脱硝技术问答100题

脱硝技术问答100题内容摘要：

面上，而且烟气中 NH3 遇到 SO3 会产生 (NH4)2SO4 易造成空气预热器堵塞，并有腐蚀的危险。 30 什么是 SNCR/SCR 混合烟气脱硝技术。 答： SNCR/SCR 混合烟气脱硝技术是把 SNCR 工艺的还原剂喷入炉膛技术同 SCR工艺利用逃逸氨进行催化反应的技术结合起来，进一步脱除 NOx。 它是把 SNCR工艺的低费用特点同 SCR 工艺的高效率及低的氨逃逸率进行 有效结合。 该联合工艺于 20 世纪 70 年代首次在日本的一座燃油装置上进行试验，试验表明了该技术的可行性。 理论上， SNCR 工艺在脱除部分 NOx 的同时也为后面的催化法脱硝提供所需要的氨。 SNCR 体系可向 SCR 催化剂提供充足的氨，但是控制好氨的分布以适应 NOx 的分布的改变却是非常困难的。 为了克服这一难点，混合工艺需要在 SCR 反应器中安装一个辅助氨喷射系统。 通过试验和调节辅助氨喷射可以改善氨气在反应器中的分布效果。 SNCR/SCR 混合工艺可以达到 40%~80%的脱硝效率，氨的逃逸小于 5~10ppm。 31 脱硝工艺有那些副产物。 答：脱硝过程是利用氨将氮氧化物还原，反应产物为无害的水和氮气，因此脱硝过程不产生直接的副产物。 可能造成二次污染的物质有逃逸的氨和达到寿命周期的废催化剂。 逃逸的氨随烟气排向大气，当逃逸氨的浓度超过一定限值时，会对环境造成污染，因此氨逃逸水平是脱硝装置主要的设计性能指标，也是脱硝装置运行过程中必须监视和控制的指标，脱硝装置的氨逃逸水平典型的设计值为≤ 3ppm。 当氨逃逸量超过此限值时，应更换催化剂。 废催化剂可用作水泥原料或混凝土及其它筑路材料的原料或返回厂家处理从中回收金属、再生等。 32 稀释风的作用有哪些。 答：稀释风由稀释风机负责提供，其主要作用如下：一是作为 NH3的载体，降低氨的浓度使其到爆炸极限下限以下，保证系统安全运行；二是通过喷氨格栅将NH3喷入烟道，有助于加强 NH3在烟道中的均匀分布，便于系统对喷氨量的控制。 33 声波吹灰器的工作原理。 答：声波吹灰器是利用声波发生头将压缩空气携带的能量转化为高声强声波，声波对积灰产生高加速度剥离作用和振动疲劳破碎作用，使积灰产生松动而脱离催化剂表面，以便烟气或自身重力将其带走。 在声波的高能量作用下，粉尘不能在热交换表面积聚，可有效阻止积灰 的生长。 34 声波吹灰器与蒸汽吹灰器有何不同。 答：声波吹灰技术是利用声波发生器，把调制高压气流而产生的强声波，馈入反应器空间内。 由于声波的全方位传播和空气质点高速周期性振荡，可以使表面上的灰垢微粒脱离催化剂，而处于悬浮状态，以便被烟气流带走。 声波除灰的机理是“波及”，吹灰器输出的能量载体是“声波”，通过声场与催化剂表面的积灰进行能量交换，从而达到清除灰渣的效果。 这种方式适合于松散积灰的清除，对黏结性积灰和严重堵灰以及坚硬的灰垢无法清除。 而传统的高压蒸汽吹灰器，是“触及”的方法，输出的能量载体是“蒸汽射流”， 靠“蒸汽射流”的动量直接打击换热面上的灰尘，使之脱落并将其送走。 这种方式适用于各种积灰的清除，对结性较强、灰熔点低和较黏的灰有较明显效果。 35 氨的特性有哪些。 