在SCR脱硝的过程中,按照SCR脱硝的工序,需要在锅炉烟道中安装三种不同的反应器,安装位置可分为三种布置方式,即热段/高含尘布置、热段/低含尘和冷段布置。
SCR脱硝系统反应器布置方式有那些
1、热段/高含尘布置:反应器布置在空气预热器前温度为360℃左右的位置,此时烟气中所含有的全部飞灰和SO2均通过催化剂反应器,反应器的工作前提是在“不干净”的高尘烟气中。
因为这种布置方案的烟气温度在300~400℃的范围内,适合于多数催化剂的反应温度,因而它被广泛采用。但是因为催化剂是在“不干净”的烟气中工作,因此催化剂的寿命会受下列因素的影响:
①烟气所携带的飞灰中含有Na,Ca,Si,As等成分时,会使催化剂“中毒”或受污染,从而降低催化剂的效能。
②飞灰对催化剂反应器的磨损。
③飞灰将催化剂通道堵塞。
④如烟气温度升高,会将催化剂烧结,或使之再结晶而失效,如烟气温度降低,NH3会和SO3反应天生酸性硫酸铵,从而会堵塞催化剂和污染空气预热器。
⑤高活性的催化剂会促使烟气中的SO2氧化成SO3,因此应避免采用高活性的催化剂用于这种布置。为了尽可能地延长催化剂的使用寿命,除了应选择合适的催化剂之外,要使反应器通道有足够的空间以防堵塞,同时还要有防腐措施。
2、热段/低含尘布置:反应器布置在静电除尘器和空气预热器之间,这时,温度为300~400℃的烟气先经由电除尘器以后再进入催化剂反应器,这样可以防止烟气中的飞灰对催化剂的污染和将反应器磨损或堵塞,但烟气中的SO3始终存在,因此烟气中的NH3和SO3反应天生硫酸铵而发生堵塞的可能性仍旧存在。采用这一方案的最大题目是,静电除尘器很难在300~400℃的温度下正常运行,因此很少采用。
3、冷段布置:反应器布置在烟气脱硫装置(FGD)之后,这样催化剂将完全工作在无尘、无SO2的“干净”烟气中,因为不存在飞灰对反应器的堵塞及侵蚀题目,也不存在催化剂的污染和中毒题目,因此可以采用高活性的催化剂,减少了反应器的体积并使反应器布置紧凑。
4、当催化剂在“干净”烟气中工作时,其工作寿命可达3~5年(在“不干净”的烟气中的工作寿命为2~3年)。这一布置方式的主要问题是,当将反应器布置在湿式FGD脱硫装置后,其排烟温度仅为50~60℃,因此,为使烟气在进入催化剂反应器之前达到所需要的反应温度,需要在烟道内加装燃油或燃烧自然气的燃烧器,或蒸汽加热的换热器以加热烟气,从而增加了能源消耗和运行用度。
5、对于一般燃油或燃煤锅炉,其SCR反应器多选择安装于锅炉省煤器与空气预热器之间,由于此区间的烟气温度恰好适合SCR脱硝还原反应,氨被喷射于省煤器与SCR反应器间烟道内的适当位置,使其与烟气充分混合后在反应器内与氮氧化物反应,SCR系统贸易运行业绩的脱硝效率约为50%~90%。