以相應的防止換熱器管壁結垢。
總而言之,氨法脫硫可選擇在循環泵出口加裝換熱器把吸收液由85℃降至55℃之後噴入吸收塔,進而控制了氨法脫硫中氨逃逸濃度。
參考資料來源:知網—氨逃逸
參考資料來源:網路—氨法脫硫法
F. 鍋爐低負荷脫硝噴氨量大的原因
首先檢查煙溫,是否較脫硝催化劑常規投運溫區即320-420偏低,這種情況下脫硝催化劑活性降低,氨逃逸率升高,導致噴氨量增大。同時因為氨氮摩爾比一般設定為定值,低負荷時氮氧化物生成量比高負荷要低,但因為反應效率原因,也會導致噴氨增大。
G. 求助低溫焦化煙氣脫硝技術,現在煙氣溫度為250
沒啥影響的。氨氣的量佔比很小,溫度高低對脫硝系統溫度影響微乎其微
1. 脫硝工藝的簡介
有關NOX的控制方法從燃料的生命周期的三個階段入手,限燃燒前、燃燒中和燃燒後。當前,燃燒前脫硝的研究很少,幾乎所有的脫硝都集中在燃燒中和燃燒後的NOX的控制。所以在國際上把燃燒中NOX的所有控制措施統稱為一次措施,把燃燒後的NOX控制措施統稱為二次措施,又稱為煙氣脫硝技術。
目前普遍採用的燃燒中NOX控制技術即為低NOX燃燒技術,主要有低NOX燃燒器、空氣分級燃燒和燃料分級燃燒。
應用在燃煤電站鍋爐上的成熟煙氣脫硝技術主要有選擇性催化還原技術(Selective Catalytic Rection,簡稱SCR)、選擇性非催化還原技術(Selective Non-Catalytic Rection,簡稱SNCR)以及SNCR/SCR混合煙氣脫硝技術。
2 .SCR煙氣脫硝技術
近幾年來選擇性催化還原煙氣脫硝技術(SCR)發展較快,在歐洲和日本得到了廣泛的應用,目前催化還原煙氣脫硝技術是應用***多的技術。
1)SCR脫硝反應
目前世界上流行的SCR工藝主要分為氨法SCR和尿素法SCR兩種。此兩種法都是利用氨對NOX的還原功能,在催化劑的作用下將NOX(主要是NO)還原為對大氣沒有多少影響的N2和水。還原劑為NH3,其不同點則是在尿素法SCR中,先利用一種設備將尿素轉化為氨之後輸送至SCR觸媒反應器,它轉換的方法為將尿素注入一分解室中,此分解室提供尿素分解所需之混合時間,駐留時間及溫度,由此室分解出來之氨基產物即成為SCR的還原劑通過觸媒實施化學反應後生成氨及水。尿素分解室中分解成氨的方法有熱解法和水解法,主要化學反應方程式為:
NH2CONH2+H2O→2NH3+CO2
在整個工藝的設計中,通常是先使氨蒸發,然後和稀釋空氣或煙氣混合,***後通過分配格柵噴入SCR反應器上游的煙氣中。典型的SCR反應原理示意圖如下:
在SCR反應器內,NO通過以下反應被還原:
4NO+4NH3+O2→3N2+6H2O
6NO+4NH3→5N2+6H2O
當煙氣中有氧氣時,反應第一式優先進行,因此,氨消耗量與NO還原量有一對一的關系。
在鍋爐的煙氣中,NO2一般約占總的NOX濃度的5%,NO2參與的反應如下:
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O
6NO2+8NH3→7N2+12H2O
上面兩個反應表明還原NO2比還原NO需要更多的氨。
