4台100t链条炉SNCR SCR方案.docx

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1、4台100th链条炉锅炉烟气SNCR+SCR脱硝技术方案2015年4月书目一、烟气脱硝技术介绍3二、本项目SNCR+SCR方案设计92.1 锅炉SNCR+SCR总体方案设计92.2 氨水溶液制备储存模块92.3 在线稀释模块92.4 计量与安排模块102.5 5喷射模块102.6 雾化气体的选用102.7 稀释水的选用112.8 冷却风错误!未定义书签。2.9 设备材料清册11三、专题说明15一、烟气脱硝技术介绍目前主流的烟气脱硝技术有选择性非催化还原技术（SNCR）,选择性催化还原技术（SCR）和SNCR/SCR联合脱硝技术。SNCR技术探讨发觉，在8001250C这一温度范围内、无催化剂作

2、用下，氨水等还原剂可选择性地还原烟气中的NOx生成N2和H20,基本上不与烟气中的02作用，据此发展了SNCR脱硝技术。SNCR烟气脱硝的主要反应为：NH3为还原剂4NH3+4N0+02-4N2+6H20SNCR通常采纳的还原剂有氨水、氨水和液氨，不同还原剂的比较如表3.1所列。表3.1不同还原剂特点还原剂特点尿素 平安原料（化肥） 便于运输 脱硝有效温度窗口较宽 溶解要消耗肯定热量氨水 运输成本较大 须要较大的储存罐 脱硝有效温度窗口窄液氨高危急性原料运输和存储平安性低从SNCR系统逃逸的氨可能来自两种状况，一是喷入的还原剂过量或还原剂分布不匀称,一是由于喷入点烟气温度低影响了氨与NOX的反

3、应。还原剂喷入系统必需能将还原剂喷入到炉内最有效的部位，假如喷入限制点太少或喷到炉内某个断面上的氨不匀称，则会出现分布较高的氨逃逸量。在较大尺寸的锅炉中，因为须要覆盖相当大的炉内截面，还原剂的匀称分布则更困难。为保证脱硝反应能充分地进行，以最少喷入NH3的量达到最好的还原效果，必需设法使喷入的NH3与烟气良好地混合。若喷入的NH3不充分反应，则逃逸的NH3不仅会使烟气中的飞灰简单沉积在锅炉尾部的受热面上，而且烟气中NH3遇到S03会产生NH4HS04易造成空气预热器堵塞，并有腐蚀的危急。因此，SNCR工艺的氨逃逸要求限制在8mgNm3以下。图3.1为典型SNCR脱硝工艺流程图。SNCR烟气脱硝

4、过程是由下面四个基本过程组成: 还原剂的接收和溶液制备； 还原剂的计量输出； 在锅炉适当位置注入还原剂； 还原剂与烟气混合进行脱硝反应。SCR技术选择性催化剂还原（SCR）技术是在烟气中加入还原剂（最常用的是氨和氨水），在催化剂和合适的温度等条件下，还原剂与烟气中的氮氧化物（NOX）反应，而不与烟气中的氧进行氧化反应，生成无害的氮气和水。主要反应如下：4N0+4N+O2f4N2+6H20NO+NO2+2NH3f2N2+3H2O6N02+8NH3f7N2+120在没有催化剂的状况下，上述化学反应只是在很窄的温度范围内（8001250C）进行。SCR技术采纳催化剂，催化作用使反应活化能降低，反应可

5、在更低的温度条件（320400C）下进行。对SCR系统的制约因素随运行环境和工艺过程而改变。制约因素包括系统压降、烟道尺寸、空间、烟气微粒含量、逃逸氨浓度限制、S02氧化率、温度和NOx浓度，都影响催化剂寿命和系统的设计。除温度外，NOx.NH3浓度、过量氧和停留时间也对反应过程有肯定影响。SCR系统一般由氨或氨水的储存系统、（氨水转化为氨系统）、氨与空气混合系统、氨气喷入系统、反应器系统、检测限制系统等组成。SCR脱硝反应器在锅炉尾部一般有三种不同的布置方式，高尘布置、低尘布置和尾部布置，图3.2为目前广泛采纳的高尘布置SCR烟气脱硝系统工艺流程图。图3.2SCR工艺系统流程（高尘布置）对于

