第一篇：催化余锅技改技术总结
重油催化裂化装置余锅节能改造及激波式
吹灰器的应用
李 茂 鹏
﹙广西东油沥青有限公司，钦州港535008﹚
摘要：本文介绍广西东油沥青有限公司50×104吨/年重油催化装置余热锅炉节能技术改造，经过几年的运行，发现余热锅炉排烟温度较高，装置能耗较高。原来的省煤器积灰较严重，热量回收效率较差，经过技术改造及激波式吹灰器的应用，排烟温度由400℃降低至153℃，装置节能效果显著。
关键词：重油催化
节能改造
余热锅炉 前言
广西东油沥青有限公司重油催化裂化装置2006年建成投产,年处理量是50×104t/a,经过几年的运行,发现余热锅炉排烟温度较高,装置能耗较高。原来的省煤器积灰较严重，热量回收效率较差，烟气经过省煤器的温降约16℃，造成排烟温度较高。2011年4月17日省煤器泄漏，被迫将除氧水从省煤器切除。2011年12月检修对催化余热锅炉进行节能降耗技术改造,主要进行两项改造,将原余热锅炉和省煤段蒸气吹灰改为激波式吹灰。将省煤器换热面积增大,并增加一组换热流程,增加气分循环热水流程。2 余锅除氧水技改前后概述
技术改造前:除氧水温度为102℃、压力为1.704MPa、流量为40t/h的除氧水自动力进入装置，经换热后121.3℃后进入装置各汽包，余锅汽包产生13.6t/h、压力1.048 MPa、温度为194℃的饱和蒸汽，油浆发生器产生2.8 t/h饱和汽、外取热汽包产生10.9 t/h
饱和汽，三路饱和汽以及催冷少量过热汽一起进入余锅过热段，产生254.9℃、1.0 MPa过热蒸汽分别过气压机以及装置管网。
技术改造后: 除氧水温度为98.5℃、压力为1.704MPa、流量为56t/h的除氧水自动力进入装置，经换热后136.7℃后进入装置各汽包，余锅汽包产生20.9t/h、压力1.048 MPa、温度为194.5℃的饱和蒸汽，油浆发生器产生3.2t/h饱和汽、外取热汽包产生14t/h饱和汽，三路饱和汽以及催冷少量过热汽一起进入余锅过热段，产生254.9℃、1.0 MPa过热蒸汽分别过气压机以及装置管网。具体流程如图1。
图1 技改前后翅片管积灰情况
图2技改后翅片管 图3技改前翅片管
通过图2和图3的对比，可以看出，激波式吹灰器效果明显，将原有翅片管上的积灰全部吹下，使得余锅换热效果得到明显改善。4 余锅烟气技改前后温度变化概述
技术改造前:726℃烟气自再生器出来，至余锅入口大概680℃，经1#过热器后降至641.5℃，经过2#过热器后降为597.1℃，经过1#蒸发段后降为504.6℃，经过2#蒸发段后降为417.1℃，最后经过省煤器后温度降为401.1℃排出烟囱。
技术改造后: 726℃烟气自再生器出来，至余锅入口大概680℃，经1#过热器后降至638.7℃，经过2#过热器后降为586.8℃，经过1#蒸发段后降为426.8℃，经过2#蒸发段后降为345.1℃，最后经过省煤器后温度降为154.9℃排出烟囱。
表1 余锅烟气温度变化
名 称 2#过热器入口烟温/℃ 1#蒸发器入口烟温/℃ 2#蒸发器入口烟温/℃ 1#省煤器入口烟温/℃ 烟气出口烟温/℃
技改造前 641.5 597.1 504.6 417.1 401.1
技改造后 638.7 586.8 426.8 345.1 154.9
运行一年 615.6 573 411.9 317.1 183.1
温降 2.8 10.3 77.8 72.0 246.2
有表1可以得出,激波式吹灰器投用后,余热锅炉的各点换热温度
有较大的变化,说明现在的翅片管积灰的情况比技改前明显减轻,尤其是1#、2#蒸发器段,激波吹灰器投用后,温度下降61.7℃。5 经济效益
表2 催化余锅产汽量变化
名 称 余锅汽包产汽量/(t/h)油浆汽包产汽量/(t/h)外取热汽包产汽量/(t/h)催冷汽包产汽量/(t/h)合计/(t/h)
技改造前 13.6 2.8 10.9 16 43.3
技改造后 20.9 3.2 14.2 18.5 56.8
多产汽量 7.3 0.4 3.3 2.5 13.5 根据热量平衡烟气放出的热量Q烟=Q汽,即: Q烟=62000×1.29×61.7×1.12=5526938KJ Q汽=M汽.H汽= 665.5*M汽 所以求得: M汽=8.3t/h 省煤器和气分循环热水投用后，气分装置加热器每小时大约节约蒸汽1t/h，以装置每年运行8000小时,即8000×1=8000t,每吨蒸汽耗燃料油76kg/t，8000×76=608t，每年可以节约燃料油608t，节约费用608×5300=322.24万元。
