當前對大氣造成污染的氮氧化合物,主要來自于我們在生產(chǎn)生活過程中的煤炭燃燒。近些年,隨著我國對于環(huán)境保護的愈發(fā)重視,對嚴重危害人民群眾健康和環(huán)境的NOx,不斷提高其排放標準,這也引起了國內(nèi)研究人員和企業(yè)對于如何高效地減少氮氧化合物排放的研發(fā)關(guān)注。憑借較為成熟的技術(shù)、高達90%的脫硝率等優(yōu)勢,選擇性催化還原（SCR）煙氣脫硝技術(shù),成為眾多火電廠煙氣減排的首選。本文針對江蘇科行環(huán)�？萍脊緸榻K興化熱電責(zé)任有限公司所提供的SCR煙氣脫硝技術(shù),按照熱電公司要求,對SCR脫硝反應(yīng)器及其配套的主要設(shè)備進行了設(shè)計。通過對該技術(shù)的理論學(xué)習(xí)和專業(yè)設(shè)計技術(shù)軟件的學(xué)習(xí)使用,計算出了SCR脫硝反應(yīng)器主體及其配套設(shè)備的技術(shù)參數(shù),確定了設(shè)計方案。對反應(yīng)器的導(dǎo)流板進行了優(yōu)化設(shè)計,就導(dǎo)流板對SCR煙氣流場的影響進行了數(shù)值模擬研究,提高了煙氣在關(guān)鍵區(qū)域的流速均勻分布。主要研究內(nèi)容和優(yōu)化研究成果如下:（1）按照國家對熱電廠的污染物排放標準規(guī)定、相關(guān)技術(shù)規(guī)范和公司技術(shù)質(zhì)量要求,確定了反應(yīng)器及配套設(shè)備的設(shè)計參數(shù),完成了結(jié)構(gòu)設(shè)計,并運用Solid Works軟件對其進行了三維的建模。（2）通過FLUENT軟件,對SCR脫硝反應(yīng)... 

【文章來源】：淮陰工學(xué)院江蘇省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

SCR還原反應(yīng)原理圖

淮陰工學(xué)院碩士學(xué)位論文4根據(jù)鍋爐布置方式而定，通常垂直放置(也有個別水平放置的)。在反應(yīng)器中，催化劑分上下多層填充（一般為兩層+預(yù)留層），催化混合后的NOx與NH3還原反應(yīng)。控制煙氣在經(jīng)過多層催化劑后，剩余NOx濃度達到排放標準后排出反應(yīng)器。典型的SCR煙氣脫硝系統(tǒng)一般組成包括了氨存儲系統(tǒng)、氨與空氣混合系統(tǒng)、氨氣噴入系統(tǒng)、反應(yīng)器系統(tǒng)、省煤器旁路、SCR旁路、檢測控制系統(tǒng)等[20]，如圖1-2所示：圖1-2典型的SCR脫硝系統(tǒng)FIG.1-2ThetypicalSCRsystem系統(tǒng)中省煤器旁路主要是用以調(diào)節(jié)煙氣溫度，通過控制省煤器內(nèi)煙氣與旁路中煙氣比例的方式實現(xiàn)煙溫調(diào)控。一般在距離反應(yīng)器上游較遠的位置，會布置氨氣噴射裝置，以保證噴入的氨與煙氣可以充分混合。1.2.3SCR脫硝的影響因素雖然目前SCR脫硝工藝的脫硝效率最高可達90%以上，但其影響因素有很多，如煙氣溫度、空速（SV）、NH3/NOx摩爾比值、氨逃逸率、鍋爐負荷等等，包括催化劑的型式也會對脫硝效率產(chǎn)生影響。①煙氣溫度的影響煙氣溫度主要會影響到催化劑的催化效果，所以在選用催化劑首先要考慮到煙氣溫度。常壓下，脫硝催化劑按照其使用的溫度區(qū)可分為三類：高溫催化劑，應(yīng)用于煙溫在345~590℃之間的脫硝反應(yīng)；適用于260~380℃的中溫催化劑；可用于80~300℃范圍的低溫催化劑。目前電廠鍋爐煙氣脫硝過程中，有種類繁多的SCR催化劑材料可用，配方各有不同，可適用反應(yīng)的溫度也有差異。釩鈦系高溫催化劑是目前應(yīng)用較多的，該催化劑最佳反應(yīng)溫度在350~380℃。當煙氣溫度過低時，催化劑的活性會減弱，隨之脫硝效率也會下降，此時，反應(yīng)器不僅脫硝效果下降，而且會發(fā)生副反應(yīng)形成銨鹽（式1-9，1-10），反應(yīng)器內(nèi)部分會因此催化劑失效，以及造成后續(xù)設(shè)備（主要是空氣預(yù)熱器）的粘堵、腐蝕；過

2SCR脫硝反應(yīng)器設(shè)計方案11SCR煙氣脫硝工程設(shè)計中，需要進行大量而繁雜的設(shè)計參數(shù)計算，其中涉及到多個專業(yè)領(lǐng)域，才能確定物料消耗、設(shè)備參數(shù)，以及對系統(tǒng)其他環(huán)節(jié)的影響評估，有時為了獲得最佳參數(shù)配合，還需要反復(fù)試算，其計算的高復(fù)雜性，耗時長，成為了工程設(shè)計工作的關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)。為此，國內(nèi)外相關(guān)企業(yè)公司設(shè)計出了脫硝系統(tǒng)的計算軟件，以降低設(shè)計的時間成本和設(shè)計人員的工作強度，提高設(shè)計效率。此類設(shè)計計算軟件[56]包括了尿素法脫硝和氨法脫硝兩套脫硝系統(tǒng)的設(shè)計流程，具備完整的脫硝物料平衡計算功能和系統(tǒng)各設(shè)備的選型參數(shù)等功能，可以快速地獲得全套的技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)。圖2-1為計算軟件的部分界面。圖2-1計算軟件部分界面FIG.2-1Theinterfaceofcomputersoftware根據(jù)電廠提供的基本數(shù)據(jù)，通過公司專業(yè)設(shè)計參數(shù)計算軟件的計算輸出，確定了SCR脫硝的設(shè)計所需要的基本參數(shù)，見表2-3，2-4，2-5。所以，根據(jù)當前技術(shù)參數(shù)要求和當前燃煤條件，須按照入口NOx濃度200mg/Nm3、出口NOx濃度40mg/Nm3進行煙氣脫硝SCR系統(tǒng)設(shè)計。表2-3鍋爐煙氣量及污染物濃度Table2-3Thefluegasvolumeandpollutantconcentrationoftheboiler項目單位參數(shù)備注標況風(fēng)量Nm3/h121817（標況、濕基、實氧）工況煙氣量m3/h186518（工況、濕基、實氧）煙氣含水量%5.94煙氣溫度℃145.00SO2濃度mg/Nm32403.17（標況、干基、6%基氧）SO3濃度mg/Nm329.07（標況、干基、6%基氧）粉塵濃度mg/Nm343167.82（標況、干基、6%基氧）NOx濃度mg/Nm3400（標況、干基、6%基氧）標況風(fēng)量Nm3/h119497.07（標況、干基、6%基氧）

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