一、设计原则及性能指标
1.1设计原则
基本原则——脱硝设备不影响生产线的正常生产工作,达到当地环保对NOx的排放要求。
采用技术先进——设计针对烟气特性及工艺操作特点,结合国内外工程实例,采用先进的技术专业设计。
性能价格比优——优化设计、合理配置,一次投资省,长期运行能耗低,环保效果好。
1.2性能指标
根据《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB 9078-1996)和《大气污染物综合排放标准》(GB6297-1996)中的相关规定,
保证值: 氮氧化物排出量: <100mg/Nm3 和氮氧化物转化率> 75%,氨逃逸<3ppmv,除尘脱硫达到现有国家标准。
1.3 设计依据及标准
《大气环境质量标准》 GB3085-82
二、脱硝系统工艺设计:
2.1工艺简述
本项目为SCR烟气脱硝。工艺设计顺序为:锅炉——SCR脱硝—布袋除尘—湿法脱硫——排空。窑炉排烟温度为80℃,采用中温SCR烟气脱硝技术。尾气在管道中与来自尿素中的氨气进行充分混合后流入SCR 反应器,在SCR 反应器的进口加设。烟气导流挡板,使进入SCR反应器内的尾气气流分布均匀,流量可适当调控以保证催化剂的利用率。
还原剂喷枪位置及喷嘴形式是根据烟道的布置情况进行设计,从而达到保证脱硝效率和经济性,防止造成局部喷氨过量腐蚀设备和空气的二次污染。
进入反应器内的尾气经过催化剂后,氮氧化物被分解达标后排放。由于催化剂采用的是蜂窝模式,所以紊流增加了混合气体与催化剂的接触,转化率高,而且过量的氨气会停留在模块中参与未反应尾气的转化,所以氨逃逸率低。详细情况见下图:
图1. 催化剂模块内反应图
SCR催化反应器的压力损失在350Pa左右,考虑到尾气本身具有一定的压力,所以设计中根据生产厂家提供的设计参数,先不考虑选择引风机等辅助设备,以降低工程的造价。
图2: 催化反应器实况参考图
2.2工艺设备特点:
脱硝工艺采用SCR法。技术成熟可靠。脱硝效率按不小于88%设计
。
SCR工艺流程,仅供参考。
2.3设备布置特点
我公司对整个脱硝系统装置进行优化设计,保证系统与厂房及相关设备系统协调统一,布置形式能够满足布置合理、占地最省、协调统一、维护方便等优点。
2.4管线布置
凡是我方涉及到的各种管线和沟道,包括架空管线,直埋管线、与其他沟道相接时,在设计分界线处标明位置、标高、管径或沟道断面尺寸、坡度、坡向管沟名称,引向何处等等。
2.5紧身封闭
SCR反应器本体装置与炉窑紧身封闭一致,并构成一个独立整体。
三、催化剂
3.1 SCR催化剂
催化剂的型式采用蜂窝式催化剂。
催化剂成分设计充分考虑烟气中的微量元素可能导致的催化剂中毒的可能。
在加装新的催化剂之前,催化剂体积满足性能保证中关于脱硝效率和氨的逃逸率等的要求。
催化剂采用模块化设计以减少更换催化剂的时间。
催化剂模块采用钢结构框架,并便于运输、安装、起吊。
催化剂能满足烟气温度不高于420℃的情况下长期运行,而不产生任何损坏。
催化剂保证化学寿命为16000小时。还有防止催化剂中毒和碎裂的措施。
3.2氨气供应系统
主要设备
尿素喷射系统 -存储系统-电气控制系统-自动上料配置系统等
3.3烟道系统
烟道系统是指从生产线烟气出口至SCR反应器出口的连接烟道。
提供的烟道和附属设备是完整的相互连接的烟道段,包括从原烟气的接入到净烟气的排出烟道、旁路烟道。
烟道包括:加强筋、加强件、包裹层、通道和检查门、支吊架、防腐、运行测试的接入点、隔板、法兰、配件、膨胀节、检修扶梯、所有必要的支持结构等。