6、一般燃煤或燃油锅炉，SCR反应器多选择安装于锅炉省煤器与空气预热器之间，因为此区间的烟气温度刚好适合SCR脱硝还原反应，氨被喷射于省煤器与SCR反应器间烟道内的适当位置，使其与烟气充分混合后在反应器内与氮氧化物反应，SCR系统商业运行的脱硝效率约为80%95%SNCR/SCR混合烟气脱硝技术SNCR/SCR混合技术是SNCR工艺的还原剂喷入炉膛技术同SCR工艺利用末反应氨进行催化反应结合起来，或利用SNCR和SCR还原剂需求量不同，分别安排还原剂喷入SNCR系统和SCR系统的工艺有机结合起来，达到所需的脱硝效果，它是把SNCR工艺的低费用特点同SCR工艺的高脱硝率进行有效结合的一种扬长避短的混

7、合工艺。SNCR/SCR混合工艺的脱硝效率可达到70-90%,氨的逃逸小于4mgNin3。图3.3为典型的SNCR/SCR混合烟气脱硝工艺流程。图3.3SNCR/SCR联合工艺脱硝流程图主要烟气脱硝技术的比较几种主要烟气脱硝技术综合比较状况如表3.2所列。表3.2SCR、SNCR、SNCR/SCR技术综合比较项目SCR技术SNCR技术SNCR/SCR技术反应剂NH3氨水或氨水NH3反应温度3204008001025前段:800-1000C,后段：320400C催化剂V2O5-WO3TiO2不运用催化剂后段加少量催化剂脱硝效率8095%6085%7090%反应剂喷射位置SCR反应器入口烟道炉膛内

8、喷射锅炉负荷不同喷射位置也不同S02/S03氧化S02氧化成S03的氧化率1%不会导致S02氧化,S03浓度不增加S02氧化较SCR低NH3逃逸2.5mgm38mgm34mgm3对空气预热器影响NH3与S03易形成硫酸氢钱,需限制NH3泄漏量和S02氧化率，并对空预器低温段进行防腐防堵改造。S03浓度低，造成堵塞或腐蚀的机率低硫酸氢核的产生较SCR低，造成堵塞或腐蚀的机率比SCR低系统压力损失新增烟道部件及催化剂层造成压力损失没有压力损失催化剂用量较SCR小，产生的压力损失较低燃料及其改变的影响燃料显著地影响运行费用，对灰份增加和灰份成分改变敏感，灰份磨耗催化剂，碱金属氧化物劣化催化剂，AS、

9、S等使催化剂失活。基本无影响影响与SCR相同。由于催化剂较少，更换催化剂的总成本较SCR低锅炉负荷改变的影响SCR反应器布置需优化，当锅炉负荷在肯定范围改变时，进入反应器的烟气温度处于催化剂活性温度区间。多层布置时，跟随负荷改变简单跟随负荷改变中等工程造价高低较高本项目脱硝方案的选择本项目为4台100t/h链条锅炉脱硝项目。为满意最新实施的NOX排放要求，同时考虑到脱硝的经济性，举荐采纳SNCR/SCR混合法脱硝工艺，脱硝后NOX排放浓度低于100mg/Nm3,实现达标排放。SNCR/SCR混合法脱硝工艺优点如下：(1)脱硝效率可达70、90%以上，确保NOX达标排放。(2)脱硝系统运行敏捷，

10、调整余地大。(3)投资较省。(4)占地小。(5)对锅炉的运行影响较小。(6)运行维护便利。二、本项目SNCR+SCR方案设计2.1锅炉SNCR+SCR总体方案设计燃煤锅炉生成的NOx主要由N0、N()2及微量N2O组成,其中NO含量超过90%,N02约占510%,N2O只占1%左右。项目4台蒸发量为100th链条锅炉,拟采纳SNCRSCR脱硝工艺能达到锅炉氮氧化物排放小于100mg八词的排放要求。我方设计的脱硝系统由7个模块组成：氨水溶液制备储存模块、稀释混合模块、计量安排模块、喷射模块、SCR反应模块、限制模块。本工程采纳25%浓度的氨水溶液，储存在氨水溶液储罐中，通过在线稀释成8%浓度左右

