一、 核心反應設備
這是發(fā)生脫硝化學反應的關鍵區(qū)域。
SCR反應器
功能:是SCR系統(tǒng)的核心容器,內(nèi)部安裝催化劑層,為氨(NH?)與NOx在催化劑表面進行還原反應提供空間。
結構:通常是一個大型的鋼制立式塔或水平放置的箱體,與煙氣管道相連。內(nèi)部設有催化劑模塊的支撐梁、檢修門、人孔、吹灰器等接口。
催化劑
功能:是SCR技術的“心臟”,其作用是降低反應活化能,在特定溫度下選擇性地促進NH?與NOx反應生成無害的N?和H?O,而自身不參與反應。
類型:見的是釩鈦基催化劑。此外還有沸石基、貴金屬基等,用于不同場合。
形式:主要有板式、蜂窩式和波紋板式三種。
二、 還原劑制備與供應系統(tǒng)
負責生產(chǎn)、存儲、蒸發(fā)并精確計量輸送氨到反應器。
氨區(qū)
液氨儲罐:用于存儲液態(tài)的無水液氨(NH?)。
氨氣蒸發(fā)器:將液態(tài)氨加熱蒸發(fā)成氣態(tài)氨。
氨氣緩沖罐:儲存氣態(tài)氨,穩(wěn)定供應壓力。
尿素制氨系統(tǒng)(替代方案)
水解:在高溫高壓下,尿素溶液與水反應生成NH?和CO?。
熱解:在高溫下,尿素溶液迅速分解生成NH?和異氰酸,后者再水解成NH?和CO?。
由于液氨的安全風險,許多電廠改用尿素作為還原劑前體。
尿素溶解罐:將顆粒尿素與水混合制成一定濃度的尿素溶液。
尿素溶液儲罐:存儲制備好的尿素溶液。
水解器或 熱解爐:
三、 噴射與混合系統(tǒng)
確保還原劑與煙氣均勻混合,這是達到高脫硝效率的關鍵。
噴氨格柵
功能:位于反應器上游的煙氣管道中,由一系列噴嘴或噴管組成,負責將氣態(tài)氨均勻地噴射到煙氣中。
關鍵要求:其設計必須保證在煙氣截面上氨的濃度分布與NOx分布匹配,以實現(xiàn)高效反應并防止氨逃逸。
靜態(tài)混合器
功能:安裝在AIG之后,反應器之前。通過其特殊的葉片結構擾動煙氣,促進氨與煙氣的充分、均勻混合。
四、 煙氣系統(tǒng)
引導和處理流經(jīng)SCR系統(tǒng)的煙氣。
煙道及擋板
煙道:連接鍋爐省煤器、SCR反應器和空氣預熱器的管道。
旁路擋板門:非必需設備,但在某些設計中,用于在機組啟動、停運或催化劑更換時,使煙氣繞過SCR反應器,保護催化劑。
隔離擋板門:用于檢修時隔離反應器。
風機
雖然不直接屬于SCR系統(tǒng),但SCR反應器會帶來額外的系統(tǒng)壓降(通常為300-1000 Pa),需要引風機的壓頭能夠克服這個阻力。
五、 吹灰系統(tǒng)
清除催化劑表面的積灰和堵塞,保持其活性和通暢。
聲波吹灰器
原理:通過號角產(chǎn)生高強度聲波,使粉塵顆粒產(chǎn)生振動和疲勞而脫離催化劑表面。適用于松散積灰。
蒸汽吹灰器
原理:定期噴射高壓蒸汽,直接吹掃催化劑孔道。清灰有效果,但可能對催化劑有輕微磨損和熱沖擊。
控制系統(tǒng)(DCS/PLC)
功能:是整個系統(tǒng)的大腦。它根據(jù)鍋爐負荷、煙氣流量、入口NOx濃度、溫度等信號,通過復雜的算法計算出所需的噴氨量,并精確控制還原劑供應系統(tǒng)的閥門和計量裝置,在保證脫硝效率的同時限度地減少“氨逃逸”。