SCR脫硝系統(tǒng)反應器布置方式有那些
按SCR反應器在鍋爐煙道中三種不同的安裝位置可分為三種布置方式 ,即熱段/高含塵布置、熱段/低含塵和冷段布置。
1、熱段/高含塵布置:反應器布置在空氣預熱器前溫度為 360℃左右的位置,此時煙氣中所含有的全部飛灰和 SO2均通過催化劑反應器,反應器的工作條件是在“不干凈”的高塵煙氣中。由于這種布置方案的煙氣溫度在 300~400℃的范圍內(nèi),適合于多數(shù)催化劑的反應溫度,因而它被廣泛采用。但是由于催化劑是在“不干凈”的煙氣中工作,因此催化劑的壽命會受下列因素的影響:
(1)煙氣所攜帶的飛灰中含有 Na,Ca,Si,As等成分時,會使催化劑“中毒”或受污染,從而降低催化劑的效能。
(2)飛灰對催化劑反應器的磨損。
(3)飛灰將催化劑通道堵塞。
(4)如煙氣溫度升高,會將催化劑燒結(jié),或使之再結(jié)晶而失效,如煙氣溫度降低,NH3會和 SO3反應生成酸性硫酸銨,從而會堵塞催化劑和污染空氣預熱器。
(5)高活性的催化劑會促使煙氣中的 SO2氧化成 SO3,因此應避免采用高活性的催化劑用于這種布置。為了盡可能地延長催化劑的使用壽命,除了應選擇合適的催化劑之外,要使反應器通道有足夠的空間以防堵塞,同時還要有防腐措施。
2、熱段/低含塵布置:反應器布置在靜電除塵器和空氣預熱器之間,這時,溫度為 300~400℃的煙氣先經(jīng)過電除塵器以后再進入催化劑反應器,這樣可以防止煙氣中的飛灰對催化劑的污染和將反應器磨損或堵塞,但煙氣中的 SO3始終存在,因此煙氣中的 NH3和 SO3反應生成硫酸銨而發(fā)生堵塞的可能性仍然存在。采用這一方案的最大問題是,靜電除塵器很難在 300~400℃的溫度下正常運行,因此很少采用。
3、冷段布置:反應器布置在煙氣脫硫裝置(FGD)之后,這樣催化劑將完全工作在無塵、無 SO2的“干凈”煙氣中,由于不存在飛灰對反應器的堵塞及腐蝕問題,也不存在催化劑的污染和中毒問題,因此可以采用高活性的催化劑,減少了反應器的體積并使反應器布置緊湊。當催化劑在“干凈”煙氣中工作時,其工作壽命可達 3~5年(在“不干凈”的煙氣中的工作壽命為 2~3年)。這一布置方式的主要問題是,當將反應器布置在濕式 FGD脫硫裝置后,其排煙溫度僅為 50~60℃,因此,為使煙氣在進入催化劑反應器之前達到所需要的反應溫度,需要在煙道內(nèi)加裝燃油或燃燒天然氣的燃燒器,或蒸汽加熱的換熱器以加熱煙氣,從而增加了能源消耗和運行費用。
對于一般燃油或燃煤鍋爐,其 SCR反應器多選擇安裝于鍋爐省煤器與空氣預熱器之間,因為此區(qū)間的煙氣溫度剛好適合 SCR脫硝還原反應,氨被噴射于省煤器與 SCR反應器間煙道內(nèi)的適當位置,使其與煙氣充分混合后在反應器內(nèi)與氮氧化物反應,SCR系統(tǒng)商業(yè)運行業(yè)績的脫硝效率約為 50%~90%。
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