SNCR脱硝系统运行操作规程样本
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S\CR脱硝系统运营操作规程
一、SNCR脱硝技术
选取性非催化还原SNCR是指无催化剂作用下,在适合脱硝反映''温度窗口” 内喷入还原剂将烟气中氮氧化物还原为无害氮气和水。该技术普通采用炉内喷 氨、尿素或氢氨酸作为还原剂还原NOx o还原剂只和烟气中NOx反映,普通 不与氧反映,该技术不采用催化剂,因此这种办法被称为选取性非催化还原法 (SNCR)o由于该工艺不用催化剂,因而必要在高温区加入还原剂。还原剂喷入 炉膛温度为850~950°C区域,迅速热分解成NH3,与烟气中NOx反映生成N2 和水。
我公司SNCR脱硝技术,采用20%氨水作为还原剂。氨水槽车将氨水送至厂 区内氨水储罐由氨水加注泵打入氨水储罐内。氨水储罐存储按3台炉5天脱 硝量,以保证整个脱硝系统持续平稳运营。
在进行SNCR脱硝时,氨水输送泵将20%氨水直接从氨水储罐中抽出,并输 送到静态混合器与稀释水泵输送过来稀释水混合形成浓度5%-10% (以5%设计) 氨水,5%氨水继续输送至炉前SNCR喷枪处。氨水在压力作用下,通过喷枪时, 与同步喷入喷枪雾化空气激烈混合而雾化后,以雾状喷入炉内,与烟气中氮氧化 物发生还原反映,生成氮气,去除氮氧化物,从而达到脱硝目。
喷枪外层通雾化风,一方而将氨水进一步雾化,另一方面在检修时起吹扫作 用,尚有起到保护喷枪不受磨损和冷却喷枪效果。烟气脱硝技术工艺流程图:
脱硝系统工艺原理
选取性非催化还原技术是用NH3为还原剂喷入炉内与NOx进行选取性反映, 不用催化剂,因而必要在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉膛温度为850〜950°C 区域,该还原剂迅速热分解成NH3并与烟气中NOx进行SNCR反映生成N2,该 办法是以炉内为反映器。
研究发现,在炉膛850〜950C这一温度范畴内,在无催化剂作用下,NH3
作为还原剂可选取性地还原烟气中NOx,基本上不与烟气中02作用。在850〜
950rC范畴内,NH3还原NOx重要反映为:
4NH3+4N0+02 t 4N2+6H20
不同还原剂有不同反映温度范畴,此温度范畴称为温度窗。NH?反映最佳温 度区为850〜9509。当反映温度过高时,由于氨分解会使NOx还原率减少,另 一方面,反映温度过低时,氨逃逸增长,也会使NOx还原率减少。NR是高挥发 性和有毒物质,氨逃逸会导致新环境污染。
三、脱硝系统重要模块
SNCR脱硝重要工艺涉及如下几种模块: 冷却空气
压缩空
气
氨水
溶液
I
稀释水储罐!水泵 均分模块
气化空气
计量混合模块 :
_____________ I 喷枪 (1)氨水储存模块;(2)氨水输送模块;(3)稀释水输送模块;(4)计量 混合模块:(5)还原剂喷射模块:(6)控制系统模块。
(1) 氨水存储模块
质量分数为20%氨水由罐装车通过氨水输送模块输送至氨水储罐,氨水输送 设备配备管路、阀门和压力表等均采用304不锈钢材质,设立一台氨水卸载泵, 设计流量为25m3/h,扬程为20m。氨水储罐采用304不锈钢材质,设计容量为 40m3,满足3台锅炉SNCR脱硝设备正常工况运营5天用量,氨水储罐上装有呼 吸阀,液位计和液位变送器,当需要充填氨储罐时,低液位计会向主控系统(DCS) 发送警报。氨储罐实际容量由DCS监测并显示。
三台锅炉共设立一台氨水卸载模块。
(2) 氨水输送模块
