SCR脱硝耗氨量计算公式分析说明

SCR脱硝耗氨量计算公式分析说明之樊仲川亿创作创作时间：二零二一年六月三十日王国平(天津国华盘山发电有限责任公司，天津301900)【摘要】:文章引用了SCR脱硝液氨耗量的一个经常使用计算公式，对公式的适用范围及条件进行了简单说明，同时对公式中的各个参数进行了详细的分析•通过某脱硝工程耗氨量的计算演练,并对公式应用的主意事项加以总结，到达能够在理解公式的前提下正确应用到实际设计计算中.【关键词】:SCR,液氨耗量，公式，分析Theanalysisandauthoroftheliquidammonia

consumptioncalculdtionformulaofSCRdenitration

WangGuoping(TianjinGuohuaPanshanPowerGenerationCo.Ltd.，

Tianjin301900)【Abstract】:ThearticlequotedSCRdenitrationliquidammoniaconsumptioninacommonlyusedformula,theformulaoftheapplicablescopeandconditionsforasimpledescription,theformulaofeachparameterareanalyzedindetail.Throughadenitrationprojectammoniaconsumptioncalculationofdrill,andtheformula创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日applicationideasaresummarized,tocorrectlyunderstandtheformulaunderthepremiseofcorrectapplicationtopracticaldesigncalculation.IKeywords]:SCR,Liquidammoniaconsumption,Formula,Analysis1前言SCR工艺的基来源根基理为：在催化剂作用下，向适当温度（约280〜420°C）的烟气中喷入氨，氨与烟气中NOx发生化学反应，将NOx还原成2和吐0,到达脫硝的目的，制备氨的脫硝还原剂有尿素、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脱硝系统.电站锅炉排放的烟气中的氮氧化物统称为NOx,主要成份为NO站95%和NO：占5%,其他氮氧化物含量很少而且极不稳定⑴，遇光、热、湿酿成NO和NO2,NO氧化酿成NCh,所以燃煤锅炉对年夜气造成污染的氮氧化物主要是指NO?.通常情况下，核定氮氧化物的排放标准为NOx含量mg/Nm%标准状态,6%O）,以NO：计，干烟气），本文所引用的相关计算公式所涉及的保证值以NO：计.2氨耗量计算公式SCR选择性催化还原法脱硝技术以NHs作为还原剂时，液氨耗屋的计算公式如卜口：Wa=（VqxCnox17/（30x1O^VqxCnozX17x2/（46xl06））xm本公式的应用条件为：SCR选择性催化还原法、以NH,（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NO：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卜•进行计算.对公式中的参数作以下说明：2.1Wa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脱硝系统的实际最年夜喷氨屋.纯氨的实际耗量是SCR脱硝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Wn町以计算出液氨储罐的容量，液氨储罐的容量宜依照全厂脱硝系统设计工况下连续运行3—5天（每天24小时）所需要的氨气用屋设计，且要求储罐实际液氨储量不能超越罐体容积的50%.V=Wax24xd/px2V:液氨储罐容枳；（1：3—5天；p：液氨密度.2）液氨蒸发器选型.液氨蒸发器蒸发量设计中，蒸发量为年夜于Wa的一个标准规格即可，若Wa=300kg/h,蒸发器量选择35Okg/h标准.3）稀释风机流量选择中,桶释空气屋应依照机组满负荷下SCR脫硝系统的实际喷氨量桶释后混合气体中氨气的体枳浓度不高于5%来计算，桶释风机的流量在设计值基础上加10%的余量.4）氨空混合器的混合屋设计即桶释风量加上喷氨屋.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减去逃逸部份的氨气能够完全反应的前提卜•设计的.2.2VqNm'/h（标准状态、干态、实际含氧量）的相关说明Vq是锅炉满负荷卞反应器进II的最年夜烟气流量Nm*h（标准状态、干态、实际含氧量）.l）Nm3/h中的N暗示标准状态，即温度0°C（To=273K）、压强为101.325Ka（1标准年夜气压），气体摩尔体积22.4.