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燃煤锅炉烟气脱硝SNCR+SCR脱硝工艺—SNCR脱硝模块
2023-03-05  浏览:1

SNCR系统的应用 (河北湛流:李13816148615)

SNCR工艺是一个燃烧后的脱硝过程,通过在火力发电锅炉,垃圾燃烧炉、窑炉或其他燃烧炉的烟道中喷入适量的NH3或其他脱硝剂来去除NOX的化学反应过程。NH3是50%的尿素溶液配少量防腐蚀的添加剂。这种脱硝剂的优点是容易配置,而且不需特殊的安全法规来处理。选择性催化还原(SCR)脱除NOX的投资成本受催化剂价格及体积的影响很大,其运行成本主要受催化剂寿命的影响,一种不需要催化剂的选择性还原过程特别是脱硝率要求较低时(<50%)或许更加诱人,这就是选择性非催化还原技术(SNCR).该技术是用NH3、尿素等还原剂喷入炉内与NOX进行选择性反应,不用催化剂,因此必须在高温区加入还原剂。

还原剂喷入炉膛温度为850~1250℃的区域,该还原剂(尿素)迅速热分解成NH3并与烟气中的NOX进行SNCR反应生成N2, 该方法是以炉膛为反应器。研究发现,在炉膛800~1250℃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不与烟气中的02作用,据此发展了SNCR法。

在800~1250℃范围内,NH3或尿素还原NOX反应为:

1、NH3为还原剂:

4NH3+4NO+02-4N2+6H20

2、尿素为还原剂:

2NO+CO(NH2)2+1/202-2N2+CO2+2H20

脱硝SNCR系统的组成

以氨水(尿素)为还原剂的SNCR系统主要由压缩空气模块、卸氨模块、氨水储存模块、输送模块、在线稀释计量模块、喷射模块、自动控制模块组成,如下图所示:

压缩空气模块

设置一台变频式螺杆式空压机,产气量依照氨水、还原剂的用量来配置,同时设有压缩空气储罐,容量根据系统的实际耗气量来配置如下图所示,安装在机房内。

卸氨模块

还原剂运送罐车自带卸料泵,现场配置接头和相应阀门即可;如果罐车无自带卸料泵,则现

场设置两台氨水卸料泵(一用一备)用于抽取氨水槽车储罐中的氨水(20%浓度)输送至氨水储罐中,按出力一小时或者小于一小时卸载一车氨水计算,设置碳钢框架底座方便安置,同时配置电控箱,如下图:

还原剂储存模块

氨水为还原剂的储存模块设置氨水储罐一座,材质由304不锈钢制作,壁厚5-10mm(根据罐体大小设计), 总储存量按照所有锅炉满载负荷下不小于7天的总消耗量。氨水储罐设有梯子、人孔、溶液入口、溶液出口、液位表、呼吸阀、取样口和排放口等,氨逃逸检测设备、氨水储罐设置防事故喷淋装置,如下图:

以尿素为还原剂的储存模块

尿素配置罐采用304 不锈钢制造,室内布置。容器为柱状体、立式钢制常压容器,容积、据还原剂用量进行选定,壁厚5-10mm(根据罐体大小)。罐体内设置全套的人孔、蒸汽盘管、尿素颗粒入口、尿素溶液出口、通风口、搅拌器口、液位表、温度表口和排放口等。

输送模块

配置一套氨水输送系统,采用200%的流量设计,输送计量模块两台变频水泵一备一用,运行中一台水泵出现故障自动切换另一台水泵运行,计量部分对还原剂的流量精确控制,根据CEMS的烟气浓度对还原剂流最进行调整,模块设有过滤装置,排污回路,压力显示输送,结构紧凑合理。如下图所示:

在线稀释计量分配模块

一台炉一套计量混合模块,所有仪器仪表集中布置,布置在计量混合模块柜内。每台炉所需的稀释水在与氨水混合前由流量计控制,电动调节阀调节与电磁流量转换器。每个喷射点均由流量计控制,确保分配均匀。还原剂混合液的压力由压力表监控,计量混合模块布置在喷射区附近。20%的氨水与稀释水混合稀释到需要的浓度方可喷射入炉膛,设有稀释水箱(储存除盐水或者工业用水)、稀释水泵(一用一备)混合器,计量分配系统设有转子流量计,(计量分配也可一体化)。

喷射模块

在线配制稀释好的氨水溶液将送到喷射区,各喷枪的还原剂设有阀门控制本喷射点是否投运,喷枪采用固定方式或者自动伸缩装置,喷枪喷射所需的雾化介质采用压缩空气,雾化空气总管上设有压力控制,分几路通到各喷枪,并保证冷却风24小时开启,上海湛流脱硝喷枪如下图:

PLC控制模块

所有脱硝模块的控制采用PLC实现,操作人员依据PLC操作站实现对氨水溶液配置系统以及储存系统、在线计量稀释系统、喷射系统、等系统设备的控制及运行。同时依据烟道尾部的CEMS在线监测系统的数据以及氨逃逸在线监测系统的数据的变化对各个子系统予以调整如下图:

(河北湛流:李13816148615)