20%氨水输送泵将储罐中氨水打至静态稀释器和除盐水混合稀释为5%^ 10% 氨水输送至炉前喷射系统进行脱硝反映。氨水输送泵(3运营+1备用)在压 力为8-9bar条件下向SNCR系统提供氨水,四台泵均配有压力计,实时监测泵压, 实现本地及远程控制。
三台锅炉共设立三台氨水输送模块
(3) 稀释水输送模块
稀释水为锅炉除盐水,除盐水从母管接入稀释水箱,通过稀释水泵打入静态 混合器中,将20%氨水稀释为5%~10%氨水溶液。系统设立一只稀释水水箱,容积 为2m3,稀释水水箱入口设立进水装置,依照稀释水水箱液位变化自动进行启动 和关闭。
稀释水模块设立四台水泵,三用一备,负责提供一定流量和一定压力稀释水 至计量分派模块。
氮氧化物浓度变化时,除盐水将氨水稀释到恰当浓度进行喷射。高压除盐水 输送与单向阀门使用防止了氨水回注污染稀释水线。
三台锅炉共设立三台稀释水模块。
(4) 计量混合模块
氨水和稀释水在计量混合模块进行混合。用来测量和控制正常运营时需要氨 水量组件被装配在计量混合柜中。这些模块配有控制阀和流量变送器等,用来自 动控制到喷枪氨水溶液总流量。制造商指定测量误差和此型号仪器原则将被考虑 在内。
N 0 x控制器所需氨水量来自氨水输送管道。水量由流量计检测,调节阀控制。 控制系统所需软水(与氨水混合前)由流量计监测,调节阀控制。所有混合水量 被平均分派到每个喷嘴,水流由流量计控制以保证合理分派。
三台锅炉共设立三台计量分派模块。
(5) 喷射模块
我公司SNCR脱硝所有炉喷枪布置在锅炉30m平台,旋风分离器入口烟道两 侧,两侧各3个喷枪,共6只。调节氨水输送管路和稀释水管路上气动调节阀, 可以控制喷枪流量和压力。每台炉喷枪入口设有就地压力表。喷枪上氨水进口, 雾化风进口和冷却风进口通过金属软管与氨水溶液管路、雾化风管路、冷却风管 路连接:雾化风和冷却风来自主体工程压缩空气母管。
(6) 控制系统模块
脱硝SNCR控制系统自动监测与控制设立单独DCS系统,实现对系统启停, 运营参数自动检测和储存,并对核心参数实行自动调节,使脱硝系统实现自动控 制。为保证烟气脱硝设备安全经济运营,将设立完整热工测量、自动调节、控制、 保护及热工信号报警装置。
DCS系统重要功能涉及:数据采集解决、模仿量控制、自动联锁控制、显示、 报警等。控制系统在正常工作吋,每隔一种时间段记录系统运营工况数据,涉及 热工实时运营参数、设备运营状况等。整个脱硝系统在就地设立有控制箱、按钮 盒,以便现场检修、调试时使用。
SNCR脱硝系统重要控制方略
通过锅炉尾部烟道NOx作为反馈值,与设定NOx值进行PID比较运算,控制喷入 炉内氨水量,同步相应调节稀释水流量,使得氨水量+稀释水量二总水量保持恒定, 使得 NOx 浓度 W100mg/Nm3 , 氨逃逸浓度W8ppm。
四、脱硝系统设计参数
3.1设计参数
锅炉蒸发量 130t/h
炉膛出口温度 820°C~860°C
锅炉NOx浓度(脱硝前) 250mg/Nm3
NOx排放浓度(脱硝后) 100mg/Nm"
脱硝效率 60%
还原剂 20%氨水
稀释剂 除盐水
雾化风 厂用压缩空气
喷嘴工作压力 0. 3-0. 6MPa
3. 2物料消耗
设计工况实验投运物料量见下表(满负荷,NOx初始浓度172 mg/Nm3):
序号 名称 单位 时消耗 备注
1 氨水(20%) 吨 0. 099 单台炉
2 工艺水 吨 0. 300 5%浓度
3 压缩空气 Nm3/h 60
五、脱硝系统重要设备/参数
5.1氨水卸载泵
用途 用于输送氨水至氨水罐
数量 1 只
流量 25 m'/h
扬程 20 m
5.2氨水输送泵
用途 供应氨水至计量混合模块
水泵数量 4 只
常开水泵数量 3 只
备用水泵数量 1 只