在絕大多數鍋爐煙氣中,NO2僅佔NOX總量的一小部分,因此NO2的影響並不顯著。
SCR系統NOX脫除效率通常很高,噴入到煙氣中的氨幾乎完全和NOX反應。有一小部分氨不反應而是作為氨逃逸離開了反應器。一般來說,對於新的催化劑,氨逃逸量很低。但是,隨著催化劑失活或者表面被飛灰覆蓋或堵塞,氨逃逸量就會增加,為了維持需要的NOX脫除率,就必須增加反應器中NH3/NOX摩爾比。當不能保證預先設定的脫硝效率和(或)氨逃逸量的性能標准時,就必須在反應器內添加或更換新的催化劑以恢復催化劑的活性和反應器性能。從新催化劑開始使用到被更換這段時間稱為催化劑壽命。
2)SCR系統組成及反應器布置
在選擇催化還原工藝中,NOx與NH3在催化劑的作用下產生還原。催化劑安放在一個固定的反應器內,煙氣穿過反應器平行流經催化劑表面。催化劑單元通常垂直布置,煙氣自上向下流動。如下圖所示:
SCR系統一般由氨的儲存系統、氨與空氣混合系統、氨氣噴入系統、反應器系統、省煤器旁路、SCR旁路、檢測控制系統等組成。下圖為典型SCR煙氣脫硝工藝系統基本流程簡圖:
3 .SNCR煙氣脫硝技術
選擇性催化還原脫除NOX的運行成本主要受催化劑壽命的影響,一種不需要催化劑的選擇性還原過程或許更加誘人,這就是選擇性非催化還原技術。該技術是用NH3、尿素等還原劑噴入爐內與NOX進行選擇性反應,不用催化劑,因此必須在高溫區加入還原劑。還原劑噴入爐膛溫度為850~1100℃的區域,該還原劑(尿素)迅速熱分解成NH3並與煙氣中的NOX進行SNCR反應生成N2,該方法是以爐膛為反應器。
研究發現,在爐膛850~1100℃這一狹窄的溫度范圍內、在無催化劑作用下,NH3或尿素等氨基還原劑可選擇性地還原煙氣中的NOX,基本上不與煙氣中的O2作用,據此發展了SNCR法。在850~1100℃范圍內,NH3或尿素還原NOX的主要反應為:
NH3為還原劑
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
尿素為還原劑
NO+CO(NH2)2 +1/2O2→2N2+CO2+H2O
當溫度高於1100℃時, NH3則會被氧化為
4NH3+5O2→4NO+6H2O
不同還原劑有不同的反應溫度范圍,此溫度范圍稱為溫度窗。NH3的反應***佳溫度區為 850~110O℃。當反應溫度過高時,由於氨的分解會使
NOx還原率降低,另一方面,反應溫度過低時,氨的逃逸增加,也會使NOx還原率降低。NH3是高揮發性和有毒物質,氨的逃逸會造成新的環境污染。
引起SNCR系統氨逃逸的原因有兩種,一是由於噴入點煙氣溫度低影響了氨與NOx的反應;另一種可能是噴入的還原劑過量或還原劑分布不均勻。還原劑噴入系統必須能將還原劑噴入到爐內***有效的部位,因為NOx在爐膛內的分布經常變化,如果噴入控制點太少或噴到爐內某個斷面上的氨分布不均勻,則會出現分布較高的氨逃逸量。在較大的燃煤鍋爐中,還原劑的均勻分布則更困難,因為較長的噴入距離需要覆蓋相當大的爐內截面。為保證脫硝反應能充分地進行,以***少的噴入NH3量達到***好的還原效果,必須設法使噴入的NH3與煙氣良好地混合。若噴入的NH3不充分反應,則逃逸的NH3不僅會使煙氣中的飛灰容易沉積在鍋爐尾部的受熱面上,而且煙氣中NH3遇到S03會產生(NH4)2S04易造成空氣預熱器堵塞,並有腐蝕的危險。