由以上计算可得激波式吹灰器投用后,余锅发汽量比技改前多产出蒸气8.3t/h,以装置每年运行8000小时,蒸气市场价格每吨300元计算,8.3×8000×300=1992万元,余锅热量回收将会节约1992万元。
总计=1992+322.24=2314.24万元 6 余锅露点腐蚀问题
烟气露点温度主要与烟气中的SOx(尤其是SO3含量)和水蒸气含量有关。当催化装置的SOx含量在900PPm左右时,露点温度约125℃，由于我们公司的催化原料硫含量很低,从动力烟气检测中的SOx含量来看不超过300PPm,所以催化再生烟气SOx含量远低于900PPm,露点温度应该低于125℃。余锅省煤器在2011年4月17日发生泄漏,主要是因为省煤器进水温度过低,导致省煤器腐蚀泄漏。本次技改后,将严格控制1#、2#省煤器的进水温度,现有表1可以看出,省煤器的进水温度在130℃以上。7 总结
(1)从余锅省煤器运行一年来的情况看，省煤器露点腐蚀问题不仅仅是跟再生烟气SOx含量有关，更重要的是省煤器翅片管上积累的催化剂有关，省煤器的上水温度低于130℃，运行一年来的情况看，并没有发生露点腐蚀，现行的激波式吹灰器效果较好，因为催化剂呈酸性，如果长时间堆积在翅片管上，影响换热效果的同时会加重省煤器的腐蚀，省煤器翅片管上沉积的催化剂被及时吹走，使得省煤器翅片管直接与高温烟气换热，而高温烟气使得省煤器翅片管表面露点腐蚀温度表现不强。
(2)技术改造后,通过改进省煤器的上水工艺流程,实际提高了省煤器的上水温度,有利于省煤器的防腐和余锅的长周期安全运行。现经一年多的实际运行证明,节能技术在余锅改造中应用比较成功,节能效果非常明显,确保余热锅炉的长周期安全运行。(3)激波式吹灰器自动化程度较高,调整操作简单,极大的降低了操作人员的劳动强度,操作人员只需定时巡检即可,现场用PLC面板控制,各种参数设定后,自动运行正常。
(4)激波式吹灰器的投用解决了以前积灰严重问题,导致取热能力降低,余锅低温热量利用率低的情况，对全厂能耗的降低至关重要,极大的提高了经济效益。
(5)省煤器增加气分循环热水流程后,极大的回收了余锅低温热量, 降低了全厂能耗,提高了经济效益。
第二篇：#3电除尘技改项目技术总结
2012
灰检队#3电除尘改造技术总结
批 准：
审 核：
编 写：
莱城发电厂灰检队 2012年12月14日
2012灰检队#3电除尘改造技术总结
#3电除尘技术改造是灰检队2012年#3机组大修的一项重点工作。随着国家对烟尘排放标准的提高和2013年脱硫新的排放标准的实施，我厂原有的双室三电场电除尘器已经达不到新的排放标准的要求，利用本次大修机会，对#3电除尘进行技术改造，主要是增加一个移动极板的四电场，以此提高除尘效率，降低烟尘浓度。
本次改造为了缩短检修工期，首先是土建方面6月13日先期开工，对#3电除尘出口烟道膨胀节进行加固后，拆除烟道支撑梁；电除尘本体自9月8日开工，至12月5日结束，总工期88天。本次技改项目，共设质检点24个，其中H点10个，W点14个，已按要求全部验收通过；针对本次改造，专门制定了#3电除尘改造进度网络，严格控制节点，确保改造质量。改造的主要内容：一、二、三电场阴极小框架，阴、阳极振打系统、人孔门及三电场阳极板进行拆除更换；入口气流均布板对破损的部分全部进行拆除更换；冲刷的支撑管进行更换或修复；增加一个旋转极板的四电场；一电场整流变改为高频电源；二三四电场为智能高低压一体控制器，更换14台控制柜；#3电除尘区域照明更换；由于本次电除尘改造是华电集团第一台机组改造，没有可以借鉴的经验，所以，厂部、生技部及灰检队对本次改造高度重视，成立了#3电除尘改造工作组，不论是在安全管理方面，还是在技术监督方面，都认真的做了准备部署。大修前，派车间班组技术人员到设备制造厂家进行学习，掌握第一手资料，为以后安装技术管理奠定基础。施工过程中，安排专人对机务、电气进行安装质量进行监护，由于对土建、设备安装标准质量控制不是很清楚，加强对技术资料、图纸的学习，每天对发现的问题，都以整改的形式通知安装单位，共发出整改单36份，全部进行整改。及时制止违章作业，现场上下交叉安装、焊接工作较多，加大对现场违章人员的考核力度，车间管理人员靠上去，及时制止、纠正违章，绝不姑息迁就，最终安全的完成了本次改造。由于我们是第一次使用旋转极板，对于旋转极板的转动部分质量验收更加认真仔细，对极板转动大齿轮及刷辊转动小齿轮进行硬度测试，符合图纸硬度要求；通过我们共同的努力，#3电除尘改造工作顺利完成，空载升压试验符合要求，投入运行后，运行稳定，各参数正常。
