SNCR脫硝系統(tǒng)是一種非催化還原燃燒后的煙氣脫硝技術(shù),通過在鍋爐,垃圾燃燒爐、水泥窯爐或其他工業(yè)鍋爐的適當(dāng)位置噴入適量的還原劑來去除NOx的化學(xué)反應(yīng)過程。
服務(wù)電話:13091153069(同微信)SNCR脫硝設(shè)備一般用25%濃度的氨水或50%濃度的尿素作為還原劑,還原劑用罐裝卡車運(yùn)輸,以液體形態(tài)儲存于罐中。其中尿素需要溶解稀釋,以及供給過程中進(jìn)行伴熱防止其結(jié)晶。還原劑通過計(jì)量分配模塊分配到每只噴槍,由噴槍噴入爐內(nèi)與NOx進(jìn)行選擇性反應(yīng),不用催化劑,因此必須在高溫區(qū)加入還原劑。還原劑噴入爐膛溫度為800~1250℃的區(qū)域,該還原劑迅速熱分解成NH3并與煙氣中的NOx進(jìn)行SNCR反應(yīng)生成N2,該方法是以爐膛為反應(yīng)器。
與SCR工藝不同,燃料類型(例如煤、生物質(zhì)和垃圾等)對SNCR性能影響很小。通過現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)表明 ,只要存在“SNCR反應(yīng)溫度窗”,SNCR 工藝就可應(yīng)用于燃燒各種燃料的各種型式的窯爐。
一、工藝流程說明
本工程SNCR 脫硝工藝系統(tǒng)由還原劑尿素儲存系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)三個(gè)系統(tǒng)組成。10~20%尿素溶液儲存在尿素儲罐中。通過尿素供給泵輸送到反應(yīng)區(qū)并經(jīng)脫硝自動控制系統(tǒng)控制其流量后由噴槍噴射器噴入。尿素進(jìn)入爐膛后被迅速加熱,形成氨氣,與煙氣中的NOx 發(fā)生反應(yīng)。控制系統(tǒng)通過實(shí)測SNCR 投入運(yùn)行時(shí)出口NOx 分析儀測量值,并將計(jì)算結(jié)果反饋給尿素流量調(diào)節(jié)閥以控制尿素的供給量。余熱鍋爐煙氣入口段(尿素溶液噴入點(diǎn)選取煙氣進(jìn)入廢熱鍋爐換熱降溫至800~950℃的溫度區(qū)間)設(shè)置SNCR 噴槍。
2)尿素溶液制備、儲存及輸送系統(tǒng)
本系統(tǒng)工藝流程如下:
外購尿素——尿素配置罐——尿素溶液儲存罐——尿素溶液輸送泵
尿素配置罐的設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮現(xiàn)場操作計(jì)量方便,同時(shí)滿足正常工況下7天的尿素溶液用量,尿素儲存罐的充裝量按90%考慮。由于尿素的溶解過程是吸熱反應(yīng),其溶解熱高達(dá)-57.8cal/g(負(fù)號代表吸熱)。也就是說,當(dāng)1 克尿素溶解于1 克水中,僅尿素溶解,水溫就會下降57.8℃。而50%的尿素溶液的結(jié)晶溫度是16.7℃。所以,在尿素溶液配制過程中需配置功率強(qiáng)大的熱源,以防尿素溶解后的再結(jié)晶。為了防止尿素溶液結(jié)晶所需的加熱能耗,可配制約10-20%濃度。同時(shí)設(shè)置加熱接口及加熱盤管,采用蒸汽加熱,凝結(jié)水出口管線設(shè)置疏水器,同時(shí)在整個(gè)SNCR 脫硝工藝中,尿素溶液總是處于被加熱狀態(tài)。
