SCR脱硝系统液氨气化器和混合器设计与测试.pdf

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1、第２９卷第１２期煤气与热力Ｖｏｌ．２９Ｎｏ．１２２００９年１２月ＧＡＳ＆ＨＥＡＴＤｅｃ．２００９殘檲檲檲檲檲檲檲檲檲殘檲檲供热热源檲檲殘檲檲檲檲檲檲檲檲檲殘ＳＣＲ脱硝系统液氨气化器和混合器设计与测试１１１１２徐俊西，刘新哲，李凤，袁媛，张立中（１．天津市奥利达设备工程技术有限公司，天津３００３８４；２．中国石油集团工程技术研究院，天津３００４５１）摘要：论述了液氨气化器和文丘里混合器在选择性催化还原（ＳＣＲ）脱硝工艺系统中的应用，液氨气化器换热面积的设计计算及验证测试方法，文丘里混合器的结构设计计算和验证测试方法。关键词：选择性催化还原；液氨气化器；文丘里混合器；烟气

2、脱硝中图分类号：ＴＵ９９６文献标识码：Ａ文章编号：１０００－４４１６（２００９）１２－０Ａ０１－０４ＤｅｓｉｇｎａｎｄＴｅｓｔｉｎｇｏｆＬｉｑｕｉｄＡｍｍｏｎｉａＶａｐｏｒｉｚｅｒａｎｄＭｉｘｅｒｉｎＳＣＲＤｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＸＵＪｕｎｘｉ，ＬＩＵＸｉｎｚｈｅ，ＬＩＦｅｎｇ，ＹＵＡＮＹｕａｎ，ＺＨＡＮＧＬｉｚｈｏｎｇＡｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｌｉｑｕｉｄａｍｍｏｎｉａｖａｐｏｒｉｚｅｒａｎｄＶｅｎｔｕｒｉｍｉｘｅｒｔｏｓｅｌｅｃｔｉｖｅｃａｔａｌｙｔｉｃｒｅｄｕｃｔｉｏｎ（ＳＣＲ）ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｙ

3、ｓｔｅｍ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒａｒｅａｏｆｌｉｑｕｉｄａｍｍｏｎｉａｖａｐｏｒｉｚｅｒａｎｄｉｔｓｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｓｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄａｎｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｓｉｇｎａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆＶｅｎｔｕｒｉｍｉｘｅｒａｎｄｉｔｓｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｓｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄａｒｅｅｌａｂｏｒａｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｃａｔａｌｙｔｉｃｒｅｄｕｃｔｉｏｎ（ＳＣＲ）；ｌｉｑｕｉｄａｍｍｏｎｉａｖａｐｏｒｉｚｅｒ；Ｖｅｎｔｕｒｉｍｉｘｅｒ；ｆｌｕｅｇａｓｄｅｎｉｔｒ

4、ｉｆｉｃａｔｉｏｎ１概述作为还原剂的氨气是ＳＣＲ脱硝系统的重要原我国主要电力来源于燃煤火力发电，在煤炭燃料。液氨气化器装置和混合器是ＳＣＲ脱硝系统的烧过程中，产生了大量的氮氧化物（ＮＯｘ）。ＮＯｘ是关键设备，其性能、成本及产业化规模都直接制约着造成光雾和酸雨的主要污染物，ＮＯｘ排放量逐年增燃煤烟气脱硝系统的稳定性和高效性。长，已严重污染环境，制约经济建设的发展。燃煤烟２ＳＣＲ脱硝系统简介气脱硝就是脱除烟气中的ＮＯｘ，是控制ＮＯｘ排放的ＳＣＲ脱硝系统由液氨储罐、液氨泵、液氨气化主要手段，也符合我国环保政策的减排要求，符合可器、调压器、氨气缓冲罐、氨气－空气混合器、流量持

5、续发展战略的要求。计、喷氨格栅、ＳＣＲ反应器等设备及相关控制系统组在脱硝工艺中，选择性催化还原（ＳｅｌｅｃｔｉｖｅＣａｔａ成。ＳＣＲ脱硝系统见图１。ｌｙｔｉｃＲｅｄｕｃｔｉｏｎ，ＳＣＲ）工艺效率最高，也是最成熟的液氨储罐内的液氨通过出料管由液氨泵送入液一种工艺技术，已经在发达国家有成功使用的业绩。氨气化器，液氨在气化器内吸收热介质热量后气化ＳＣＲ技术是在催化剂的作用下，利用还原剂把烟气成氨气并过热，氨气经调压器、缓冲罐后与自风机来中的ＮＯｘ还原成Ｎ２和Ｈ２Ｏ。因此，对于ＳＣＲ系统，的空气在氨气－空气混合器内充分混合，混合气经还原剂的选择是很关键的技术要点，在众多还原

6、剂调压、计量后进入喷氨格栅，与锅炉来的含ＮＯｘ烟中最常用的还原剂是氨气。气充分混合，然后进入ＳＣＲ反应器。氨与ＮＯｘ在·Ａ０１·第２９卷第１２期煤气与热力ｗｗｗ．ｇａｓａｎｄｈｅａｔ．ｃｏｍＳＣＲ反应器内，在催化剂作用下反应生成Ｎ２和工艺设备。Ｈ２Ｏ。经过ＳＣＲ反应器除去ＮＯｘ的烟气进入下道氨气-空气混合器氨气氨气调压器氨气混合气调压器液氨储罐缓冲罐液氨液氨气化器流量计液氨泵风机混合气液氨空气锅炉省煤器喷氨格栅含NO!烟气SCR反应器脱硝后烟气图１ＳＣＲ脱硝系统３液氨气化器的传热计算及试验ｃｐ，ｈ———热流体平均比定压热容，Ｊ／（ｋｇ·Ｋ）在ＳＣＲ系统中，液氨气化器通

7、常采用蒸汽水浴ｔ１，ｈ———热流体进口温度，℃式气化器，液氨介质通过不锈钢盘管，盘管浸泡在水ｔ２，ｈ———热流体出口温度，℃中，水的热量来自蒸汽。盘管内的液态氨与水换热ｑｍ，ｃ———冷流体质量流量，ｋｇ／ｓ气化过热，通过气液分离器分离掉雾膜夹带的液体ｃｐ，ｃ———冷流体平均比定压热容，Ｊ／（ｋｇ·Ｋ）后输出气态氨气。下面介绍气化器设计时的传热计ｔ２，ｃ———冷流体出口温度，℃［１］算。ｔ１，ｃ———冷流体进口温度，℃换热器的传热计算包括两类：一类是设计型计②传热的冷热流体有相变化，如饱和液体气算，即根据工艺条件，确定换热面积；另一类是校核化，则计算公