本次#3电除尘按期完成了全部的改造内容，但是，本次改造过程中，出现了诸多值得我们总结的问题，工期总体滞后，安装工艺粗糙。将这些问题进行总结，便于在以后的施工中避免重复发生同样的问题，主要有以下几点：
1、设计图纸部分与现场不符，施工图纸没有与我厂进行审定。现场没有设计人员，施工队伍安装等设计变更、协调，备件到货不及时，延误工期。
2、技术协议部分条款不细，出现如人孔门、振打等项目的分歧，利旧部分过多，例如电除尘出口封头，烟气槽板等，在恢复过程中影响了施工进度。
3、施工队伍人员业务不熟练，整体技术水平不高，特别是焊工水平低，焊接质量多次出现不合格，对不合格焊口进行返工，也是造成进度滞后的原因。
4、电气安装人员进入现场较晚，尤其是电气设备安装过程中，出现问题较多，比如：四电场卸灰机电源没有设计；电除尘母线固定夹与我们的母线不相符；各控制柜开关引线与母线不匹配等，在协调处理工程中，延误了电除尘送电时间，使升压试验无法按期进行。
5、现场施工人员少，而且后期撤人员太早，是造成工期长的主要原因。
问题找出来了，我们将吸取教训，总结经验，争取在今后下一台电除尘改造工程中，有效避免以上出现的问题，具体改进措施如下：
1、继续加大施工现场安全管理力度，从人员入厂安全培训着手，严格执行三级安全培训制度，同时，在合同谈判时，选择那些施工水平高的队伍，派业务能力强的技术人员进行质量监督，对于违章作业行为及时制止，在进行违章曝光的同时，加大经济考核力度，从而实现改造过程中零事故的目标。
2、针对今年出现的设计图纸与现场不符的现象，尽早与设计人员进入现场进行对比核实，同时要求在改造前期过程中，施工方有设计人员进入现场，对出现争议的地方，进行及时的设计变更，保障施工顺利进行。
3、签订技术协议过程中，尽量减少利旧内容，对于关键部分应当进行更换，例如：电除尘高压隔离柜，出口封头等。
4、严把施工过程焊接质量监督，所有焊工人员全部进行焊接考试合格，持证上岗。在保障施工进度的同时，确保改造工程中所有焊口符合焊接质量标准和表面的美观。
5、要求电气安装人员按时进入现场，严格按照工期改造电气设备，确保电除尘升压试验按期进行。
灰检队决心在#4电除尘改造中，能够有效的控制工期，严把安全质量关，切实将#4电除尘改造项目打造成精品工程。
第三篇：催化原理总结
第一章
1.催化反应的三个特征 2.催化反应三种分类 催化剂两种分类
3.固体催化剂四种组成
助催化剂四种结构和载体的五种作用 催化剂的微观结构
4.催化反应性能的三个标准 5.多相催化反应的七个步骤 第二章
物理吸附和化学吸附的区别 物理吸附和化学吸附位能曲线 解离吸附和谛合吸附的概念
化学吸附态（H2,O2,CO,烯烃，炔烃）吸附等温线（五种）
Langmuir吸附等温方程推导（单分子，多分子）BET方程推导催化剂比表面 测定比表面的方法（N2吸附）
催化剂密度（真密度，假密度，比孔容，孔隙率，平均孔半径，孔径分布）扩散（Kundsen扩散）第三章
3.1酸碱催化剂的应用和分类（了解）3.2酸碱定义及酸碱中心的形成L酸和B酸定义；
单元氧化物L酸吸水转化为B酸
Tababe二元氧化物酸中心形成机理（Ti6Si4)3.3固体酸性质及其测定
H0的定义（H0=pKa+log(CB/CBH+）
TPD法和IR法测定酸中心 固体超强酸（H0<-10.6)3.4 酸碱催化作用及其催化机理 特殊酸碱催化（反应的速控步）
Bronsted规则ka=GaKaα 碳正离子的形成和反应规律 酸中心类型与活性选择性的关系 3.5 沸石分子筛
四个结构；四个类型分子筛
沸石分子筛酸中心形成的四种机理 沸石分子筛的择型催化作用及影响因素 催化裂化与热裂化的区别 第四章 4.1 金属催化剂的应用及特性（具有d带电子的元素）4.2 金属催化剂的化学吸附
以d电子解释金属催化剂的吸附热
（未结合d电子数越大，吸附热大，强吸附Fe； 未结合d电子数少，吸附热小，弱吸附Pt）
2.电子逸出功，电离势概念；两者与化学吸附的关系 3.化学吸附和催化活性的关系
(中等强度的吸附）88页图4-2 4.3金属催化剂电子因素与催化作用的关系 能带理论(金属原子紧密堆积，原子轨道重叠，分立的电子能级扩展为能带）
d带空穴（可以由磁距测得）
d带空穴需要适应反应电子数目的转移 价键理论;金属原子的共价键由杂化轨道构成
d%：d轨道占有杂化轨道的比例(Ni,30%d2SP3;70%,d3SP2)
d%越大，d带空穴越少；
d%增大，吸附热变小，吸附强度变低。4.4金属催化剂晶体结构与催化作用的关系 晶格，晶格参数和晶面的概念 晶体对催化作用的影响
几何角度：吸附位，键长和键角 能量角度：q=s/2 晶格缺陷引起催化活性变化（了解）4.5负载型催化剂