工况下（实际状态卞）的干烟气流量V实町以通过PoVq/'To=PuN实ZT实转换成标准状态卜的干烟气流屋Vq.Vq=Vigx（1-q%）.2）干态即干烟气，实际丈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）实际含氧屋为实际丈量烟气中的氧气的体积百分率，含氧量与过屋空气系数a相对应,二者可以互相计算，公式如下：a=20.9%/（20.9%-Ch实测值）其中：20.9%为Ch在坏境空气中的含量；O’实测值为仪器丈量烟道中的6含量.4）标态卜，实际氧量卜的干烟气量与6%O：下的干烟气量转换关系如下：Vq6%O2=Vqx（20.9%-02实测值）％-6%）或Vq6%O2a实测值6%O：过屋空气系数与烟气量成正比5）SCR反应器通常安插在锅炉省煤器出II、空预器入口之间，所以Vq为锅炉省煤器出丨I的干烟气量.有的锅炉的烟气流量丈量位置为引风机入II即空预器出II,工作人员随即将这个烟气流屋作为脱硝设计参数提供给设计单元，这样是毛病的,因为空预器通常存在10%左右的漏风率，所以引风机入II的烟气流屋会比省煤器出II烟气量年夜很多，不能作为SCR设计参数.2.3Cnoa,Cno的相关说明C1102,Cno分别为反应器进II烟气中NO,NO浓度，mg^m3（标准状态,实际含氧屋下的干烟气）.1）工程设计中所提供的氮氧化物排放含量通常为mg/Nm”标准状态、6%O2,以NO）计，干烟气）,这就需要把氮氧化物排放转化到实际氧量卜•的含量•转换关系为：CiiOx6%O2=C叫％-6%）/（20.9%O实测值）,或Cnox6%O?=CliOxXa实测值/氮氧化物含量与过屋空气系数a成反比.2）反应器入门实际氧量、标态、干烟气中NO和NO?浓度的计算如卜•：Cno=CnoxC1102=C110x式中：0.95、0.05分别为NO、NO?在反应器入II烟气中占NOx的体积比例：1.34、2.05分别为NO、N6体积分率（ppmv）转化为质屋浓度（mg/Nms）的系数卩，即卩=气体分子量/气体摩尔体积22.4,质量浓度（mgZNnP）=体积分率（ppmv）xp：Ppmv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呈现的17、30、46、106数字说明如下：SCR反应器中NH3与氮氧化物的主要反应为叫4NO+4NHj+O2->4N:+6H2O2NO:+4NH3+O:->3N2+6H2ONH3的分子量17,NO的分子量30,NO：的分子量46,NH3与NO的反应比例是1：1,NH3与N02的反应比例是2：1,耗氨量计算公式中将mg转化为kg（lkg=106mg）2.5m的相关说明m是实际脱硝效率及氨逃逸后的氨消耗量与100%脫硝效率时理论氨消耗量的比值.m=r|iiOx/100+Ya/22.4/（Cno/30^Cno：x2/46）式中：quo內脱硝效率,％；ya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2X530MW,燃煤超临界火力发机电组，为了环保需要进行烟气脱硝改造，采纳高灰型SCR工艺，安插于锅炉省煤器和空气预热器之间,液氨作为还原剂巴表1SCR入II烟气参数项目单元数值SCR入11烟气Nm3/h,1578613量湿烟气烟气湿度%烟气含氧量%SCR入1丨的Nmg/Nm3(O2350Ox浓度保证值=6%,以NO2计)SCR脱硝效率%80氨逃逸率ppmv3Wa=(VqxCnox17/(30xl06)+VqxCno2xl7x2/(46x106))xm为计算公式：将湿烟气量转化为干烟气量：Vq=1578613x(1-9.1%)=1434959.217Nm3/h将氧含量为6%时的进IINOx浓度换算为实际氧含屋2.9%卜•的进IINOx浓度：Cnox=Cnox6%O22实测)/(20.9-6)=350x(20.9-2.9)/(20.9-6)=422.819mg/Nm3或通过过屋空气系数a计算Cnox：a=20.9%/(20.9%-0三实测)a6%0：=20.9%/(20.9%-6%O2)Cnox=Cnox6%O2xa6%O：=422.819mg.-'Nm3反应器进II烟气中NO,NO浓度Cno=Cnoxmg.-'Nm3Cno：=Cnoxmg.-'Nm3考虑实际脱硝效率及氨逃逸后的氨消耗量与100%脫硝效率时理论氨耗量的比值的计算：m=qnox/100+ya/22.4/(Cno/30+Cno：x2/46)=80/100+3/22.4/(262.56/30+22.14x2/46)氨耗量计算：Wa=(VqxCnoxl7/(30xl06)+VqxCno2x17x2/(46xl06))xm=(1434959.217x262.56x17/(30xlO6)+1434959.217x21.141x17x2/(46xl064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，否则很容易发生毛病.在脱硝设计中，如杲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I制在文章第二部份已经提到.Vq应该是反应器入I】、标态、实际氧量卞的干烟气量.不能将空预器出II或引风机入II的烟气量来取代它，因为空预器存在漏风率，招致经过空预器后的烟气过量空气系数增年夜,体积远年夜于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.3)Cno?,Cno应该是反应器入II实际含氧量卞的浓度，计算中应使用实际氧量下的NOx浓度计算出Cno2,Cno的数值，不能直接使用保证值6%氧量下的NO”浓度直接计算.4)m的物理意义是实际脱硝效率及氨逃逸后的氨消耗量与