火电厂烟气脱硝技术应用分析
处的飞灰吹除，防止堵塞催化剂通道。在每个SCR装置之后的出口烟道上设有灰斗，由于烟气经过SCR装置时流速降低，烟气中的飞灰会在SCR装置内和SCR装置出口处沉积下来，部分自然落入灰斗中。根据SCR装置的情况，设置的吹灰装置及时进行吹扫，吹扫的积灰落入灰斗中。
（5）旁路系统
在烟气脱硝系统中，根据不同需要，可以设置SCR反应器旁路系统和省煤器旁路系统。
① SCR反应器旁路系统
SCR反应器旁路系统设置的目的有三个：一是为了机组在冷启动时不使催化剂受到损害；二是为了机组在长期不脱硝时节约引风机的电耗；三是在锅炉低负荷低烟气温度的时候将催化剂隔离出来，以防止硫酸铵在空气预热器上的沉积。
② 省煤器旁路系统
省煤器旁路系统设置的目的是为了机组在低负荷时保证SCR入口烟气温度，原因是温度过低时，未反应的微量氮气可能和烟气中的SO3反应生成硫酸铵，硫酸铵会在空气预热器冷端凝结，造成空气预热器的堵塞。因此，如果锅炉在低负荷时运行温度也高于SCR入口温度的最低值，就没有必要设置省煤器旁路系统；在极端恶劣的情况下，脱硝系统可以停止喷氨，就不会产生硫酸铵，从而也避免了空气预热器的堵塞。
（6）SCR反应系统
①烟气路线 SCR反应器位于锅炉省煤器出口烟气管线的下游，氨气均匀混合后通过均流混合装置进入反应器入口。烟气经过脱硝过程后经空气预热气热回收后进入静电除尘器。
②SCR反应器 反应一般采用固定床平行通道形式，反应器为钢结构型。催化剂底部安装气密装置，防止未处理过的烟气泄漏。
③SCR催化剂 目前商业的SCR催化剂一般为V2O5-WO3/TiO2
型，其特点是高活性、寿命长、压力降小、刚性、易处理。电厂
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SCR装置催化剂一般由三层或两层组成。
3.1.3 工艺流程
典型的SCR工艺流程如图3-5所示。
图3-5 典型的SCR系统工艺流程
自氨制备区来的氨气与稀释风机来的空气在氨/空气混合器内充分混合。稀释风机流量一般按100％负荷氨量对空气的混合比为5％设计。氨的注入量控制由SCR进出口NOX、O2监视分析仪测量值、稀释风机流量、烟气流量来控制、烟气温度流量。
混合气体进入SCR反应器，SCR反应器操作温度可在300～400℃，SCR反应器安装在省煤器与空气预热器之间。温度测量点位于SCR反应器进口，当烟气温度在300～400℃范围以外时，温度信号将自动关闭氨进入氨/空气混合器的快速切断阀。
氨与NOX在反应器内，在催化剂的作用下反应生成N2和H2O。N2和H2O随烟气进入空气预热器。在SCR进口设置NOX、O2、温度监视分析仪，在SCR出口设置NOX、O2、NH3监视分析仪。NH3监视分析仪监视NH3的逃逸浓度小于规定值，超过则报警并自动调节NH3注入量。
在氨气进装置分管阀后设有氨气预留阀及接口，在停工检修时用于吹扫管内氨气。
SCR内设置蒸汽吹灰器或声波吹灰器，吹扫介质一般为蒸汽，根据SCR压差决定吹扫。
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在氨存储和制备区，液氨通过卸料软管由槽车内进入液氨储罐。液氨储罐液位到达高位时自动报警并与进料阀及压缩电动机连锁，切断进料阀及停止压缩机运用。储罐内的液氨通过出料管至汽化器，蒸气加热后汽化位氨气。氨蒸气被送往SCR反应器处以供使用。
3.2 SCR装置的主要设备
3.2.1 SCR反应器 （1）SCR反应器本体
SCR反应器总体结构呈Ⅱ字型，主要由进口烟道、催化剂烟道（反应器）两大部分组成，同时设有注氨装置（AIG）、吹灰器、烟气/氨气混合栅，导流栅等辅助设施。
催化反应器是完成脱硝化学反应的容器，与尾部烟道相连，内装催化剂。催化剂反应器有高灰段、低灰段和尾部烟气段三种布置方式。通常，燃煤锅炉烟气脱硝的SCR反应器在很高的位置上垂直放置（烧天然气或燃油锅炉的SCR反应器可以水平放置），烟气先向上流动与氨混合，然后经过水平烟道再折转向下经过脱硝反应器。由于催化反应器需要占用很大的空间，因此，对于加装烟气脱硝系统的改造工程来说，场地问题往往成为设计工作中遇到的第一个难题。
反应器的本体是实现烟气中氮氧化物降解的场所。SCR反应器体积的大小是根据煤质、烟气条件、烟气粉尘量、燃烧介质元素成分、烟气流量、NOX进口浓度、脱硝效率、SOX浓度、反应器压降、使用寿命等因素决定的。
SCR反应器外壁一侧在催化剂层处开有检修门，用于将催化剂模块装入催化剂层。每个催化剂层都设有人孔，在机组停运时可通过人孔进入其内检查催化剂模块。
烟气与注入的氨气接触后，首先经过混合栅，提高烟气与氨气的混合程度。混合栅一般为呈网状布置的金属构件。经过混合栅后，烟气与氨气经过折角导流栅，流向发生变化。在最后进入
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催化反应层之前，烟气与氨气流过小尺寸的正方形整流栅，混合均匀性再度提高，并保证在催化剂层的水平断面上均匀分配。催化剂箱由底部的支承钢梁组成。混合栅、导流栅、整流栅的最佳几何尺寸、安装形式及设置的必要性，可通过流体模拟试验方法确定。
吹灰器装在每个催化剂层的上方，采用过热蒸汽吹掉催化剂上的积灰。反应器横截面和催化剂的层间距，应能保证吹灰器的安装和正常运行需要。
SCR反应器的下游设有一组取样管，取样管深入烟道的断面上，由多根取样管组成，用于测量截面上NOX（及NH3、SOX等）的浓度。
反应器壳体通常采用标准的板箱式结构，辅以各种加强筋和支撑构件来满足防震、承载催化剂、密封、承受负载和抵抗应力的要求，并且实现与外界的隔热。反应器还设有门孔、观察口、单轨吊梁等装置，用于催化剂的安装、运行观察和维护保养。板箱式反应器由钢结构支撑。 （2）吹灰器
因燃煤机组的烟气中飞灰含量较高，通常在SCR反应器中安装吹灰器，以除去覆盖在催化剂活性表面及堵塞气流通道的颗粒物，从而使反应器的压降保持在较低的水平。吹灰器还能够保持空气预热器通道畅通，从而降低系统的压降。
吹灰器通常为可伸缩的耙形结构，采用蒸汽或空气进行吹扫。一般每层催化剂的上面都设置吹灰器，各层吹灰器的吹扫时间错开，即每次只吹扫一层催化剂或单层中的部分催化剂。以300MW机组为例，每台吹灰器的吹扫区域为2540mm×8890mm，吹扫深度约2m，吹灰气源压力为1.5MPa，温度为350℃左右。
吹灰器的运行始于最上层的催化剂，止于最下层催化剂，从上到下，一层接一层吹灰。每个吹灰器的吹扫时间约5min，每个反应器的吹灰时间约30min；当备用催化剂层投运时，每个反应器
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