分散度的概念；分散度与晶粒大小的关系
结构敏感反应（C-C,C-O)结构非敏感反应（C-H)金属与载体的相互作用（实验证明的思路）溢流现象及其应用 4.6合金催化剂
几何效应和电子效应对催化反应活性的影响。
(Ni-Cu和Pd-Au)4.7金属催化剂催化作用的典型剖析
合成氨催化剂的助剂(Al2O3,K2O,CaO等）
Ag为乙烯环氧化反应催化剂的机理 催化重整反应对双功能催化剂的要求 第五章
1.过渡金属氧化物催化剂的结构类型,应用及其特点 2.导体、半导体、绝缘体的能带结构和类型 3.半导体、n型半导体、P型半导体形成
4.杂质对半导体催化剂费米能级Ef、逸出功、和电导率的影响 5.杂质对半导体催化剂的影响
6.半导体催化剂化学吸附与催化作用 A）受电子气体吸附
n型半导体上吸附
p型半导体上吸附
B)对于施电子气体吸附(P129表)7.化学吸附状态的三种类型： 弱键吸附
受主键吸附（强n键吸附）施主键吸附（强p键吸附）8.氧化物催化剂的半导体机理
9.过渡金属氧化物催化剂的氧化—还原机理 金属—氧键强度对催化反应的影响 金属氧化物催化剂氧化还原机理 10.过渡金属氧化物中晶体场的影响
d轨道的电子状态影响催化活性 11.过渡金属氧化物晶体场稳定化能
d轨道的能级分裂
晶体场的稳定化能（CFSE）
12.晶体场稳定化能对催化作用的影响 第六章络合催化剂及其催化作用
成键作用（价键，晶体场，分子轨道）Π键和σ键的形成 几种常见配体
金属中心的加成反应（+2和+1）取代效应和对位效应 插入，重排和转移反应
反应物的活化（烯烃，CO,H2)络合催化的机理
实例（wacker法乙烯氧化制备乙醛、Z-N催化剂烯烃聚合； 定向聚合；
羰基钴羰基合成、Wilkinson催化剂加氢反应）
第六章半导体对催化性能的影响小结
(1)N型有利于加氢还原，P型有利于氧化。
(2)费米能级的高低可以调节催化剂的选择性，如丙烯氧化制丙烯醛时，通过引入Cl-来改变催化剂的选择性。
(3)与金属电子构型的关系。d0、d10金属离子吸附时，d0无电子反馈，d10吸附较弱。表面物种较为活泼，不会发生深度氧化。
(4)对于C-C键断裂的催化过程，反应的关键是氧的活化，表面物种为亲电子的O2-和O-。对于无C-C断裂的主要采用O2-晶格氧。费米能级EF是半导体中价电子的平均位能。逸出功是克服电子平均位能的能量。本征半导体中，EF在满带和导带之间； N型半导体中，EF在施主能级和导带之间； P型半导体中，EF在受主能级和满带之间。逸出功：n型<本征
一、杂质对半导体催化剂的影响 1)、对n型半导体
A）加入施主型杂质，EF↗Φ↘导电率↗ B）加入受主杂质，EF ↘Φ↗导电率↘ 2)、对p型半导体
A）加入施主型杂质EF↗Φ↘导电率↘ B）加入受主型杂质EF ↘Φ↗导电率↗
二、氧化物催化剂的半导体机理
Ef越高，自由电子浓度增加，受主型反应催化活性提高。同晶取代，降低了Ef;活性降低
Na>1%,杂质取代，作为施电子体
半导体催化剂制备过程中，应添加原子半径大的离子，作为施电子体。
三、n型半导体生成条件
A）化合物中含有过量的金属原子或低价离子 B）氧缺位
C）高价离子取代晶格中的正离子 D）引入电负性小的原子。(掺杂)
四、P型半导体生成条件
A）非化学计量比氧化物中出现正离子缺位。B）用低价正电离子取代晶格中正离子。
C）向晶格掺入电负性大的间隙原子(电负性较大原子的掺杂)。
第四篇：非选择性催化脱硝技术
第二节
选择性非催化还原烟气脱硝技术
选择性催化还原脱除NOX的运行成本主要受催化刑寿命的影响，一种不需要催化剂的选 择性还原过程或许更加诱人，这就是选择性非催化还原(Selective non-catalytic reduction, SNCR)脱除NOX技术。该技术是把含有NHX基的还原剂，喷入炉膛温度为800-1100℃的区域，该还原剂迅速热分解成NH3并与烟气中的NOX进行SNCR反应生成N 2。该方法以炉膛为反应器，可通过对锅炉进行改造实现，具有诱人的工业前景。SNCR技术的工业应用是在20世纪70年代中期日本的一些燃油、燃气电厂开始的，在欧盟国家从80年代末一些燃煤电厂也开始SNCR技术的工业应用。美国的SNCR技术在燃煤电厂的工业应用是在90年代初开始的、目前世界上燃煤电厂SNCR工艺的总装机容量在2GW以上。
一、SNCR脱NOx工艺流程和过程化学
(一)、工艺流程
图5-36示出了一个典型的SNCR工艺布置图，它由还原剂贮槽、多层还原剂喷入装置和与之相匹配的控制仪表等组成。SNCR反应物贮存和操作系统同SCR系统是相似的，但它所需的氨和尿素的量比SCR工艺要高一些。