尿素配置罐設(shè)有人孔、尿素進(jìn)口、蒸汽進(jìn)口、循環(huán)回流口、尿素溶液出口、呼吸管、溢流管、排污管、液位、溫度測量等設(shè)施。10-20%濃度尿素溶液結(jié)晶溫度0℃,常溫情況下一般不結(jié)晶。管道上設(shè)有沖洗孔,避免尿素結(jié)晶堵塞。尿素儲存罐上安裝必要的緊急關(guān)斷閥、安全閥等安全保護(hù)裝置。尿素配置罐和尿素儲存罐均裝有溫度計(jì)、壓力表、液位計(jì)、高液位報(bào)警儀和相應(yīng)的變送器將信號送到脫硝控制系統(tǒng)。當(dāng)尿素溶液儲罐內(nèi)溫度或壓力高時(shí)發(fā)出報(bào)警信號。當(dāng)需要充填儲罐時(shí),低液位計(jì)會向主控系統(tǒng)(DCS)發(fā)送警報(bào)。儲罐的實(shí)際容量由DCS 監(jiān)測并顯示。儲罐為立式平底結(jié)構(gòu),儲存罐露天放置時(shí),尿素溶液儲存罐的頂部四周應(yīng)有隔離防護(hù)欄,并設(shè)有梯子及平臺等安全防護(hù)設(shè)施。罐體外應(yīng)實(shí)施保溫。
2)還原劑噴射系統(tǒng)
還原劑噴射系統(tǒng)設(shè)置噴槍,用于擴(kuò)散和混合尿素溶液。噴槍采用噴槍噴射器,噴射器的設(shè)計(jì)參數(shù)依據(jù)計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算結(jié)果,并結(jié)合焚燒爐結(jié)構(gòu)而決定的。向每個(gè)噴射器提供廠用壓縮空氣,霧化噴射器的尿素溶液。進(jìn)口的壓縮空氣管道上設(shè)置調(diào)節(jié)閥用來控制霧化介質(zhì)的壓力。從控制系統(tǒng)出來后的尿素溶液通過一系列的氣動閥門、手動閥門分別接至噴槍,調(diào)試階段將手動閥門調(diào)節(jié)至適當(dāng)位置后不變,保證單個(gè)區(qū)域內(nèi)每個(gè)噴槍的尿素量相同,尿素溶液管道上設(shè)置就地壓力表及就地流量計(jì)。噴槍的布置原則以尿素溶液霧滴能夠最大覆蓋區(qū)域截面。噴射器上的尿素溶液進(jìn)口和霧化介質(zhì)進(jìn)口分別通過兩根金屬軟管分別與尿素溶液管路、霧化介質(zhì)管路連接,采用氣力霧化方式霧化后噴入爐膛,霧化介質(zhì)采用壓縮空氣。噴射器全部用不低于316L 不銹鋼制造,噴槍、噴嘴等采用不堵塞噴嘴。噴槍及噴嘴材質(zhì)耐磨,并能經(jīng)受1250℃的環(huán)境溫度。異物通過徑大,不易堵塞。適用于噴射尿素及尿素的二流體噴嘴,構(gòu)造簡單易于維護(hù)。
二、SNCR脫硝關(guān)鍵控制要求
1) 控制系統(tǒng)通過實(shí)測SNCR投入運(yùn)行時(shí)出口NOx 分析儀測量值,并將計(jì)算結(jié)果反饋給尿素流量調(diào)節(jié)閥以控制尿素的供給量。
2) 尿素配置罐和尿素儲存罐均裝有溫度計(jì)、壓力表、液位計(jì)、高液位報(bào)警儀和相應(yīng)的變送器將信號送到脫硝控制系統(tǒng)。當(dāng)尿素溶液儲罐內(nèi)溫度或壓力高時(shí)發(fā)出報(bào)警信號。當(dāng)需要充填儲罐時(shí),低液位計(jì)會向主控系統(tǒng)(DCS)發(fā)送警報(bào)。儲罐的實(shí)際容量由DCS 監(jiān)測并顯示。
3) 尿素儲存罐上安裝緊急關(guān)斷閥和安全閥等安全保護(hù)裝置。
4) 設(shè)置 SNCR 工藝所必須的安全聯(lián)鎖。
詳細(xì)設(shè)備清單:
序號 |
名稱 |
規(guī)格 |
數(shù)量 |
備注 |
1 |
尿素溶液制備輸送稀釋 |
CO(NH2)2-10 |
1 |
包含尿素溶解罐、手動葫蘆、尿素溶液循環(huán)泵、尿素溶液儲存罐、尿素溶液輸送泵等 |
2 |
尿素溶液噴射 |
CO(NH2)2-1 |
1 |
包含計(jì)量、分配流量計(jì)和閥門等 |
3 |
噴槍連接軟管及噴槍 |
316L不銹鋼 |
12 |
包含SNCR噴槍及連接軟管等 |