99计算

混合脱硝工艺发挥了SNCR工艺投资省、SCR工艺脱硝效率高的优势，将SNCR工艺的还原剂喷入炉膛技术与SCR工艺利用逃逸氨进行催化反应结合起来，进一步脱除NOx。混合脱硝工艺以尿素作为吸收剂，是炉内一种特殊的SNCR工艺与一种简洁的后端SCR脱硝反应器有效结合。二、反应过程CO(NH2)2+2NO→2N2+CO2+2H2OCO（NH2）2+H2O—2NH3+CO2NO+NO2+2NH3—2N2+3H2O4NO+4NH3+O2—4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2—3N2+6H2O三、系统组成脱硝系统主要由还原剂存储与制备、输送、计量分配、喷射系统、烟气系统、脱硝反应器、电气控制系统等几部分组成。四、工艺流程还原剂—锅炉/窑炉（反应器）—脱硝反应器—除尘脱硫装置—引风机—烟囱还原剂一般以尿素为主，尿素被溶解制备成浓度为50%的尿素溶液，经输送泵送至计量分配模块，与稀释水模块送过来的水混合，尿素溶液被稀释至10%，通过计量分配装置精确分配到每个喷枪，然后经过喷枪喷入炉膛，实现脱硝反应，过量逃逸的氨随烟气进入炉后的脱硝反应器，在催化剂作用下，氨与氮氧化物发生化学反应，实现进一步的脱硝。五、技术特点1、远远小于传统SCR系统成本即可达到85%的脱硝效率2、减少SCR催化剂的使用量从而减少SO2到SO3的转换3、SO2/SO3转化所引起的腐蚀和空预器阻塞问题小4、较SCR反应器小，具有更好的空间适用性5、脱硝系统阻力低，催化剂用量少，运行费用低6、无需尿素热解系统六、应用领域燃煤发电锅炉、热电联产锅炉、集中供热锅炉、焚化炉、烧结机、球团窑炉、焦化炉、玻璃窑炉等烟气脱硝。以尿素为还原剂的SNCR装置在工程中有较多的应用，因此，以尿素做还原剂为例介绍SNCR工艺系统，如下图B1所示，SNCR系统主要设备都模块化进行设计，主要有尿素溶液储存与制备系统，尿素溶液稀释模块，尿素溶液传输模块，尿素溶液计量模块以及尿素溶液喷射系统组成，如图B2所示。作为还原剂的固体尿素，被溶解制备成质量浓度为50％的尿素溶液，尿素溶液经尿素溶液输送泵输送至计量分配模块之前，与稀释水模块输送过来的水混合，尿素溶液被稀释为10%的尿素溶液，然后在喷入炉膛之前，再经过计量分配装置的精确计量分配至每个喷枪，然后经喷枪喷入炉膛，进行脱氮反应。锅炉的蒸汽量：260t/h锅炉的烟气量：200000Nm3/h锅炉烟气中NOx的浓度：500mg/m3锅炉排放烟气中NOX的浓度：300mg/m3锅炉的热效率为89.12%Sncr系统设计计算1.锅炉输入的热量的计算QBBfuelQHHVm式中：QB——锅炉的输入热量，单位：MJHHV——燃料的高热值[]，单位：MJ/kgMfuel——最高的燃料消耗率，单位：kg/h选用的煤种为褐煤，褐煤含碳量60%～77%，密度约为1.1~1.2kg，挥发成分大于40%，无角质层厚度，发热值约为23.0～27.2MJ/kg根据锅炉的热效率为89.12%，水的汽化热是2.26×106J/kg，水的比热容为4.2×103J/kg估计，每产生1吨的水蒸气需要耗煤120kg的煤（即一吨标煤煤可以产7.8吨的蒸汽），则：BfuelQHHVm=2531200=780000MJ2.系统的容量因子CF锅炉容量因子是用来衡量锅炉平均每年配合使用SNCR系统的量。（1）锅炉系统容量因子CFplant：maxfuelplantfuelactualmCFm式中：Cfplant——锅炉的系统容量因子Actuamfuel—实际燃煤量，单位kg/hMaxmfuel——最大燃煤量，单位kg/h。在实际生产过程中，并不是满负荷运行，所以实际燃煤量要比满负荷运行时小，所以估计实际运行的平均燃煤量为280000kg/h，则maxfuelplantfuelactualmCFm2800003120000.897（2）SNCR系统容量因子CFSNCR365SNCRSNCRtCFdays式中，CFsncrSNCR系统容量因子tSNCRSNCR系统运行时间，单位hSNCR系统是随锅炉的运行而运行，锅炉在冬季运行时间长，夏季运行时间短，综合考虑，则：365SNCRSNCRtCFdays4800365240.548（3）过路系统的整个系统容量因子CFtotaltotalplantsncrCFCFCF0.8970.5480.492NOX去除率的计算inoutXinXXNOXNONONO式中，XNONOX的去除率;inXNO----锅炉烟气中的NOX的浓度，单位mg/m3outXNO-----锅炉排放烟气中的NOX的浓度，单位mg/m3根据设计条件，得：inoutXinXXNOXNONONO5003005000.44还原剂与NOX的化学当量比NSR20.7inXinxNOxNONSRNO25000.70.45000.800565还原剂与NOX的实际化学计量比ASR下图(3-1)示出了NSR与NOx去除率的关系[22]，当NSR大于1.5的时候，NOx的去除率变化不是很大，根据计算和下图（3-1）示，调整NSR，取NSR=1.5。TNSRASRSR式中，SRT—喷入试剂中NH3的当量系数，当还原剂为氨时，SRT取1.0，则：TNSRASRSR1.51.01.56还原剂利用率UxNOUNSR0.41.50.2677还原剂喷入量minxXxNONOTNOqNSRMmMSR式中，M—液氨的摩尔质量，单位mol/kg；XNOM—NOX的摩尔质量，这里用NO的摩尔质量，烟气中的氮氧化物只要形式是NO，所以用NO的摩尔质量q—锅炉的烟气量；单位m3/h得:inxXxNONOTNOqNSRMmMSR5002000000.40.817301.071.810/mgh8还原剂的体积流率vmv式中，—液氨的密度，单位g/cm3；mv731.810/0.167/mghgcm531.0710/cmhScr设计计算入口烟气量约为Q=200000Nm3/h；NOx浓度300mg/m3烟气入口温度T=367.8℃，多数催化剂在此温度范围内有足够的活性。