从SNCR系统逸出的氨可能来自两种情况。一是由于喷入的温度低影响了氨与NOX的反应；另一种可能是喷入的还原剂过量，从而导致还原剂不均匀分布。由于不可能得到有效的喷入还原剂的反馈信息，所以控制SNCR体系中氨的逸出是相当困难的，但通过在出口烟管 中加装一个能连续准确测量氨的逸出量的装置，可改进现行的SNCR系统。
还原剂喷入系统必须能将还原剂喷入到锅炉内最有效的部位，因为NOX分布在炉膛对流断面上是经常变化的，如果喷入控制点太少或喷到锅炉中整个断面上的氨不均匀，则一定会出现分布率较差和较高的氨逸出量。在较大的燃煤锅炉中，还原剂的分布则更困难，因为较长的喷入距离需要覆盖相当大的炉内截面。多层投料同单层投料一样在每个喷入的水平切面上通常都要遵循锅炉负荷改变引起温度变化的原则。然而，由于这些喷入量和区域是非常复杂的，因此要做到很好的调节也是很困难的。为保证脱硝反应能充分地进行，以最少的喷入NH3量达到最好的还原效果，必须设法使喷入的NH3与烟气良好地混合。若喷入的NH3不充分反应，则泄漏的NH3不仅会使烟气中的飞灰容易沉积在锅炉尾部的受热面上，而且烟气中NH3遇到SO3会生成(NH4)2SO4，易造成空气预热器堵塞，并有腐蚀的危险。
SNCR法的喷氨点应选择在锅炉炉膛上部相应的位置，并保证与烟气良好混合。若喷入 的为尿素溶液，其含量应为50％左右。(二)、过程化学
研究发现，在炉膛900-1100℃这一狭窄的温度范围内、在无催化剂作用下，NH3或尿素等氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NOx，基本上不与烟气中的O2作用，据此发展了SNCR法。在900-1100℃范围内，NH3或尿索还原NOX的主要反应为：
当温度更高时，NH3则会被氧化为NO，即
实验证明，低于900℃时．NH3的反应不完全，会造成所谓的“氨穿透”；而温度过高NH3氧化为NO的量增加，导致NOx排放浓度增大．所以，SNCR法的温度控制是至关重要的。
二、温度窗口的选择
在SNCR工艺中，最主要的是炉膛上喷入点的选取，即温度窗口(temperature window）的选择。依据还原剂类型和，SNCR工艺运行的条件，一个有效的温度窗口常发生在 900-1100℃之间。例如，图5-37表示了一个以氨为还原剂SNCR工艺的中试装置的温度窗口曲线图。当反应温度增加到1000℃以上时，NOx脱除率由于氨的热分解而降低。另一方面，在1000℃以下，NOx脱除率也在下降，同时、氨的逸出量可能在增加。
最佳的温度窗口通常出现征蒸汽发生器和对流热交换器所在区。图5-38示出了一个规模为285MK燃烧煤粉的固体排渣锅炉在满负荷下的炉膛上部区域处温度正面分布图。这些数据是通过测量锅炉内气体温度，同时结合热变换模拟的结果估测出来的。根据温度的纵剖面图可以看出最佳温度窗口仅发生在炉膛上部的再热器处。
Himes等人在1995年报道过对规模为321MW的燃煤液体排渣锅炉的每个观察窗口采用高速热电偶和切面高温温度计来测量满负荷和减负荷炉膛温度的分布情况。在正常的满负荷情况下，实际还原剂喷入点的下边缘处的三个窗口的烟气温度范围为1090-1230℃；在最小负荷为81MW时，这些窗口的温度就降到650-840℃。温度的纵剖面图数据表明，温度窗口是随着锅炉负荷的改变而产生移动。在负荷变化的过程中，即使在一个合适的温度下向锅护喷入还原剂也会引起很多问题。然而，要设计一个在整个负荷范围内都能满足NOX脱除要求的SNCR系统，能准确表达还原剂喷入区域内的温度纵剖面图是必须的。
还原剂在最佳温度窗口停留时间越长．则脱除NOx的效果越好。停留时间超过1s则 可出现最佳NOX脱除率，然而，最短停留时间为0.3s时，SNCR的NOX脱除率也是不错的。M uzio等人在1993年就报道过采用一个中间规模的燃烧器进行实验，得出停留时间对NOX脱除率的影响，如图5-39所示。由图5-39可知氨和尿素需要0.3-0.4s的停留时间才能达到有效脱除NOX的效果。在实验室规模的夹带流反应器中喷入尿素溶液，我们对停留时间和反应温度对NOX脱除的影响进行了实验研究。结果如图5-40和图5-4l所示。在1000℃、NOx为300×10-6和n(N)/n(NO)＝1.5的条件下，仰、随着停留时间的增加而增加(图5-40)。在开始的0.3s内，脱除NOX反应速率非常快，大约能达到40％的去除率，随后反应速率明显下降，1.7s内去除率仅增加32％。因此，初始阶段是非常重要的。
