scr龙8娱乐网页版计算

2017-01-14  来自: 洛阳铮诚科技有限公司 浏览次数:667
1 前言SCR工艺的基本原理为:在催化剂作用下,向适当温度(280420 )的烟气中喷入氨,氨与烟气中NOX发生化学反应,将NOX还原成N2H20,达到龙8娱乐网页版的目的,制备氨的龙8娱乐网页版还原剂有尿素、纯氨和氨水3种。本文所讨论的耗氨量计算公式仅适用于以纯液氨作为还原剂的SCR龙8娱乐网页版系统。电站锅炉排放的烟气中的氮氧化物统称为NOX,主要成分为NO95%和NO25%,其他氮氧化物含量很少并且极不稳定[1],遇光、热、湿变成NONO2NO氧化变成NO2,所以燃煤锅炉对大气造成污染的氮氧化物主要是指NO2。通常情况下,核定氮氧化物的排放标准为NOX含量mg/Nm3(标准状态,6O2,以NO2计,干烟气),本文所引用的相关计算公式所涉及的保证值以NO2计。2 氨耗量计算公式SCR选择性催化还原法龙8娱乐网页版技术以NH3作为还原剂时,液氨耗量的计算公式如下[2]Wa=(Vq×Cno×17/(30×106)+Vq×Cno2×17×2/(46×106))×m本公式的应用条件为:SCR选择性催化还原法、以NH3(纯液氨)作为还原剂时、标准状态、干基(干烟气)、实际含氧量(实际过量空气系数)、NOX保证值NO2计。在实际计算中,所提供的参数数据都应该转化到上述条件下进行计算。对公式中的参数作以下说明:2.1 Wa的相关说明Wa是纯氨的小时耗量kg/h,工程中是在机组满负荷下SCR龙8娱乐网页版系统的实际较大喷氨量。纯氨的实际耗量是SCR龙8娱乐网页版系统设计中的一个关键数据,系统中的一些主要设备的参数都是通过纯氨耗量来设计确定的。1) 液氨储罐的容量的选择。通过Wa可以计算出液氨储罐的容量,液氨储罐的容量宜按照全厂龙8娱乐网页版系统设计工况下连续运行35天(每天24小时)所需要的氨气用量设计,且要求储罐实际液氨储量不能超过罐体容积的50%。VWa×24×d/ρ×2V:液氨储罐容积;d35天;ρ:液氨密度。2) 液氨蒸发器选型。液氨蒸发器蒸发量设计中,蒸发量为大于Wa的一个标准规格即可,若Wa300kg/h,蒸发器量选择350kg/h标准。 3) 稀释风机流量选择中,稀释空气量应按照机组满负荷下SCR龙8娱乐网页版系统的实际喷氨量稀释后混合气体中氨气的体积浓度不高于5%来计算,稀释风机的流量在设计值基础上加10%的余量。4) 氨空混合器的混合量设计即稀释风量加上喷氨量。5) 在对催化剂的选择中,催化剂的有效体积或数量是以满足Wa减去逃逸部分的氨气能够完全反应的前提下设计的。2.2 Vq Nm3/h(标准状态、干态、实际含氧量)的相关说明Vq是锅炉满负荷下反应器进口的较大烟气流量Nm3/h(标准状态、干态、实际含氧量) 1) Nm3/h中的N表示标准状态,即温度0T0273K)、压强为101.325Ka1标准大气压),气体摩尔体积22.4。工况下(实际状态下)的干烟气流量V实可以通过P0Vq/T0=PV/T实转换成标准状态下的干烟气流量Vq.VqV湿×1q%)。2) 干态即干烟气,实际测量的烟气是含有一定的水分的湿烟气V湿(标态,含水量为q%)。3) 实际含氧量为实际测量烟气中的氧气的体积百分率,含氧量与过量空气系数α相对应,二者可以互相计算,公式如下:α=20.9%/(20.9%-O2实测值)其中:20.9%O2在环境空气中的含量;O2实测值为仪器测量烟道中的O2含量。4) 标态下,实际氧量下的干烟气量与6O2下的干烟气量转换关系如下:Vq6O2Vq×(20.9%-O2实测值)/(20.9%-6)Vq6O2Vq×1.4/α实测值6O2对应α1.4过量空气系数与烟气量成正比5) SCR反应器通常布置在锅炉省煤器出口、空预器入口之间,所以V q为锅炉省煤器出口的干烟气量。有的锅炉的烟气流量测量位置为引风机入口即空预器出口,工作人员随即将这个烟气流量作为龙8娱乐网页版设计参数提供给设计单位,这样是错误的,因为空预器通常存在10%左右的漏风率,所以引风机入口的烟气流量会比省煤器出口烟气量大很多,不能作为SCR设计参数。2.3 C no2C no的相关说明C no2C no分别为反应器进口烟气中NO2NO浓度, mg /N m 3 (标准状态,实际含氧量下的干烟气)1)工程设计中所提供的氮氧化物排放含量通常为mg/Nm3(标准状态,6O2,以NO2计,干烟气),这就需要把氮氧化物排放转化到实际氧量下的含量。转换关系为:C nox 6%O2 = C nox(20.9%-6)/ (20.9%-O2实测值),C nox 6%O2 = C nox×α实测值/1.4氮氧化物含量与过量空气系数α成反比。 