1.基本的设计计算1.1.1基本设计计算锅炉的蒸汽量：260t/h锅炉的烟气量：200000Nm3/h功率BMW=60MW反应器烟道入口处NOX浓度NOXin=295mg/Nm³；反应器烟道出口处NOX浓度NOXout=75mg/Nm³；反应摩尔比常数ASR=0.803。1.1.2scr反应器的设计计算锅炉输入的热量计算：BMWQBNPHR式中，QB—燃烧产生的热量，MMBtu/hrNPHR—换算因子，通常取9.5MMBtu/MWhr得：BMWQBNPHR609.5570/MMBtuMWhr系统的容量因子CF锅炉容量因子是用来衡量锅炉平均每年配合使用SNCR系统的量。1.1.3锅炉系统容量因子CFplant：maxfuelplantfuelactualmCFm式中：Cfplant——锅炉的系统容量因子Actuamfuel—实际燃煤量，单位kg/hMaxmfuel——最大燃煤量，单位kg/h。在实际生产过程中，并不是满负荷运行，所以实际燃煤量要比满负荷运行时小，所以估计实际运行的平均燃煤量为280000kg/h，则maxfuelplantfuelactualmCFm2800003120000.8971.1.4系统容量因子CFSNCR365SNCRSNCRtCFdays式中，CFsncrSNCR系统容量因子tSNCRSNCR系统运行时间，单位hSNCR系统是随锅炉的运行而运行，锅炉在冬季运行时间长，夏季运行时间短，综合考虑，则：365SNCRSCRtCFdays4800365240.5481.1.5过路系统的整个系统容量因子CFtotaltotalplantsncrCFCFCF0.8970.5480.4921.1.6NOX去除率计算100%inoutXinXXNOXNONONO29575100%29575%1.1.7烟气流动率的计算(460)(460700)'quelBfluegasSCRqQTqFn式中，fluegasq—烟气的流动速率，ft3/min。（1ft3=0.028m3）quelq—燃料体积流量，据资料褐煤的值为547ft3/min—MMBtu/hrT—入口处烟气温度，F（1℃5329F）'SCRn—反应器预设个数得：3547570(460720)3.17105/(460700)1fluegasqmh547570(460720)(460700)1533.1710/mh1.1.8反应器数量计算SNCRfluegasQnq式中，SNCRn—反应器个数得：2000003170000.631SNCRfluegasQnq1.1.9理论氨逃逸率得：(0.8)(0.8030.8)0.003slipASR1.1.9理论催化剂体积计算2.81adjcatalystBadjsdjXadjadjSCRTVolQslipNOSn式中，catalystVol—理论催化剂体积，ft3adj—调整效率，得：0.2809(1.058)adj0.2869(1.0580.8)1.133sdjslip—调整氨逃逸率，得：1.2835(0.0568)sdjsdjslipslip0.2835(0.05670.003)1.28XadjNO—调整NOX浓度，得：0.1542(0.3208)XadjXinNONO0.1524(0.32080.71)1.08adjS—调整硫含量，S—烟气中硫含量，mg/Nm3，得：0.9636(0.0455)adjSS0.9636(0.04550.27)0.9759adjT—调整温度，F，得：5215.16(0.03937720)(2.7410720)adjT5215.16(0.03937720)(2.7410720)1.068得：理论催化剂断面面积计算，得：32.811.0682.811331.1331.281.080.9759217.2adjcatalystBadjsdjXadjadjSCRTVolQslipNOSnm216607400516607.17catalystqAm反应器断面面积计算，得：设反应器长L=3m，则：W—反应器宽，得：催化剂层数计算，得：取圆整层为3层。单层催化剂高度计算，得：反应器催化层数计算totallayeremptynnn式中，totaln—催化剂总层数emptyn—预留催化剂层数，取1SCRcatalyst1.151.157.1728.25AAmSCR8.2532.75Awlmcatalystlayerlayercatalyst'17.23.10.3057.172.54VolnhAcatalystlayerlayercatalyst0.30517.20.30537.171.1VolhnAm得：反应器总高度计算，得：2.1.5催化剂的选型本工程催化剂层反应温度为367.8℃，因此选用在该温度下活性较高的V2O5作为活性组分，载体则采用脱硝活性高且比表面积大的TiO2。现有催化剂生产厂家如下：（1）美国Cormetech。为美国Corning和日本三菱合资企业，主要生产蜂窝式催化剂。（2）德国Argillon。由西门子化身而来，世界上唯一一个同时生产蜂窝式和板式催化剂的厂家。（3）德国巴斯夫。主要生产蜂窝式催化剂。（4）丹麦托普索。主要生产波纹板式催化剂。（5）日本BHK。隶属日立造船，生产板式催化剂。（6）中国东方锅炉厂。生产板式催化剂。经考证各厂商产品的性价比，