反应温度对尿素脱除NO的影响如图5-41所示，随着n(N)/n(NO)的增加，温度的影响更明显(特别是在800-900℃范围内)。在SNCR过程中温度的影内存在着两种趋势，一方面是温度的升高促进NH3的氧化，使NO脱除率下降；另一方面温度的降低会使NH3的反应速率下降，也会导致NO脱除率下降。因此，最佳温度是这两种趋势对立统一的结果。由图可知．最佳温度为900℃。
三、NH3/NOX摩尔比的影响和N2O排放问题
反应人程式(5-36)-(5-39)示出了1摩尔NO进行化学还原反应需要1摩尔的氨(或其他还原剂)。被利用的还原剂的量可通过加入到系统中还原剂的量和脱除NOX的量来计算。化学计量比定义为脱除1摩尔NOX所需氨的量(摩尔)[或具他还原剂所用氦的量(摩尔)]，而实际所需的化学计量比要大些。例如，一个NOX脱除中为50％的系统按NOX入口浓度计算其标难化 学计量比为1.0．而根据脱除NOX的量所得的实际化学计量比为2.0。
SNCR工艺一般氨的逸出率限制在5×10-6或更低。sSNCR工艺的化学计量比低于1.05，此时氨的利用率达到95％以上。在一个个燃烟煤的旋风锅炉的短期试验中，喷入尿素的SNCR工艺在化学计量比为2.0的条件下运行，NOX脱除率仅为20％；在化学计量比为3.3时，NOX脱除率为42％。值得注意的是该化学计量比的值已由原先以NOX脱除率为依据的0.4转变为以入口处NO浓度为依据的1.4。整个试验过程中，氨的选出含量始终低于10×10-6，这表明很多还原剂在锅炉高温(1100℃以上)区域分解成氮气和水，反应方程式如下；
与SCR工艺相同的是氨与SO3反应生成硫酸铵这个潜在的副反应没有发生。在空气加热器的操作温度下，硫酸铵的生成将会加快，并且最终导致空气加热器污染和堵塞。虽然SNCR工艺没有SO2被氧化，但是自然生成的SO3的浓度有时也是非常高的(尤其在高硫煤中)，这关系到较高的潜在氨的逸出率。
SNCR工艺通常会产生N2O，N2O会引起温度效应。N2O在大气中很稳定，滞留时间长达20-100年，因而被认为是温室气体之一，对气候和臭氧层具有破坏作用。N2O的形成主要来源于SNCR工艺所采用的还原剂、喷入还原剂的量以及喷入温度。图5-42示出了以氨、尿素和氰尿酸为还原剂SNCR工艺脱除NOX，发生的主要化学反应途径。从图5-42的右边途径可看出以尿素为还原剂时，NCO与NO反应生成了N2O，因此，喷入尿素比喷入氨要产生更高的N2O排放浓度。使用氨也会产生N2O，其反应式为：
图5-43示出了以尿素为还原剂的SNCR系统的实验装置的结果。N2O的生成量是随着NOX脱除量的增加而增加。在NOX脱除率为50％时．N2O的含量大约为20×10-6。这个结果表明有相当一部分(大约10％-25%)脱除的NOX实际上转化成了N2O。
在夹带流反应器中，我们也对NH3/NOX摩尔比对NOX脱除的影响和N2O排放浓皮进行了实验研究，结果如图5-44和图5-45所示。图5-44表明n(N)/n(NOx)对其NOx脱除率有较大影响，去除率随n(N)/n(NOX)的增大而增大。较大的n(N)/n(NOx)意味着投加的NH3基还原剂较多，能达到较高的去除率，但同时也增大了排放烟气中NH3和N2O的排放浓度，这是由于SNCR过程中伴随有NH3和N2O等副产物的生成。SNCR的反应机理非常复杂，目前仍未完全了解清楚，但大多数学者认为NH3基还原剂是按图5-42所示的途径进行反应的。因此，在SNCR脱NOX工艺中，将n(N)/n(NOx)控制在1.0-1.6范围内较好。
图5-45表示了在NOX为300×10-
6、2s和n(N)/n(NOX)的条件下，用SNCR法脱除NO过程中N2O的生成量。随着温度的升高，烟气中N2O的排放含量迅速增大，在900℃时达到最大值(6×10-6)，随后急剧下降．1100℃后降至2×10-6以下，且变化趋于平缓。N2O形成的主要原因是尿素分解的副产物HCHO，其部分通过一些复杂的分步反应后生成N2O(图5-42)。由于N2O是一种相对稳定的中间产物，其部分会被还原成N2(图5-42)，温度降低时，其还原速率低，N2O被逐渐积累；温度升高后，还原速率增大，N2O排放量下降。
四、添加剂对SNCR的影响
Irons等人在1995年用中试规模的燃烧装置研究了喷氨型SNCR工艺在改变温度窗口 时，添加剂对其的影响。他们指出在固定的喷入点按照温度的改变喷入甲烷对电厂所安装的SNCR工艺是适用的。图5-46示出了温度窗口处附加喷入中烷的影响。在注入烟气之前，天然气要与氨预先混合。每摩尔氨中加入0.5摩尔的甲烷将使过程中的最佳脱除率从68％下降到60％，同时最佳温度也从1030℃下降到916℃；当甲烷与氨的比为1:1时效率又有所下降，但是不再有明确的最佳温度。因为这种转化在800-915℃之后基本维持恒定。
