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SNCR脱硝工艺流程

文章来源：蓝白蓝网 2010-02-21 10:51

(1)反应剂的接收和储存

采用氨作吸收剂时，既可用液氨，也可用氨水。液氨在常温下呈气态，必须在压力容器中运输和储存，有较高的安全要求。氨水一般采用29.49%的水溶液。由于大于28%的氨水的储运需获得许可，所以近年来也有在SNCR系统中采用19%的氨水。但在降低氨水浓度的同时，增加了所需的储存空间。液氨和氨水都必须经过一个蒸发器，以气态的形式喷入炉膛。可见，氨水比液氨需要消耗更多的蒸发热量。

尿素一般采用50%的水溶液，可直接喷入炉膛。由于尿素的冰点仅为17.8℃。因此，较冷的季节对尿素溶液进行加热和循环。尿素可采用固体颗粒运输，但在厂内必须设置溶解装置。与氨系统相比，尿素系统有以下优点：尿素是一种无毒、低挥发的液体,在运输和储存方面比氨更加安全；此外,尿素溶液喷入炉膛后在烟气中扩散较远,可改善大型锅炉中吸收剂和烟气的混合效果。由于尿素的安全性和良好的扩散性能,采用尿素的SNCR 系统多在大型锅炉上应用。 (2)吸收剂的稀释、计量与混合

稀释水压力控制模块（DWP）的典型设计由2台全流量的多级不锈钢离心泵，一组双联过滤器、压力控制阀和压力/流量仪表等组成。供反应器稀释用的

工艺水中同届固形物要低，过滤后水中悬浮物应低于50mg/L （3）反应剂喷入的测量

喷射区测量( IZM) 模块是用来测量锅炉每个喷射区喷入的反应剂浓度和流量。尿素喷入锅炉前必须用来自EWP 模块的过滤水将50 %的尿素溶液稀释到10 %。每个IZM 模块包括1 台化学计量泵、1台水泵、1 个管道静态混合器和1 个现场控制盘、区段隔离阀和流量计、控制阀等。IZM 模块通常设计成含有与中央控制模块和局地顺序逻辑控制(PLC)等控制系统相响应的化学反应剂的流量和区段压力阀。通过该控制系统IZM 模块,可随出口NOx 浓度、锅炉负荷、燃料质量等变化来调整反应剂加入量和反应活性。根据锅炉容量、处理前后NOx 浓度和所要求的NOx 去除率,尿素SNCR 系统一般可采用1～5 组IZM模块,并联合安装在一个滑动底板上。 （4）反应剂的分配和喷入部位

混匀的尿素稀释液从IZM 模块输送到装在临近锅炉的分配模块上。每个分配模块由流量计、平衡阀和与自动控制系统连接的调节器组成。控制系统能精确地控制流入每个喷射器的反应剂量和雾化空气或蒸汽流量。分配模块也包括为控制尿素喷入过程用的手动阀、压力表和不锈钢连接管等。供反应剂至多个喷射器的每个IZM模块只设1 个分配模块。

对于大容量锅炉,要将多个喷射器安装在锅炉的几个不同部位,且能通过IZM 模块进行独立操作或联合操作。应对反应剂喷入量和喷入部位进行控制,使SNCR 系统对锅炉负荷变动和维持氨的逃逸量具有可操作性。喷射区数量和部位由锅炉的温度场和流场来确定。应用流场和化学反应的数值模拟来优化喷射部位。典型的设计是设1～5 个喷射区,每个区设4～12 个喷射器。喷射器一般布置在锅炉

过热器和再热器之间,对于老锅炉的改造,也可设在水冷壁区。 （5）反应剂与烟气的混合

喷射器有墙式和枪式2 种类型。墙式喷射器在特定部位插入锅炉内墙,一般每个喷射部位设置1个喷嘴。墙式喷嘴一般应用于短程喷射就能使反应剂与烟气达到均匀混合的小型锅炉和尿素SNCR 系统。由于墙式喷嘴不直接暴露于高温烟气中,其使用寿命要比喷枪式长。

枪式喷射器由1 根细管和喷嘴组成,可将其从炉墙深入到烟流中。喷枪一般应用于烟气与反应剂难于混合的氨喷SNCR 系统和大容量锅炉。在某些设计中喷枪可延伸到锅炉整个断面。喷枪可按单个喷嘴或多个喷嘴设计。后者的设计较为复杂,因此,要比单个喷嘴的喷枪和墙式喷嘴价格贵些。因喷射器忍受着高温和烟气的冲击,易遭受侵蚀、腐蚀和结构破坏,因此,喷射器一般用不锈钢制造,且设计成可更换的。除此以外,喷射器常用空气、蒸汽和水进行冷却。为使喷射器最少地暴露于高温烟气中,喷枪式喷射器和一些墙式喷嘴也可设计成可伸缩的。当遇到锅炉启动、停运、季节性运行或一些其他原因SNCR 需停运时,可将喷射器退出运行。

反应剂用专门设计的喷嘴在有压下喷射,以获得最佳尺寸和分布的液滴。用喷射角和速度控制反应剂轨迹,尿素系统常通过双流体喷嘴用载体流,如空气或蒸汽,与反应剂一起喷射。有高能和低能2种

喷射系统。低能喷射系统利用较少和较低压力的空气,而高能系统需要大量的压缩空气或蒸汽。用于大容量锅炉的尿素系统一般均采用高能系统。高能系统因需装备较大容量空压机、制造坚固的喷射系统和消耗较多的电能,其制造和运行费用均较昂贵。

用氨基作反应剂的喷射系统一般比尿素系统复杂和昂贵些,原因是这种系统喷射的是气相氨而不是液氨溶液。为此,氨基喷射系统常配备多个喷嘴的高能喷枪系统。在锅炉通道的宽度和高度内按网格形式布置喷枪。

SNCR脱硝系统的组成（图）

文章来源：蓝白蓝网 2010-02-09 11:24

SNCR脱硝系统主要包括尿素存储系统、尿素溶液配制系统、尿素溶液储存系统、溶液喷射系统和自动控制系统。SNCR脱硝系统的组成如下图：

1、尿素供应站

尿素存储系统、尿素溶液配制系统和尿素溶液储存系统集中布置，共同组成尿素供应站（简称尿素站）。尿素站的主要设备包括：1个干尿素储仓，1个计量仓，1太螺旋输送机，1个配液池，2个尿素溶液储罐，2个尿素溶液输送泵和2个水加压泵。在尿素站内，完成尿素储存、尿素溶液配制的任务，泵送到炉前喷射系统。

2、炉前喷射系统

炉前喷射系统由三层喷射层组成，每层由14个喷射器组成。三层喷射层布置炉膛燃烧区域上部和炉膛出口处，以适应锅炉负荷变化引起的炉膛烟气温度变化，使尿素溶液在最佳反应温度窗口喷入炉膛。每层喷射层都设有总阀门控制本喷射层是否投运，不投运的喷射枪则由气动推进器带动推出炉膛避免高温受热。个喷射层的尿素管道和雾化蒸汽管道上均设有调节阀门，控制喷射层的流量。

3、自动控制系统

自动控制系统采用独立的可编程序逻辑控制器（PLC），系统单独设置1太工程师站（兼操作员站），预留OPC通信接口与电厂分散控制系统（DCS）通信：系统设有必要地报表、查询和报警等功能。控制系统根据采集的相关信号，控制、调节主要设备运行情况和喷枪运行情况，实现高效脱硝。