2)反应器入口实际氧量、标态、干烟气中NONO2浓度的计算如下:C no = C nox /2.05×0.95×1.34 C no2 = C nox×0.05式中:0.950.05分别为NONO2在反应器入口烟气中占NOx的体积比例;1.342.05分别为NONO2体积分率(ppmv)转化为质量浓度(mg/Nm3)的系数μ,即μ=气体分子量/气体摩尔体积22.4,质量浓度(mg/Nm3)=体积分率(ppmv)×μPpmv是按体积的百万分之一。2.4 公式中一些数字的相关说明耗氨量计算公式中出现的173046106数字说明如下:SCR反应器中NH3与氮氧化物的主要反应为[3]4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O 2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O NH3的分子量17NO的分子量30 NO2的分子量46NH3NO的反应比例是11NH3NO2的反应比例是21,耗氨量计算公式中将mg转化为kg1kg106 mg 2.5 m的相关说明m是实际龙8娱乐网页版效率及氨逃逸后的氨消耗量与龙8娱乐网页版效率时理论氨消耗量的比值。m =ηnox /100+γ a/22.4/(C no/30+C no2×2/46) 式中:ηnox为龙8娱乐网页版效率,%;γ a为氨的逃逸率,ppmv(标准状态,实际含氧量下的干烟气)3 工程计算案例某电厂装机容量为2×530MW,燃煤超临界火力发电机组,为了环保需要进行烟气龙8娱乐网页版改造,采用高灰型SCR工艺,布置于锅炉省煤器和空气预热器之间,液氨作为还原剂[4] SCR入口烟气参数项目单位数值 SCR入口烟气Nm3/h,湿烟1578613量烟气湿度% 9.1 烟气含氧量%2.9 SCR入口的mg/Nm3(O2=350 NOx浓度保证6%,以NO2) SCR龙8娱乐网页版效率% 80 氨逃逸率ppmv3Wa=(Vq×Cno×17/(30×106)+Vq×Cno2×17×2/(46×106))×m为计算公式:1)将湿烟气量转化为干烟气量: Vq=1578613×1-9.1% =1434959.217 Nm3/h2)将氧含量为6%时的进口NOx浓度换算为实际氧含量2.9%下的进口NOx浓度:Cnox= Cnox6%O2×20.9-O2实测)/(20.9-6) =350×20.9-2.9/(20.9-6)=422.819 mg/Nm3或通过过量空气系数α计算Cnox α=20.9%/(20.9%-O2实测) =20.9%/(20.9%-2.9%)=1.161α6O2=20.9%/(20.9%-6O2) =20.9%/(20.9%-6%)=1.4Cnox= Cnox6%O2×α6O2/α=350×1.4/1.161 =422.819 mg/Nm34) 反应器进口烟气中NO2NO浓度C no = C nox /2.05×0.95×1.34=422.819/2.05×0.95×1.34=262.56mg/Nm3C no2 = C nox×0.05 =422.819×0.05=21.141mg/Nm35)考虑实际龙8娱乐网页版效率及氨逃逸后的氨消耗量与龙8娱乐网页版效率时理论氨耗量的比值的计算:m =ηnox /100+γ a/22.4/(C no/30+C no2×2/46) =80/1003/22.4/262.56/3022.14×2/46) =0.81386)氨耗量计算:Wa=(Vq×Cno×17/(30×106)+Vq×Cno2×17×2/(46×106))×m=1434959.217×262.56×17/30×106)+1434959.217×21.141×17×2/46×106))〕×0.8138=192.98kg/h4 结论在运用公式计算的工程中,不能盲目地套用,应该真正明白各个参数的意义,否则很容易发生错误。1)在龙8娱乐网页版设计中,如果选择使用此公式进行氨耗量的计算,一定要满足公式的适用条件,具体条件范围在文章第二部分已经提到。2Vq应该是反应器入口、标态、实际氧量下的干烟气量。不能将空预器出口或引风机入口的烟气量来代替它,因为空预器存在漏风率,导致经过空预器后的烟气过量空气系数增大,体积远大于SCR反应器的烟气体积;实测的烟气量通常都是湿烟气,计算时要转化成干烟气。3C no2C no应该是反应器入口实际含氧量下的浓度计算中应使用实际氧量下的NOX浓度计算出C no2C no的数值,不能直接使用保证值6%氧量下的NOX浓度直接计算。4m的物理意义是实际龙8娱乐网页版效率及氨逃逸后的氨消耗量与龙8娱乐网页版效率时理论氨消耗量的比值。
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