据报道，其他含氮物质(如胺、羟胺、蛋白质、环状含氮化合物、吡啶、有机铵盐等)也可用来还原NOX。有的还原剂所需的还原温度比尿素的低，如吡啶在760℃左右也很有效，而有机铰盐在650℃左右也有良好的活性。
在尿素中添加有机烃类(例如美国燃料技术公司己开发强化剂Out34)，可增加燃气中的烃基浓度从而增强NOX的还原，还可使操作温度降低20℃左右。此类尿素还原NOX的强化剂还包括酒精、糖类、纤维有机酸等。酚也可改进NOX的还原，自身又可在燃烧过程中裂解，这对有酚排放的企业可以达到以废治废的目的。若分别注入尿素和甲醇，则可降低NH3的逸出．并减少空气预热器的沉积物。
Chen等人在1993年报道了他们的中试结果，辅助剂能抑制尿素中的N2O的生成，同 时能保证NOX脱除反应的进行，如图5-47所示。如果仅使用尿素时，在983℃下生成N2O 的最大浓度可达40×10-6，当加入辅助剂时，在763℃时N2O的浓度就能明显地降到8×10-6。
五、SNCR/SCR联合烟气脱硝技术
SNCR/SCR联合是SNCR/工艺的还原剂喷入炉膛技术同SCR工艺利用选出氨进行催化 反应结合起来，从而进一步脱除NOX。它是把SNCR工艺的低费用特点同SCR工艺的高效 脱硝率及低的氨逸出率有效结合。该联合工艺于20世纪70年代首次在日本的一座燃油装置 上进行试验、试验结果表明了该技术的可行性。理论上，SNCR工艺在脱除部分NOX的同 时也为后面的催化法脱除更多的NOX提供了所需的氨(图5-48)。在联合工艺的设计中，一 个重要的问题是将氨与NOX充分混合。SNCR体系可向SCR催化剂提供充足的氨，但是要 想控制好氨的分布以适应NOX分布的改变却是非常困难的。对这种潜在的分布不均，在理论 上还没有好的解决办法，并且锅炉越大，这种分布就越不好。如果SCR催化剂上的氨得不到充足的NOX，那么一部分氨没发生反应就通过了催化剂；相反，如果高浓度NOX区域处烟气中没有充足的氨，则在这些催化区域没有NOX还原反应发生。
为了弥补这种分布不均的现象，联合工艺的设计应提供一个充足氨的给予系统，如在标
准尺寸的SCR反应器中安装一个辅助氨喷射系统。准确地试验和调节辅助氨喷射能减少催 化剂中的缺氨区域。
联合工艺NOX的脱除率是SNCR工艺特性、氨的喷入量及扩散速率、催化剂体积的函数。要达到90％以上的NOX脱除率和氨的逸出浓度在5×10-6以下的要求，采用联合工艺在技术上是可行的。然而，NOX的脱除率还必须同还原剂的消耗量和所需催化剂体积保持均衡。
Cochran等人在l 995年就提SNCR/SCR联合工艺的催化剂体积设计思路。该联合工艺是采用了具有NOx最低脱除率为30％的SNCR工艺实现NOx总脱除率为70％来进行设计的，因此，催化还原法中NOx的最大脱除率必须要达到57％。实际上所需催化剂的体积是随着氨的不均匀分布率的增大而增大。当分布率接近30％时，联合工艺所需催化剂的体积同分布率为5％、NOx脱除率为70％的标准尺寸的SCR体系是相同的。这一因素可减少联合工艺潜在的费用，因为联合工艺中还原剂费用总是比标准尺寸的SCR系统要高。
根据以上讨论，在规模为500MW的Herne 4号机组上则没有采用SNCR工艺，而是在 1989年采用了联合工艺。在联合工艺的运行中，SNCR系统是在SNCR的温度窗口的末端 喷入还原剂以逸出氨的产生模式运行的，还要求能调节这些超出氨的量从而满足NOx总脱 除率和氨的最低逸出浓度要求。根据以上所述，联合工艺的特性直接取决于进入催化剂体内 的氨与NOx的分布情况，偏差较大的分布可能影响催化剂对整个运行的适应能力。表5-3列出了SNCR/SCR联合工艺的运行结果，尽管能满足运行要求，但还原剂的利用计量比为3.0是不理想的。
另一种以尿素为还原剂的联合工艺于1994年末在规模为321MW的Mercer电站进行厂试验，该电站采用的是燃烧低硫煤的液体排渣2号锅炉。SCR工艺装置被安装征锅炉的烟气管道中，它能处理25%的烟气。SNCR低的NOX脱除率是由于喷入点处的温度较低引起的。喷入点的温度低于SNCR工艺中脱除NOX的化学反应所需的最佳温度是比较好的，因为此温度有NH3的生成。因此可以得出这样的结论，该喷入点能有效地为催化剂提供足够的氨，但是SNCR不能产生良好效果。典型的联合装置一般能脱除84％的NOX，同时氨的逸出浓度也低于10×10-6．此时化学计量比为0.82、其中SCNR工艺的NOX脱除率为30%。