SNCR煙氣脫硝技術的脫硝效率一般為30%-40%,受鍋爐結構尺寸影響很大,多用作低NOX燃燒技術的補充處理手段。採用SNCR技術,目前的趨勢是用尿素代替氨作為還原劑,值得注意的是,近年的研究表明,用尿素作為還原劑時,NOX會轉化為N2O,N2O會破壞大氣平流層中的臭氧,除此之外,N2O還被認為會產生溫室效應,因此產生N2O問題己引起人們的重視。
綜上所對比,SCR脫硝工藝技術先進,工藝成熟,經濟合理,工業業績居多,脫硝效率高,擬選用目前效率***高的SCR技術。
4.工藝系統說明
SCR脫硝系統由三個子系統所組成,SCR反應器及附屬系統、氨儲存處理系統和氨注入系統。
4.1 氨的儲存系統
(1)系統組成
液氨儲存系統包括液氨卸料壓縮機、液氨儲罐等。
(2)工藝描述
還原劑(氨)用罐車運輸並在儲罐儲存。在高壓下,氨被液化以減小運輸和儲存的體積。市場購買的還原劑(液態氨純度99.6%),供應商用罐裝車運輸(以液體形態儲存在壓力容器內),送往氨貯存場地,通過氨卸載壓縮機抽取儲罐中氣氨,送入儲罐後,將槽車中的液氨,擠入液氨儲槽中貯存。使用時,儲存罐中的氨藉助自壓輸送到蒸發器中。
· 卸載壓縮機
卸料壓縮機為往復式壓縮機,系統設置二台卸載壓縮機,一台運行,一台備用。
· 液氨儲槽
本工程設置2台液氨儲罐,供兩爐使用。液氨儲罐的***大充裝量為25m3。儲氨罐組可供應兩台爐設計條件下,每天運行24小時,連續運行7天的消耗量。液氨儲罐上安裝有超流閥、逆止閥、緊急關斷閥和安全閥做為儲罐安全運行保護所用。儲罐還裝有溫度計、壓力表液位計和相應的變送器將信號送到主體機組DCS控制系統,當儲罐內溫度或壓力高時報警。儲罐四周安裝有工業水噴淋管線及噴嘴,當儲罐內液氨溫度過高時自動淋水裝置啟動,對儲罐進行噴淋降溫。
4.2氨注入系統
(1)系統組成
氨注入系統包括氨蒸發器、氨氣緩沖罐、氨氣稀釋槽、廢水泵、廢水池等。
(2)工藝描述
儲罐里的液態氨靠自壓輸送到蒸發器,在蒸發器內(通過蒸汽加熱)將氨蒸發,每個蒸發槽上裝有壓力控制閥將氨氣壓力控制在≤2kg/cm2。當出口壓力超過2kg/cm2時,切斷節流閥,停止液氨供應。從蒸發槽蒸發的氨氣流進入氨氣緩沖罐,通過氨氣輸送管道送至每一台爐的SCR反應裝置旁。再用空氣稀釋高濃度無水氨,這樣氨/空氣混合物安全且不易燃。通過裝在SCR入口煙道內的氨注入格柵,將氨/空氣混合物注入到SCR系統內。
(3)主要設備選型
· 液氨蒸發槽
液氨蒸發所需要的熱量由低壓蒸汽提供,共設有二個液氨蒸發槽(一用一備)。蒸發槽裝有安全閥,可防止設備壓力異常過高。液氨蒸發槽面積按照在BMCR工況下單台機組100%容量設計。
· 氨氣緩沖槽
氨氣緩沖槽的作用即在穩定氨氣的供應,避免受蒸發槽操作不穩定所影響。緩沖槽上也有安全閥可保護設備。
· 氨氣稀釋槽