11、浓度喷入烟道中。2.2氨水溶液制备储存模块该系统由卸氨泵、氨水存储罐及其各自配套的管路、阀门、仪器仪表等组成，氨水经卸氨泵打入氨水储存罐储存。为防止由于过热引起氨蒸汽的释放，氨水罐体以及其协助设施均安装在脱硝厂房内以避开阳光直晒和雨淋。厂房配有照明、接地、防雷设施及必要的保温柔消防设备。紧急喷淋运用镀锌钢管供水，喷淋面可覆盖整个存储罐区。同时，我们会保证氨水罐厂房的通风及透气。厂房内固定安装2个卧式氨水储罐，储罐采纳优质不锈钢制作，采纳密封形式，储罐顶部设有压力爱护开关和呼吸阀，保证氨罐的压力稳定，另外设有液位计、压力变送器等测量仪器。该系统我们设计了必需的报警及氨水泄漏处理设施。当检测出氨水

12、储罐旁边有氨泄漏时,声光信号将发出警报同时检测装置将向限制系统报警。一旦气体监测仪检测出任何部位发生高浓度警报时，限制系统将自动停止SNCR系统。围堰装置的设置杜绝了氨水大量泄露时可能造成的大面积污染，保证将氨水泄露时的危害降到最低，达到国家平安生产等级标准。此外,还设置有洗眼器、冲洗用水龙头等必备装置。另外，限制系统时时监测并显示氨水储罐的实际容量，当罐内储存量低时，液位计会向主控系统发送警报以保证足够的备氨量。2.3稀释混合模块该系统主要由混合泵站、混合罐、冲洗模块、喷射泵站、测量仪表和相应的管路阀门等组成。混合泵站对氨水溶液和稀释水进行过滤、加压通过混合器充分混合后再输送至混合罐，之后再

13、由喷射泵站将溶液输送至喷射雾化系统。由于4台锅炉距离较近，故设计4台炉共用两个泵站，混合泵站和喷射泵站。其中混合泵站共设有三台多级泵，两用一备，备用泵同时满意输送氨水和清水的条件，负责向混合罐供应合适浓度的氨水，保证系统长期、连续、稳定的运行。喷射泵站由两台加压泵组成，一用一备，负责向锅炉供应喷射用的氨水。水泵作为整个系统的重要设备，我公司全部选用知名品牌，质量牢靠，性能稳定，过流部件全部采纳优质不锈钢制作，防腐，耐磨，寿命长，为系统正常稳定长期的运行供应有力保障。氨水的稀释须要静态混合器来完成，氨水管路的氨水和稀释水管路的稀释水进入混合模块，静态混合，被稀释到喷射所需的浓度，经混合泵送入混合

14、罐，再通过管路经喷射泵被输送到喷射位置；混合罐采纳立式不锈钢材质，依据相关行业标准，氨水挥发的氨气干脆排空会造成空气污染，所以将混合罐作为氨气外泄的汲取罐，将氨水储罐挥发的氨气全部汲取，然后通过喷射系统将其喷射到锅炉合适位置进行脱硝反应，保证系统的平安及环保运行。该部分设有流量计、电动调整阀、压力变送器、压力表等仪器仪表，流量计监测介质的流量并作为喷氨量的依据，然后通过限制变频器输出频率来达到所需的流量，电动调整阀的设置便利限制单台炉的喷量，增加了系统的敏捷性。本部分还设有手动调整装置,在自动限制系统出现问题时可以手动对流量进行调整，保证系统的长期连续运行，压力监测元件监测系统压力是否正常，并

15、将压力信号传到中控系统。冲洗模块在系统停用检修时对管路进行冲洗，利用电动阀门的开启和关闭来限制介质的流淌方向和流向的管路，防止残留在管路中的氨水溶液溢出对人员及环境造成影响。2.4计量与安排模块每台炉置一个计量安排模块，包括氨水溶液计量安排模块和压缩空气计量安排模块。计量安排模块中安装有电磁流量计、压力变送器和电动阀等，通过流量计的读数来限制调整阀的开度，从而限制每台锅炉须要的氨水溶液的流量。喷入炉膛的氨水溶液时经过雾化后喷入的。在每台锅炉的计量安排模块中还设有电动阀，用来调整限制须要的量。2.5喷射模块溶液喷射雾化系统是整个系统的关键部分。我公司自主研发生产的HBCY-TX-SE-Z型双流体喷枪材质为特种耐高温合金，可长时间耐温I100度，短时耐温高达1250度，完全适应高温条件。该类型喷枪具有喷量可调，雾场匀称，穿透力强等优点，与市场上一般的双流体喷枪流量和喷射距离成正比的关系不同，完全符合脱硝的实际要求。当喷枪不运用时需从锅炉抽出，防止喷枪堵塞和高温炙烤