2w气量玻璃熔块炉低温SCR脱硝方案.docx

玻璃窑低温SCR脱硝项目

初步技术方案

北京方信立华科技有限公司

2015年5月

1、项目概况

厂内1台玻璃炉窑现需增设烟气脱硝装置，根据目前玻璃行业脱硝技术的发展现状及我公司成熟的技术、设计和实际工程经验，针对本项目的具体情况，采用低温SCR脱硝工艺，。考虑到厂内具体情况、还原剂的储运方便、安全，拟采用尿素为还原剂。本方案为初步技术方案，供业主参考。

2、烟气基本参数

脱硝进口烟气参数

烟气量

Nm3/h

20000

烟道温度

℃

310

SO2

ppm

164

mg/Nm3

470

氮氧化物

ppm

696

mg/Nm3

1403

SCR脱硝后

mg/Nm3

200

SCR脱硝效率

%

86

除尘后烟尘浓度

mg/Nm3

3、烟气排放标准及设计要求

本项目采用低温SCR工艺，脱硝工艺要适用于工程己确定的烟气条件，并考虑烟气变化的可能性；

使用尿素热解作为脱硝还原剂；

烟气脱硝装置的控制系统可进入主机控制系统，也可使用PLC系统单独控制；

烟气脱硝效率≥86%（脱硝后NOx≤200mg/Nm3）；

NH3逃逸量控制在5ppm以下；

脱硝装置可用率不小于98%，服务寿命为10年；

采用成熟的SCR工艺技术，设备运行可靠；

根据工程的实际情况尽量减少脱硝装置的建设投资；

脱硝工艺脱硝还原剂、水和能源等消耗少，尽量减少运行费用；

烟气脱硝不能影响原系统出力及正常运行，同时，脱硝系统应具备单独运行、单独检修的要求。

4、烟气处理流程

窑炉尾气--脱硝--脱硫--排放

5、SCR脱硝工艺

SCR工艺系统主要包括烟道系统、SCR反应器、还原剂喷射系统、尿素储存制备供应系统、蒸汽吹灰系统等，下面将分别进行描述。

SCR脱硝系统

SCR脱硝原理

SCR的全称为选择性催化还原法(SelectiveCatalyticReducation)。催化还原法是用氨或尿素之类的还原剂，在一定的温度下通过催化剂的作用，还原废气中的NOx(NO、NO2)，将NOx转化非污染元素分子氮(N2)，NOx与氨气的反应如下：

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

6NO2+8NH3→7N2+12H2O

SCR系统包括催化剂反应器、还原剂制备系统、氨喷射系统及相关的测试控制系统。SCR工艺的核心装置是催化剂和反应器，有卧式和立式两种布置方式，一般采用立式较多。

反应器本体

SCR反应器本体依烟气流向可分为喷氨段、混合段、均流段、反应段。SCR脱硝效率与以下因素有关：

催化剂质量；

反应温度；

停留时间；

氨氮比；

氨气与烟气混合均匀程序；

烟气在SCR反应器内分布均匀程度。

为达到较高的脱硝效率，设计每个功能段时必须考虑以上因素，每个环节

均优化设计。在本项目中，设计进入SCR系统的烟气温度均为310℃。

喷氨格栅或氨水专用喷枪

喷氨段内安装有喷氨格栅，喷氨格栅上安装有喷氨专用喷嘴，喷氨格栅不仅能将氨气均匀喷入烟气中，而且还有良好的初步混合效果。只有喷氨格栅喷出的氨气均匀，后面的混合器的混合效果才能好。

氨气/空气混合器

为使氨气与烟气混合均匀，在喷氨格栅后安装有混合器，混合器采用多层纵向折流板形式，通过折流板的扰流，使烟气与氨气充分混合均匀。混合器依据CFD数值模拟计算结果进行设计，保证氨气混合效果。

整流器

混合好氨气的烟气在反应器内的分布均匀程序不仅影响脱硝效率，也影响到氨的逃逸浓度。烟气流速高区域烟气停留时间短，脱硝效率低、部分氨气无法反应而逃逸，虽然烟气流速低区域脱硝效率高，但在烟气分布不均匀时，则总体脱硝效率则低、氨易逃逸。

立式SCR反应器上方烟气流向需要转90°角度，均流器前烟道不仅短，而且也有多个影响气流的局部构件。安装均流器空间小，为使进入催化剂层的烟气分布均匀，均流器采用导流板加均流格栅板形式，导流板和格栅板依据CFD数值模拟计算结果进行设计。保证进入催化剂层的烟气流速均匀程度σ<0.2。

催化剂

目前常用的催化剂形式主要为蜂窝式和板式。

蜂窝式是目前市场占有份额最高的催化剂形式，其特点是单位体积的催化剂活性高，达到相同脱硝效率所用的催化剂体积较小，适合灰分低于30g/m3，灰粘性较小的烟气环境。

板式催化剂的市场占有份额仅次于蜂窝式催化剂。板式催化剂以金属板网为骨架，比表面积较小。此种催化剂的特点是：具有较强的抗腐蚀和防堵塞特性，适合于含灰量高及灰粘性较强的烟气环境。缺点是单位体积的催化剂活性低、相对荷载高、体积大，使用的钢结构多。

考虑到本项目的废气气量小而且其中少量颗粒物，气体堵塞催化剂孔道和冲刷磨损催化剂作用较小，所以本工艺采用的催化剂形式是蜂窝状整体催化剂。催

化剂尺寸：150×150×800mm。

本工程共