SNCR脫硝

　　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(chǔ)存于罐中。其中尿素需要溶解稀釋，以及供給過(guò)程中進(jìn)行伴熱防止其結(jié)晶。還原劑通過(guò)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(duì)SNCR性能影響很小。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)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(shuō)明

本工程SNCR 脫硝工藝系統(tǒng)由還原劑尿素儲(chǔ)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(chǔ)存在尿素儲(chǔ)罐中。通過(guò)尿素供給泵輸送到反應(yīng)區(qū)并經(jīng)脫硝自動(dòng)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(guò)實(shí)測(cè)SNCR 投入運(yùn)行時(shí)出口NOx 分析儀測(cè)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(chǔ)存及輸送系統(tǒng)

本系統(tǒng)工藝流程如下：

外購(gòu)尿素——尿素配置罐——尿素溶液儲(chǔ)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(chǎng)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(chǔ)存罐的充裝量按90%考慮。由于尿素的溶解過(guò)程是吸熱反應(yīng)，其溶解熱高達(dá)-57.8cal/g（負(fù)號(hào)代表吸熱）。也就是說(shuō)，當(dāng)1 克尿素溶解于1 克水中，僅尿素溶解，水溫就會(huì)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(guò)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(cè)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(chǔ)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(chǔ)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(hào)送到脫硝控制系統(tǒng)。當(dāng)尿素溶液儲(chǔ)罐內(nèi)溫度或壓力高時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。當(dāng)需要充填儲(chǔ)罐時(shí)，低液位計(jì)會(huì)向主控系統(tǒng)(DCS)發(fā)送警報(bào)。儲(chǔ)罐的實(shí)際容量由DCS 監(jiān)測(cè)并顯示。儲(chǔ)罐為立式平底結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)存罐露天放置時(shí)，尿素溶液儲(chǔ)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(tái)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(lái)控制霧化介質(zhì)的壓力。從控制系統(tǒng)出來(lái)后的尿素溶液通過(guò)一系列的氣動(dòng)閥門、手動(dòng)閥門分別接至噴槍，調(diào)試階段將手動(dòng)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(guò)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(guò)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(jiǎn)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(guò)實(shí)測(cè)SNCR投入運(yùn)行時(shí)出口NOx 分析儀測(cè)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(chǔ)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(hào)送到脫硝控制系統(tǒng)。當(dāng)尿素溶液儲(chǔ)罐內(nèi)溫度或壓力高時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。當(dāng)需要充填儲(chǔ)罐時(shí)，低液位計(jì)會(huì)向主控系統(tǒng)(DCS)發(fā)送警報(bào)。儲(chǔ)罐的實(shí)際容量由DCS 監(jiān)測(cè)并顯示。

3) 尿素儲(chǔ)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：