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sncr烟气脱硝系统 

上海湛流sncr烟气脱硝系统：

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详情可参阅上海湛流脱硝系统样册欢迎来电咨询：18701949821

SNCR（选择性非催化还原法）不需要脱硝反应器及催化剂，在炉上开孔采用喷枪喷氨和烟气中的NOX反应。通常使用液氨、氨水或尿素作为还原剂。对于大型火电厂锅炉，由于在炉膛内烟气和还原剂很难混合均匀，脱硝率一般不高于40%。但对于一些小型锅炉及工业窑炉，则可以达到较高的脱硝率。此工艺尤其适用于中小型锅炉改造、循环流化床锅炉、链条炉、煤粉炉、回转窑、水泥、玻璃等行业窑炉烟气脱硝。有效反应温度范围900℃～1100℃之间，选择不同还原剂适用温度不同，尿素稍高、氨稍低。

SNCR原理

在炉内喷射氨、尿素水溶液等化学还原剂使之与烟气中的NOx反应，将其转化成氮(N2)及水(H2O) 。

SNCR工艺特点：
 SNCR不需催化剂，工程造价大大降低；
 SNCR 完全布置在锅炉本体上，不需要占地面积；
 SNCR特别适用于老机组的改造和小机组脱硝;
 SNCR可以和SCR配合使用，达到更好的效果;
 SNCR对反应温度和停留时间的控制难度较大。
技术难点：
喷氨点的选择和喷枪的设置是SNCR技术的难点和关键，由于SNCR反应的温度范围较窄，锅炉变负荷时锅炉烟气温度分布会发生改变，因此需根据业主锅炉使用情况充分做流场分析，选择最佳的喷氨点和喷枪设置，并对锅炉变负荷有应对方式。模拟流场的主要目的是选择最佳的温度窗口和取得最佳的烟气与还原剂混合状态，以使反应最佳。
温度窗口的选择：
SNCR还原NO的反应对于温度条件非常敏感，温度窗口的选择是SNCR还原NO效率高低的关键。
温度窗口取决于烟气组成、烟气速度梯度、炉型结构等系统参数。
一般认为理想的温度范围为850℃～1050℃。
温度高，还原剂被氧化成NOx，烟气中的NOx含量不减少反而增加；
温度低，反应不充分，造成还原剂流失，对下游设备产生不利的影响甚至造成新的污染。
由于炉内的温度分布受到负荷、煤种等多种因素的影响，温度窗口随着锅炉负荷的变化而变动。
根据锅炉特性和运行经验，最佳的温度窗口通常出现在折焰角附近的屏式过、再热器处及水平烟道的末级过、再热器所在的区域。
对于具体项目，需对锅炉烟气做流场模拟分析结合现场测量确定最佳的喷氨点，以确保反应处于最佳温度窗口。
还原剂和烟气的混合：
还原剂和烟气的充分混合是保证充分反应的又一个技术关键，是保证在适当的NH3/NO摩尔比是得到较高的NOx还原率的基本条件之一。大量研究表明，烟气与还原剂快速而良好混合对于改善NOx的还原率是很必要的。还原剂和烟气混合是否充分，主要取决于喷枪数量、喷射位置、喷射角度的选择，喷枪的设计需要根据实际锅炉状况，通过多次的流场模拟试验不断改进。
 为了提高SNCR对NOx的还原效率，降低氨的泄漏量，必须在设计阶段重点考虑以下几个关键的工艺参数：燃料类型、锅炉负荷、炉膛结构、受热面布置、过量空气量、NO浓度、炉膛温度分布、炉膛气流分布以及CO浓度等。

二、工程技术范围

    1、工程概况

   本工程为130t/h锅炉配套烟气SNCR脱硝系统，采用EPC总承包模式SNCR法脱硝工艺技术，脱硝效率不低于70%，保证值不高于100mg/Nm³。满足环保环保部门关于NOx排放标准的要求。