第五篇：技改总结
设备电气技改总结
本次技改涉及大板线和复合板线。技改的目的是实现两条线自动化生产，从而达到降本增效的目的。两条线新上设备从试运转到今天将近两个月。结合设备运转的情况，对本次技改中的电控方面的成绩和不足进行总结。
一、技改的成绩
电控是为设备、为生产工艺服务的。要实现生产线全面自动化，合理的电控配置至关重要。下面总结一下本次技改的成绩： 1.中控室集中监控，统管全局。
目前投入使用的式大板线的中控室，内设自动化操作台以及视频监控。多个角度监控生产线运行，加强了各工序之间的协作。另外以中控室工控机作为上位机，生产线西门子S7-1500PLC作为下位子站的模式，从一定程度上建立大板线自动化生产线的雏形。
2.布料自动化，输送自动化，送取板材自动化。
本次技改的布料系统基本上替代了人力布料。一定程度上提高了制板的效率。移动模台替代固定模台，优化了流水线作业的效率。自动取送板材代替人工取送板，提高了工作效率，降低了人生伤害事故发生的概率。3.自动化生产线整体效率有所提高。
目前复合板线和大板线还处于试运转阶段，其中复合板线日产最高达到300平米以上，大板线日产量达到250平米以上，同时人工投入比老线显著降低，使得两条生产线的效率有所提升。
二、存在的不足
我方与山东天意公司结合我公司板材生产特点共同制定的技术方案，由于并无成熟案例作为借鉴，因此在设计和调试阶段遇到不同程度的困难，因此本次技改仍然需要人工干预，无法做到全面自动化生产。设备试运转过程中，多次出现设备故障，一定程度上制约了板材产量。施工过程中存在不规范的情况，为日后设备维护带来不便。个别设备的控制程序有待改善。下面对本次技改的不足进行总结：
1.电气元件选型不当造成设备损坏，事故频发。
目前大板线布料机绞龙电机多次过负荷烧坏，而电控箱的热继电器从未触发保护动作。2号搅拌台接触器频繁烧坏，2个月时间内已经烧坏3台，这都是选型不当造成的。目前已责成厂家进行整改，以观后效。
2.电气柜内布线混乱缺乏线号标识，电缆敷设无章法，不挂标牌给后期维修带来不便。
天意公司配套的电控柜整体上存在布局不合理的问题，端子排位置低，接线空间狭小，给接线、故障检修带来不便。电控柜内布线混乱，且多个箱、柜内电气回路都没有线号，电缆敷设不挂标牌。有一次摆渡车控制电缆断线，仅查找电缆就用了几个小时，浪费了宝贵的生产时间。我们多次和天意公司反应此事，对方也仅仅答应补打线号，对于电缆重新挂标牌没有做出回应。
3.码垛机、大板线摆渡车故障频繁。
码垛机多次出现限位开关不到位，造成码垛机无法工作的故障，厂家多次处理收效甚微。摆渡车升降不同步，行走电缆易折断，已经多次出现断线故障。摆渡车的水平同步需要经常调整，否则就不能同步，这些设备缺陷目前只能靠操作员的操作来弥补，使得本来自动化的设备无法自动。4.生产线程序有待完善。
复合板线升降机接摸车出窑的时候，采用链条升降，固定销固定。当板材输送到升降机上的时候，缺乏小幅提拉链条拉紧的工序，每次释放固定销，升降机都会下坠，拉拽链条，长期使用有拉断链条的风险。中控室码垛机的取送板材，在自动模式下，屏幕有指示，但是在手动模式下，指示完全没有作用。搅拌站上料系统喂料机、皮带、斗提的起停逻辑存在问题，当前是同时起停，由此造成斗提经常压料。这些问题需要自动化程序进行修改和优化。
5.设备的手动/自动控制模式设计不合理。
搅拌站、传输驱动、布料机、码垛机等设备均有手动自动两种工作模式，但是手动模式下，操作按钮也是经同一个PLC完成的，PLC模块没有冗余设计，一旦模块出现故障，设备将处于全面瘫痪的状态，手动模式也不能起到作用。
三、设备运行情况
两条生产线设备投入试运行将近两个月，在设备无故障的前提下，两条生产线能够正常运转。复合线最高日产量330平米/班，大板线日产量约250平米/班。但是设备试运行至今尚不稳定，设备电气故障几乎天天都有，重点设备如大板线码垛机，摆渡车，布料机均多次出现故障。特别是码垛机的运行基本上是在天意技术人员的保驾护航下才能进行。码垛机故障率最高。基本每天都会有故障发生，电气方面存在的问题主要是光电开关不动作，从而制约码垛机下一道工序的进行。经常出现由于行车到位光电开关不动作，造成码垛机不能移动。摆渡车的控制电缆折断数次，维修费时费力。同时对生产造成较大影响。
四、评价
总的来说，两条生产线的设备电控，基本能够配合设备完成相应的工序，后续根据我公司生产工艺的改进，可进一步优化现有的电控程序，使各设备间的控制逻辑更加清晰，更加合理，从而减少故障排查时间，一定程度上达到增产增效。
设备部
朱文元
2017年6月7日
鲁公网安备37028302000876号