氨氣稀釋槽為立式水槽,水槽的液位由滿溢流管線維持,稀釋槽設計連結由槽頂淋水和糟側進水。液氨系統各排放處所排出的氨氣由管線匯集後從稀釋槽低部進入。通過分散管將氨氣分散入稀釋槽水中,利用大量水來吸收安全閥排放的氨。
· 稀釋風機
噴入鍋爐煙道的氨氣為空氣稀釋後的含5%左右氨氣的混合氣體。所選擇的風機滿足脫除煙氣中NOx***大值的要求,並留有一定的餘量。稀釋風機兩台按一台100%容量(一用一備)設置,共有四台離心式稀釋風機。
·氨/空氣混合器
為了實現氨和稀釋空氣的充分、均勻的混合,
· 氨氣泄漏檢測器
液氨儲存及注入系統周邊設有3隻氨氣檢測器,以檢測氨氣的泄漏,並顯示大氣中氨的濃度。當檢測器測得大氣中氨濃度過高時,在機組控制室會發出警報,操作人員採取必要的措施,以防止氨氣泄漏的異常情況發生。電廠液氨儲存及供應注入系統遠離機組,並採取措施與周圍環境隔離。
· 排污系統
液氨儲存和注入系統的氨排放管路為一個封閉系統,將經由氨氣稀釋槽吸收成氨廢水後排放至廢水池再經由廢水泵送至主廠廢水處理站。
· 氮氣吹掃
液氨儲存及注入系統保持系統的嚴密性防止氨氣的泄漏和氨氣與空氣的混合造成爆炸是***關鍵的安全問題。基於此方面的考慮,本系統的卸料壓縮機、液氨儲罐、氨蒸發器、氨氣緩沖罐等都備有氮氣吹掃管線。在液氨卸料之前通過氮氣吹掃管線對以上設備分別要進行嚴格的系統嚴密性檢查和氮氣吹掃,防止氨氣泄漏和與系統中殘余的空氣混合造成危險。
H. 什麼是氨逃逸率
氨逃逸率,一般來說,為SCR脫硝和SNCR脫硝工藝出口,未參與還原反應的NH3與出口煙氣總量的體積佔比,一般計量單位為PPM, 如果用質量佔比,為mg/M3. 也叫氨逃逸濃度。
對於行業標准,一般有兩個解釋口徑,分別如下:
1、DL/T 260 -2012 對氨逃逸濃度如此解釋: 煙氣脫硝裝置出口煙氣中氨的質量和煙氣體積(標准狀態、干基、6% o2)之比,用mg/m3 表示。
2、DL/T 335-2010 <火電廠煙氣脫硝(SCR)系統運行技術規范.> 氨逃逸率如此描述:在SCR脫硝反應器出口中氨的濃度,用UL/L表示。
由於工藝的不同,測量地點稍有不同,一般來講,SCR的氨逃逸測量位置在SCR脫硝反應器出口,SNCR的氨逃逸測量位置在空氣預熱器之前。
同時氨逃逸在線測量也有三種方法:1、TDLAS激光原位安裝法(適合低含塵煙氣 小於5克/m3)
2、TDLAS激光乾式抽取法(適合於高含塵煙氣 大於20克/m3, 絕大部分煤粉鍋爐都適合)
3、抽取式化學分光法(僅適合於少量測量要求不高的場合、紙廠、化工廠、鋼鐵廠等)
I. 如何降低SCR煙氣脫硝裝置出口氨逃逸率
氨逃逸高有很多原因,你要根據實際情況加以判斷,然後採取措施控制。如果噴氨量過大,要降低噴氨量;如果氨分布不均勻,要改善氨的噴入均勻性;如果流場不均勻,要改善流場均勻性;如果催化劑活性降低,要增加催化劑的量。
J. 什麼是氨逃逸率 SCR脫硝氨逃逸率跟什麼有關
氨逃逸率是指氨的揮發速率。
逃逸率是指在某條件下某分子或者原子的擴散速度。
擴散速度是在單位時間內,通過單位傳質面積擴散的物質量。它與物質在擴散方向上的梯度濃度成正比。單位為Kmol/(m2·S)或Kg/(m2·S)。常用來衡量物質擴散的快慢程度。