   本协议是根据中华人民共和国环境保护行业标准《火电厂烟气脱硝工程技术规范非催化还原法》之描述而框定的。根据该标准的描述，本工程范围可由以下系统构成：

（1）工程主要包括氨水存储及供应系统、稀释水系统、还原剂计量混合系统、还原剂喷射系统、控制单

     元系统和辅助系统。

（2）存储系统包括氨水溶液储罐、氨水卸载泵撬、氨水输送泵撬、不锈钢管道、阀门等设备。

（3）稀释水系统包括稀释水箱、稀释水泵、不锈钢管道、阀门等设备。

（4）还原剂计量混合系统包括流量计、控制阀、混合器、氨泄露报警器、不锈钢管道、阀门等设备。

（5）还原剂喷射系统包括喷枪、压宿空气、不锈钢管道、阀门等设备。

 (6) 辅助系统包括照明、电气、热工自动化系统等。

   工程内容是指从工程的开始到工程移交给甲方正常运行时（甚至运行后的一段时间内），乙方所需要承担的工作内容，一般包含以下项目：

（1) 初步设计

（2) 施工图设计（包含土建提资图但不包含土建施工）

（3) 设备与材料采购

（4) 工程安装、施工、管理

（5) 工程调试

（6) 工程移交

脱硝系统：

①　还原剂储存及供应系统

        乙方负责包括从氨水运输车卸料口法兰，到计量混合系统前的系统内的全部设备和管道、法兰、阀

        门等材料。氨水储罐容积需至少满足2台锅炉满负荷运行状态下7天的用量要求，配置1个氨水储

        罐，所有设备采用不锈钢材质。

②　稀释水系统

        乙方负责包括从甲方提供的稀释水管道接口到计量混合系统前的全部设备和管道、法兰、阀门等材料，配置1个氨水稀释罐，所有设备采用不锈钢材质。

③　氨水计量混合系统

    乙方负责包括从氨水分配模块到各喷枪前的全部设备和管道、法兰、阀门等材料。压缩空气管道由业主接至氨水分配模块入口，投标方提供模块入口反法兰，所有设备采用不锈钢材质。

④　氨水喷射系统

    乙方负责包括各喷枪设备和连接高压软管等材料，所有设备采用不锈钢材质。不包括：为安装氨水喷枪而在锅炉上的开孔（乙方提供制造图纸、开孔图纸、开孔指导，甲方负责开孔）。

⑤　乙方负责整套脱硝系统需要的钢框架、钢支架、钢制平台、扶梯及外保温、防雨等。

    （2）控制系统：  

 乙方负责脱硝系统整套控制仪表及控制设备的安装材料、专用工具、实验设备的供货。包含但不限于下列内容：

①　锅炉DCS控制系统所需要的脱硝系统控制流程图及脱硝控制系统方案图等。

②　现场安装的控制箱、仪表柜和接线盒等（材质304），包括箱柜内外所有仪表设备和材料、接线等。

③　脱硝系统内所有仪表及控制设备。

④　脱硝系统内所有仪表阀门及导管，仪表阀门及导管采用316或304不锈钢。

⑤　气动阀们的气源所配的减压过滤器，流量控制阀和气源管路等附件采用304不锈钢。

⑥　系统内所有控制电缆(含预制电缆)，采用100支屏蔽电缆。

⑦　工程师站及操作员站，液晶显示器、打印机、控制器、I/O卡，网络通讯模块，适配器，通讯电缆、DCS机柜、电源柜、操作系统软件、监控界面软件、编程软件等均由甲方提供。

    （3）电气系统：

    包括整套脱硝配电系统、电气控制与保护系统，包括但不限于下列设备：

①　乙方提供满足脱硝系统安全运行的配电、MCC所需的设备及附件，MCC的设计满足厂用电系统的有关要求。甲方均为每套MCC柜提供2路交流380/220V三相四线制电源，分界点在甲方脱硝MCC柜出线回路的端子处，此端子以后的供配电由乙方负责。由MCC柜到用电设备的电缆敷设由乙方负责设计，并供货。

