锅炉脱硝方案

●脱硝方案

1. 设计条件

1.1 项目概况

现有10t/h煤粉炉锅炉，目前锅炉NOx排放浓度约为≦mg/Nm3，为节能减排，现对该机组进行脱硝改造，将NOx排放浓度降低到＜mg/Nm3。

本方案为10t/h煤粉炉锅炉SNCR烟气脱硝技术方案。本方案对SNCR系统的工艺流程，电气及控制方案，平面布置、设备配置、运行费用等内容都进行简要介绍。

1.2 工程地点

有限公司指定厂区内。

1.3 设计原则

本项目的主要设计原则：

（1）脱硝技术采用SNCR工艺。

（2）还原剂采用尿素或氨水方案。

（3）控制系统使用PLC单独控制。

（4）SNCR入口NOx浓度为≦mg/Nm3，SNCR出口NOx浓度≦mg/Nm3，脱硝效率70/80%。

（5）SNCR工艺NH3逃逸量≤10ppm。

1.4 设计条件

1.4.1锅炉烟气参数

1.4.2 设备安装条件：主厂房室外安装；

1)还原剂：以20%浓度的氨水和高分子剂作为SNCR烟气

脱硝系统的还原剂；

2)主燃料：煤；

3)运行方式：每天24小时连续运行；

4)年累计工作时间：不小于8000小时；

2.还原剂、工艺水、电源及压缩空气参数

2.1还原剂

本采用以稀释水为溶剂的氨水+高分子剂为脱硝还原剂，氨水浓度为20%。

2.2工艺水

作为氨水稀释剂的水应是具有除盐水质量的软化水，并且满足下列条件，详见下表。

2.3电源

用于脱硝系统的电源，为AC 380V和AC 220±2%V、50±0.2Hz、波形失真率<5%的电源至设计界区。

2.4压缩空气

雾化使用的压缩空气由甲方提供至锅炉附近，应满足如下要求：

仪用压缩空气，干燥、无油；压力露点：-20℃；运行压力：0.5~0.7MPa；

3. 技术要求

3.1 工程范围

3.1.1 设计范围

本次烟气脱硝系统设计范围是SNCR系统内的所有设备、管道、电控设备等全部内容。系统所需的还原剂、水、冷却空气和电源等由业主方输送至本次脱硝系统内。

3.1.2 供货范围

本项目工程范围为EPC交钥匙工程，包括一台机组SNCR 脱硝系统的设计、设备供货、土建工程、安装、系统调试和试运行、配合考核验收、培训等。

3.2 脱硝系统性能保证值

性能保证值如下：

3.2.1 脱硝系统装置出口NOx浓度

在设计工况下正常运行时脱硝装置出口NOx浓度不超过260mg/Nm3(干基，标况，含氧量6%），且NOx脱除率不低于70%

浓度

原烟气入口浓度

脱硝装置出口浓度原烟气入口脱除率NOx NOx NOx -NOx =

×100%

3.2.2系统物料及动力消耗指标（脱硝还原剂采用20%浓度的氨水）（1台炉）

3.2.3 SNCR 脱硝装置可用率

整套装置的可用率在正式移交后的一年中大于98%。 脱硝装置的可用率定义：

%100⨯--=

A

C

B A 可用率 A ：脱硝装置统计期间可运行小时数。 B ：脱硝装置统计期间强迫停运小时数。

C ：脱硝装置统计期间强迫降低出力等有效停运小时数。 3.2.4 脱硝装置运行后并达到NO x 排放要求时NH 3逃逸率≤10ppm 。

3.2.5脱硝装置的服务寿命为30年以上。

3.2.6脱硝装置满足全天24小时连续运行，年运行时间大于8000时；

3.2.7系统装置先进、安全、可靠、便于运行维护；

3.2.8脱硝装置的调试过程（包括启/停和运行），不能影响锅炉的正常工作。

3.2.9脱硝装置能快速启动投入，在负荷调整时有良好的适应性，在运行条件下能可靠和稳定地连续运行，并具有下列运行特性：

(1) 脱硝装置能适应锅炉的正常负荷变动，快速投入与停止，跟随能力强。

(2) 脱硝装置能在锅炉40～100%BMCR负荷条件下持续、安全地运行。

(3) 脱硝装置的检修时间间隔与锅炉的要求一致，不应增加维护和检修期。

4. 技术方案

4.1 技术原理

用氨水作为还原剂的SNCR技术原理是将稀释后的氨水溶液喷入炉内与NOx进行选择性反应，不使用催化剂，在炉膛温度为750～850℃的区域内，NH3与烟气中的NOx进行SNCR 反应生成N2和水。

NH3还原NOx的主要化学反应方程式为：

4NH3+4NO+O2 → 4N2+6H2O

SNCR系统烟气脱硝过程由下面四个基本过程完成：

1）还原剂接收和储存；

2）还原剂的计量输出、与水混合稀释；

3）在锅炉合适位置喷入稀释后的还原剂；

4）还原剂与烟气混合进行脱硝反应。

（2）脱硝效率的影响因素

1、温度范围；

2、停留的时间；

3、反应剂和烟气混合的程度；

4、未控制的NOx浓度水平；

5、喷入的反应剂与未控制的NOx的摩尔比－NSR；

4.2 工艺描述

4.2.1 工艺描述

氨水槽车将氨水送至厂区内氨水储罐后，由氨水加注泵打入氨水储罐内以供后续SNCR脱硝使用。

需要SNCR脱硝时，使用氨水溶液输送泵将储罐中的氨水溶液抽出，并在静态混合器中和工艺水混合稀释成5%~10%的氨水稀溶液，然后再输送到炉前SNCR喷枪处。氨水溶液通过喷枪雾化后，喷入炉膛合适的位置（温度窗口），与烟气中的氮氧化物发生氧化还原反应，生成氮气和水，从而达到脱硝目的。

我公司将根据锅炉实际状况，选取最佳的温度窗口，采用专用的雾化喷枪，合理设计，保证足够的穿透深度和覆盖面，使氨水与氮氧化物充分反应。

本工程在安装前已将各脱硝设备组装为模块，工艺系统如下图所示。