答：氨气是无色，有强烈刺激性气味的气体；在标准状况下密度小于空气；易液化，在常压下冷却至 ℃或在常温下加压至 700800kPa，气态氨就液化成无色液体；为易溶于水的碱性物质。 氨在空气中可燃，但一般难以着火，连续接触火源可燃烧，在 651℃以上可燃烧，氨气与空气混合物的浓度在 16%25%时，遇到明火会燃烧和爆炸，如果有油脂或其他可燃性物质，则 更容易着火。 氨对人体生理组织具有强烈腐蚀作用，对皮肤及呼吸器官有强烈刺激性及腐蚀性。 眼睛被溅淋高浓度氨，会造成视力障碍、残疾。 人体忍受氨的极限是 50ppm，当人吸入含氨尝试达 %(5000ppm)以上的空气时，数分钟内会引起肺水肿，甚至呼吸停止窒息死亡。 根据国家职业卫生标准（ GBZ 22020）在作业场所，氨的短时间接触容许浓度为 30mg/Nm3，时间加权平均容许浓度为 20mg/Nm3 36 与氨气或氨水的接触 后的处理方法。 答： 1）、皮肤接触：立即用水冲洗。 如果冲洗后仍有过敏或烧伤，应进行医疗。 2）、 眼睛接触：立即用大量的清水反复清洗 15 分钟。 3）、呼吸道接触：立即将人送到通风处。 如停止呼吸，采用人工呼吸急救法并尽可能快进行医疗。 4）、体内接触：立即喝大量的水稀释吸入的氨。 不要尝试使患者呕吐。 尽可能快进行医疗。 37 制氨有那些方法。 答：一般有三种方法：尿素法，纯氨法，氨水法。 氨系统的三种方法中，使用尿素制氨的方法最安全，但是，其投资、运行总费用最高；纯氨的运行、投资费用最低，但是，纯氨的存储需要较高的压力，安全性要求较高。 氨水介于两者之间。 根据国内外制造厂商的介绍，在日本和中国台湾均采用纯氨法，在欧 洲根据不同地区的情况三种方法均有应用。 在国内脱硝工程中，绝大多数脱硝工程采用纯氨制备氨气，纯氨为通用的化工产品，可从市场采购到；通过市场调查，市场上纯氨货源供应较为丰富 二、运行操作篇 38 我厂 ＃ 4 机组烟气脱硝配置特点。 答：我厂 ＃ 4 机组烟气脱硝采用选择性催化还原法（ SCR 法）工艺，是一种干法脱硝工艺，反应器采用高飞灰布置方式，位于省煤器与空预器之间。 催化剂为株式会社日立制作所生产的板式催化剂。 用液态纯氨作还原剂，与烟气中的 ＮＯ x进行反应生成氮气和水，从而降低烟气中的 ＮＯ x排放。 4 号机组烟气脱硝工程选用 SIEMENS PCS7 控制系统，采用可编程序控制器 PLC 加上位机控制方式，配有两台上位机操作电脑，一台为工程师（ ES）站，一台为操作员站（ OS），两台电脑都为单站结构，能够独立工作。 并设置有脱硝系统 PLC 冗余控制主站、脱硝控制系统电源分配柜 、 SCR 远程 I/O站、氨区远程 I/O站。 其中电源分配柜电源来自两路，一路常用电源接自氨区 MCC，另一路备用电源引自 400V 除尘 MCC4A 段（控制中心），通过设置在电源柜内的双电源切换装置分配给各个用电负荷。 UPS 电源装置设在控制电源分配柜内，主要提供 PLC、上位机、现场仪表阀门及氨气泄漏报警器等负荷的用电。 通过设置在 SCR 远程 I/O 站机柜内的 MODBUS 模块（冗余）可以实现与主机 DCS 的通信。 39 我厂 ＃ 4 机组 SCR 的设计参数。 