②　脱硝系统的保安负荷则接入主厂房或脱硫事故保安段，分界点在甲方主厂房或脱硫事故保安段相应开关柜回路的端子处。

③　电缆供货的分工原则是：如果电缆有一端所连的设备由乙方提供，则该电缆由乙方提供。

④　照明灯具及控制箱、电源插座。

⑤　电气系统设计中的变频器、软起动器。

⑥　自动电源切换装置等。

⑦　以上脱硝电气系统所需的动力电缆与控制电缆由乙方供货。其中MCC段电源进线电缆由乙方供货。

⑧　脱硝系统所需的电机及控制、低压成套开关等电气设备。

（4）保温、油漆：

①　总承包人提供保温设计和保温材料及保温所需的金属构件和外护板。

②　设备的油漆在工厂完成，并提供必要的现场补漆。

③　负责所有需保温设备的保温和护板（与全厂一致）的安装。

④　供货范围内地钢结构支架和平台扶梯除最后一道面漆外的所有底漆和面漆在工厂完成。最后一道面漆由乙方提供并运送至现场，由乙方施工。

（5）备品备件和专用工具

①　乙方向甲方提供随机备品备件和专用工具，所谓随机备品备件，指的是满足安装、调试和质量保证期所必需的必要的备品备件。

②　乙方还需要列出脱硝系统三年运行期间所需的备品备件，并单独报价。

③　乙方提供SNCR系统启动和投入试运行时的润滑油首次充满且加10%余量。

六、设计要求

  1、脱硝装置的总体要求：

1) 脱硝装置设计在锅炉负荷50%-100%负荷范围内有效地运行；

2) SNCR脱硝不增加烟气阻力；

3) 采用SNCR烟气脱硝技术， 采用20%氨水溶液作为SNCR烟气脱硝系统的还原剂；

4) 在锅炉50%～100%BMCR负荷范围内，SNCR入口浓度不高于200mg/Nm³（干基，6%O₂）时，出口NOx浓度不高于100mg/Nm³ ；SNCR入口浓度不高于180mg/Nm³（干基，6%O₂）时，出口NOx浓度按照不高于90mg/Nm³进行设计。保证值不高于100mg/Nm³ ；

5) 脱硝装置130t/h锅炉在额定出力运行时一台锅炉消耗氨水（浓度20%时）不大于     kg/h，除盐水耗量   kg/h，电量消耗     kwh/h，压缩空气消耗     Nm³/h；

6) 脱硝装置服务寿命为30年。脱硝装置中其他所有设备，在正常检修维护时都能保证30年的使用寿命；

7) 脱硝装置在运行工况下，氨逃逸率小于8ppm；

8) 氨水进厂卸料和储存系统按2台锅炉公用设计，其它系统按单元锅炉设计；

9) 烟气脱硝工程内电气负荷均为低压负荷情况，系统内只设低压配电装置；

10) 控制系统； 

（1) 本工程采用集中监控方式：设备与锅炉或其他烟气处理工艺系统公用一个控制室。

（2) 本工程机组总的自动化水平：能在就地人员的巡回检查和少量操作的配合下，在锅炉或他烟气处理工艺系统控制室内，以操作员站为主要监控中心，实现机组的启、停，运行工况的监视和调整以及事故处理等。脱硝系统的控制方式和控制系统配置方案与电厂整体自动化水平与控制系统设计方案一致。

（3) 控制对象包括：脱硝还原剂流量控制系统、喷枪混合控制系统、温度监测系统等。使脱硝控制系统可在无需现场就地人员配合的条件下，在锅炉控制室内完成对脱硝系统脱硝剂的输送、计量、水泵、喷枪系统等启停控制，运行参数的监视、记录、打印及事故处理。

11) 所有设备的制造和设计完全符合安全可靠、连续有效运行的要求，性能验收试验合格后一年质保期内保证装置可用率≥98%；

12) 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；

13) 乙方提供系统设备布置图，布置图中充分考虑了本工程现有场地条件，吸收剂运输，全厂道路（包括消防通道）畅通，以及炉后所有设备安装、检修方便；

14) 在锅炉运行时，脱硝装置和所有辅助设备能投入运行而对锅炉负荷和锅炉运行方式基本没有干扰。脱硝装置能在设计煤种和校核煤种下运行，并确保NOx的排放符合本技术协议的要求；

15) 脱硝装置的检修时间间隔与锅炉的要求一致，不增加锅炉的维护和检修时间。锅炉检修时间为：小修每年1次，中修周期为3年，大修周期为6-7年；

16) 脱硝装置的调试对锅炉运行的影响降至最低，乙方提交切实可行的调试计划；

17) 在距脱硝装置1米处，噪音不大于85dBA；

18) 为了确保工程质量，在使用寿命期间始终能实现本工程要求的脱硝效果，乙方所提供的设备、部件保证都是经过运行验证、可靠、质量良好的产品。系统中关键部件及设备采用进口设备；