类型 多级离心泵
流量 0.2 m3/h
扬程 120 m
5.3排污泵
用途 排解氨区地坑中生活污水
数量 1 只
流量 10 m3/h
扬程 50 m
5.4稀释水输送泵
用途 供应稀释水至计量混合模块
水泵数量 4 只
常开水泵数量 3 只
备用水泵数量 1 只
类型 多级离心泵
流量 0.4 m'/h
扬程 120 m
5.5氨水罐
用途 储存整个脱硝系统运营所需氨水
氨水箱数量 1 只
氨水箱体积 40 m3
5.6稀释水箱
用途 储存整个脱硝系统运营所需除盐水
氨水箱数量 1 只
氨水箱体积 2 3 m
5.7计量混合模块
用途 用于混合稀释水和氨水,已达到稀释氨水目 数量 3 个
5.8控制系统
脱硝装置控制系统 采用DCS控制
六、脱硝系统运营
1、 脱硝系统运营前检查
脱硝系统运营前所有管线对的连接并无泄漏问题。
氨水储罐液位充分>40% o
柿释水罐液位充分>40% o
计量模块,混合模块管线可靠,无泄漏。
所有仪器仪表工作正常。
压缩空气供应正常>0.3MPa且干燥。
检查各喷枪无堵寒。
检查喷枪软管,密封可靠,不漏气,不漏氨。
整个SNCR脱硝系统无检修,无重大缺陷。
脱硝系统启动前必要用柿释水进行相应雾化实验。
确认氨水输送管路冲洗水、排放水阀门,氨水输送备用泵管路阀门,稀释水 备用泵管路阀门在关闭状态。
2、 脱硝系统启动
待喷枪雾化实验完毕后,关闭稀释水管路至氨水管路一二次球阀。
确认氨水罐至氨水输送泵阀门启动。
确认氨水泵至混合模块出口阀门启动。
启动氨水输送泵。
观测氨水输送泵出口压力表。
调节氨水泵出口回流至氨水罐球阀,使氨水最大流量符合锅炉最大负荷使用 需求O
注意2:由于稀释水大量喷射会字致锅炉尾部烟道积灰,影响锅炉热效率严 重时会导致锅炉燃烧事故。故经长期运营考量后我公司当前采用直接喷射20% 浓度氨水不再混合稀释水办法运营脱硝系统。但该办法运营时规定严格监控氨水 流量及氨逃逸数据,同步也要时刻关注锅炉炉膛出口温度。
注意2:由于我公司SNCR脱硝系统不再进行稀释水混合,故稀释水联锁请 勿投入。同步喷枪雾化实验请手动补充祐释水至lm左右。
注意3、由于我公司SNCR脱硝系统不再进行稀释水混合,喷枪喷射压力会 比混合使用时压力减少诸多。而氨水用量会因锅炉负荷波动浮现较大波动,其中 氨水流量变化范畴在15-180L/h变化而电动阀调节量有限,这就导致在低负荷状 态及高负荷状态下运营人员需要依照负荷状况,氨逃逸状况对回流开度进行恰当 调节。
3、脱硝系统混合稀释水E控制办法
3.1简述:依照机组负荷、NOX浓度、NH3浓度分析仪CEMS测量NOx出 口浓度、氨逃逸浓度数值手动调节氨水输送管路调节阀和稀释水输送管路调节 阀,手动调节氨水输送管路调节阀至20%~90%之间一种数值,稀释水输送管路 调节阀选用20%~90%之间一种数值,对氨水溶液进行混合稀释,在满圧喷嘴压 力条件下。使得NOx浓度<100mg/Nm3 ,氨逃逸浓度<8 ppm。
例如:
当前锅炉入口 NOx浓度为200mg/Nm3,烟气量为10 Nm3/h,
此时调节氨水调节阀开度,使氨水流量为1.09 dm3/min,
氨水流量(20%) =(10 X 200)4-10646 X 17 X 1.44-0.2 (kg/h)
氨水流量(dm3/min)=氨水流量(kg/h) -r604-0.95
为把氨水溶液调配为5%,则需调节祐释水调节阀开度,使稀释水流量为0.2 m^h,稀释水流量=氨水流量(20%) X3
3.2氨水、稀释水压力控制
重要仪表
氨水压力变送器
氨水输送泵出口压力表、稀释水泵出口压力表。
喷枪入口氨水压力表