答：我厂 SCR 的设计条件下参数为：反应器压缩（附加层催化剂之前）： Ｈ 2Ｏ（即 800Pa）；脱硝效率≥ 80％；出口ＮＯ x（干基）≤ ppm；ＮＨ 3 逃逸率（干基）≤ 3ppm；氧量基准值 6％；ＮＨ 3/ＮＯ x 摩尔比≤ ； SO2 / SO3转化率≤ ％（ at 365℃）。 40 我厂 SCR 的工艺流程。 答：我厂的 SCR 工艺流程为：还原剂液氨用罐装卡车运输，以液体形态储存于氨罐中；液态氨在注入 SCR 系统烟气之前经由蒸发器汽化，汽化的氨和稀释空气混合，通为喷氨格栅喷入 SCR反应器上游的烟气中；充分混合后的还原剂和烟气在SCR 反应器中催化剂的作用下发生反应，生成 N2和 H2O，去除烟气中的 NOx。 41 我厂 SCR 脱硝系统的主要设备有哪些。 答：我厂 SCR系统主要由脱硝反应系统、氨制备及氨储运系统和其他输助设备组成。 其中脱硝反应系统由 SCR 反应器、喷氨系统、氨气 /烟气混合器、稀释风机等组成；液氨储运系统包括卸料压缩机、氨储罐、氨蒸发器、缓冲罐等； SCR 其他输助设备和装置主要包括 SCR反应器的相关管路和吹灰装置等。 42 氨系统运行需注意那些要点 ? (1)由于氨气的毒性和易燃易爆性，为了确保氨系统能够安全稳定的运行，液氨卸料和氨蒸发器投运和停运，以及氨蒸发器互相切换，必须严格按照操作票 进行操作； (2)氨稀释槽和废水池中的氨水，受热后会挥发氨气，为了避免因高浓度的氨水挥发大量的氨气，影响氨区工作人员的身心健康，因此应该定期将稀释槽和废水池中的含氨废水排出，用废水排至废水处理系统进行处理； (3)应该定期检查氨系统（氨泄漏检测仪），保证氨系统的严密性 ； (4)氨系统检修前后，需进行氮气置换； (5)由于氨蒸发器原设计原因，为了防止氨蒸发器出现冷热分层现象，在氨蒸发器运行时，应该保持氨蒸发器的工艺水疏放阀和入口阀一定的开度，使氨蒸发器内的热水实现开始循环。 43 催化反应系统运行需注意那些 要点 ? (1)反应器声波吹灰系统的稳定运行对于机组和脱硝系统的安全稳定运行极为重要。 因此无论是否喷氨，在锅炉引风机运行以后，就应该把声波吹灰系统顺控投入运行，当锅炉需要进行检修时，在引风机停运后方可把声波吹灰系统停运； (2)声波吹灰系统在每一个反应器的每一层的就地管路上都有一个压力调节阀，应该把压缩空气的压力调整在 ，日常巡捡时应该检查该压力是否在 左右，否则应该进行调整； (3)稀释风机产生的稀释风不但起稀释氨气的作用，同时还具有防止 AIG 喷嘴堵塞的作用。 因此，无论是否喷氨，在锅炉 引风机投入运行之前，就应该把稀释风机投入运行，在锅炉引风机停运后，方可停运稀释风机； (4)为了防止压缩空气中的水分腐蚀声波吹灰器的鼓膜，应该定期对声波吹灰器压缩空气缓冲罐进行排污。 (5)脱硝混合系统中所有手动碟阀的开度在调试过程中都进行了调整和确认，因此运行人员应该记录并标记所有手动碟阀的开度位置，并且在日常运行时，不要随意调整这些阀门的开度位置，以免影响脱硝系统的正常运行； (6)为了保证脱硝系统的安全稳定的正常运行，进入反应器内的烟气温度不能过高，也不能过低。 催化剂的正常工作温度为 290℃ 420℃，只有当烟气温度高于290℃且低于 420℃时，方可向反应器内喷氨，当反应器烟气温度高于 420℃时，应该对锅炉进行调整，以免催化剂发生高温烧结，从而导致催化剂活性迅速降低； (7)应当对反应器进口温度和空预器进口温度进行关注，尤其是在机组启停阶段。 