19) 压缩空气系统由电厂主压缩空气站提供至SNCR区域储气罐，消耗量和技术指标满足设计要求；

  2、SNCR脱硝设计原理：

 SNCR脱硝技术即选择性非催化还原（Selective Non-Catalytic Reduction，以下简写为SNCR）技术，是一种不用催化剂，在850～1100℃的温度范围内，将含氨基的还原剂（如氨水，尿素溶液等）喷入炉内，将烟气中的NOx还原脱除，生成氮气和水的清洁脱硝技术；

1）在合适的温度区域，且尿素作为还原剂时，其反应方程式为：
       NO+CO(NH2)2 +1/2O2 → 2N2 + CO2 + H2O

2) SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30%～80%，受锅炉结构尺寸影响很大。采用SNCR技术，用氨水作

       为还原剂。

  3、SNCR脱硝系统基本配置：

    1）还原剂喷射系统

（1）还原剂喷射系统的设计能适应锅炉50％～100％BMCR之间的任何负荷持续安全运行，并能适应锅炉的

         负荷变化和锅炉启停次数的要求。

（2）SNCR脱硝装置能够在NOx排放浓度为最小值和最大值之间任何点运行。

（3）喷射系统尽量考虑利用现有锅炉平台进行安装和维修。

（4）喷枪有足够的冷却保护措施以使其能承受反应温度窗口的温度，而不产生任何损坏。

（5）采用固定喷嘴，压缩空气雾化的双流体喷枪，在锅炉每个旋风分离器入口布置4套喷枪，每台锅炉共

     布置8套喷枪。喷枪设置外套管，通入锅炉鼓风机冷空气冷却保护。

    2）计量分配系统

（1)   每台锅炉配置1套计量与2套分配系统（左右各一）。

（2)   计量分配系统就近布置在喷射系统附近锅炉平台上，以焊接或螺栓的形式固定。不影响锅炉其他部位

      检修工作。

（3)   计量分配系统设置空气过滤器，以防设备堵塞。

    3）氨水溶液储存及稀释系统

（1)   氨水溶液储存及稀释系统的总储存容量按照不小于两台锅炉SNCR装置BMCR工况下7天的总消耗量来设计，区域布置考虑二台锅炉的所需，预留场地，本期建设的氨水储存及稀释系统与将来扩建的设施考虑无互为备用。

（2)   氨水卸车采用卸氨泵卸车。

（3)   氨水储存、稀释设备依据就近原则在锅炉附近空地布置。设备间距满足施工、操作和维护的要求。

（4)   氨水储存罐、稀释罐各设置1座，由304制造，并做焊口探伤检测，保证不泄漏。

（5)   氨水储存罐、稀释罐的开口有人孔、氨水溶液入口、氨水溶液出口、通风孔、液位表、温度表口、取样口和排放口。

（6)   氨水溶液储罐、稀释罐设有梯子、平台、栏杆和液面计支架。

（7)   氨水配置罐、稀释罐采用316不锈钢磁翻板液位计（带信号输出）。

（8)   氨水溶液储存及稀释系统室外布置。

   4）氨水溶液输送供给系统

（1） 2台锅炉共用一套氨水溶液输送供给系统。

（2） 氨水溶液输送泵采用316不锈钢多级离心泵。

（3） 输送泵设有备用，对于每套输送供给系统，输送泵采用2×100%容量设计。

（4） 氨水溶液输送供给系统设置过滤器，以防止设备堵塞。

   5）背压控制阀

  背压控制回路能调节氨水溶液输送泵为计量装置供应氨水所需的稳定流量和压力，背压控制阀设置一套。

   6）喷枪分配装置

  喷枪分配装置放在喷枪前，同时，该装置设有雾化空气和冷却空气管道，为了安装方便，这个装置已组成

  模块。

   7）墙式喷枪组件

（1）每一个喷枪组件都具有适合的尺寸和特性，保证达到必须的NOx减排所需的流量和压力。喷枪喷嘴采

         用哈斯合金制造。

（2）每个组件包括空气雾化喷枪、用于插入调整的适配器、用于连接锅炉支撑的连接件、快装接头和用于

         化学剂和雾化空气管路及冷却空气管路连接的钢丝编织可弯曲软管。

   8）给水排水系统及废水处理系统

（1）给水排水系统：

①　乙方SNCR系统，利用满足要求的新鲜工业水，将氨水稀释后经输送系统输送至喷枪，喷入炉膛内部进行脱硝反应。

②　按电厂水质报告，氨水溶液稀释水采用新鲜工业水