当空预器进口温度远大于反应器进口温度时，就表明很有可能在反应器内发生了再燃现象，此时应该及时向脱硝技术供应商 BHK 进行咨询，以便采取适当措施； (8)在正常情况下，锅炉满负荷运行时，反应器压差应该小于 350Pa，若反应器压差过大，应引起注意，当反应器压差高于 400Pa 时，应该及时向脱硝技术供应商 BHK 进行咨询，以便采取适当措施； 44 我厂液氨蒸发器的结构是什么样的。 答：我厂液氨蒸发器是螺旋管式的，管内为液氨，管外为温水浴，以蒸汽喷入水中将水加热自 42℃，再以温水将液氨汽化，并加热至常温。 通过控制蒸气调节阀使液氨蒸发器水温保持在 42℃，当水温超过 45℃时则切断蒸汽截止阀。 蒸发器前进氨管路上装有压力控制阀将氨气压力控制在 ,当出口压力达到 时，切断进氨截止阀。 45 简述我厂 4号炉 SCR 反应区工艺 流程。 答： 我厂 4 号炉 SCR 反应器位于锅炉下游的烟 道上，氨喷射格栅位于反应器上游的烟道上；因此，在反应器入口处，通过导流板，能使氨气 /空气混合气体在烟气中均匀分布。 在反应器中，氨与烟气中的ＮＯ x 发生反应，生成氮气和水；然后烟气进入空预器进行热交换后进入除尘器 46 我厂 4 号炉 SCR 反应器有什么特点。 答：我厂 4 号炉 配有两个反应器。 每个反应器中催化剂共有 120 块，分两层布置，每层布置 12X5。 初始催化剂体积为 301m3/反应器。 催化剂类型为板式。 催化剂由 1mm厚、间距 7mm 的催化剂元件组成，由日立提供。 催化剂元件包含支撑板，在其上涂有表面有活性催化剂成分的二氧化 钛载体。 在每层催化剂上方装有催化剂测试片及其支架，可定期取出催化剂测试片进行试验测试，用来判断催化剂的运行情况。 为了防止烟气的飞灰在催化剂上沉积，堵塞催化剂孔道，在每层催化剂上安装了 4个声波吹灰器，吹灰介质为压缩空气。 为了防止烟气中的大颗粒飞灰在催反应系统内积聚，在每个催化反应器的进口烟道底部安装了 1 个灰斗，同时有 4 个压缩空气喷嘴，可以将积聚在进口烟道上的飞灰吹入灰斗。 在催化反应器的底部还安装有 3 个灰斗，用来收集反应器内部的飞灰。 47 我厂 4 号炉 SCR反应区压缩空气接自何处。 答： 我厂 4 号炉 SCR 反应区吹灰 所需的压缩空气由全厂检修用压缩空气系统供应，一般耗气量为 360Nm3/h； SCR 区催化反应器附近所需的仪用压缩空气由 4炉仪用压缩空气目管接出，主要用于气动阀和仪器仪表的反吹，平均耗气量为。 48 我厂 4 号炉 SCR氨气喷射系统有什么工艺特点。 答：氨储存和蒸发系统为脱硝系统提供氨气，氨耗量随进口ＮＯ x 值由氨流量控制阀来控制。 氨气进入混合器后与稀释空气混合，（比例为 19： 1，以避免混合气体发生爆炸；在检修停止供氨时推荐用氮气吹扫管道中残留的氨气）。 氨气在混合器和管道中与空气混合后，进入氨分配总 管。 氨 /空气喷射系统包括供应支管，喷嘴格栅和喷嘴。 每个供应管道上都装有手动节流阀和流量孔板，通过调节可获得氨气在烟气中更均匀的分布。 根据烟道中烟气取样分析得出ＮＨ 3 和ＮＯ x 的分。