烟气sncr脱硝设计方案

烟气sncr脱硝设计方案（精选2篇）

烟气sncr脱硝设计方案 篇1

安徽恒力电业锅炉SNCR烟气脱硝系统调试方案 SNCR脱硝系统调试内容

调试工作的任务是：通过调试使设备、系统达到设计最优运行状态、装置各参数、指标达到设计保证值。完整的锅炉SNCR系统调试包括单体调试、分部试运行、冷态调试、整体热态调试和整个系统72小时满负荷运行几个过程。

单体调试及分部试运行：单体调试是指对系统内各类泵、阀门、喷枪、就地控制柜等按规定进行的开关试验、连续运转测试等、并进行各种设备的冷态连锁和保护试验。我方提供的SNCR系统为模块化设计，在货到现场前已将系统中各类组件按照模块配置组装完毕，在出厂前对各模块进行分部试运行，同时进行模块管路试压测试，确保出厂前各模块运行正常。冷态分系统测试：分系统调试是指在SNCR系统安装完成后对SNCR系统的各个组成系统（卸氨模块、尿素溶液输送模块、纯水输送模块、混合模块、计量模块、喷射模块、管路系统等）进行简单的冷态模拟试运行，全面检查各模块的设备状况，每个模块分别进行测试后再进行整个系统相关的连锁和保护试验，同时检查管路系统连接的密封性。冷态调试主要检查管路上各阀门、泵、仪表的工作情况，同时检查管路焊接，清除管路内的焊渣和杂物，以及控制电气及控制系统运行情况。

整体热态调试：整体热态调试是指SNCR系统在锅炉系统正常运行的状态下对系统所做的调试工作，其主要内容是校验关键仪表（如NOX分析仪、氨逃逸分析仪、流量计等）在工作环境中的准确性，并进行整个系统的运行优化实验，包括DCS/PLC的模拟量调节及顺序控制系统在工作环境中可靠性等，同时检查系统各部分设备、管道、阀门的运行情况。一般采用中控或现场手动控制。

SNCR系统72小时试运转：72小时试运转是SNCR脱硝系统调试运行的最后阶段，即在锅炉标准运行状态下，SNCR系统全面自动运行，检查系统连续运行能力和各项性能指标。3.2 SNCR脱硝系统调试准备

调试工作是脱硝装置建设过程中十分重要的一个环节，是由安装转为生产的重要环节。在调试中必须严把质量关，科学合理地组织脱硝装置启动调试工作。在调试工作进行前应做好相应的准备工作。本手册中以下调试指热态调试以及72小时试运行。3.2.1 现场安全预防确认

安全文明生产是开展一切工作的前提，调试工作中的安全文明生产是保证顺利且高质量调试不可替代的基础，在调试过程中必须保证人身、设备的安全，必须严格执行各项安全法规、制定和执行事故防范措施，贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，做到防患于未然。

在脱硝系统开始调试前应确保以下事项的落实：

1、将调试时间进度表告知所有可能进入操作设施区域的相关人员；

2、确定脱硝系统设备范围，并通知人员不得随意搬动、开关脱硝系统上的控制按钮、阀门、仪表等；

3、在开始调试前，在特殊地点（如尿素溶液储存区、锅炉喷枪布置处、各输送模块处等）将警示信息以警示牌或警示标签的形式放在相关的地方。这些警示牌或标签上应注明进行的工作性质、开始和结束的时间和工作人员职责；

4、如有必要，应制定临时的通行线路以便记录运行数据或巡检；

5、根据厂内布置情况制定安全预案，以保证现场调试人员、辅助工作人员和参观人员的安全；

6、针对不同设备和系统，制定相应的紧急预案，以确保设备运行安全。3.2.2 热工仪表的标定、普通仪表的校准 根据SNCR系统的特点，各种仪表的准确性对系统运行至关重要，在运行调试前应做以下确认：

1、烟囱处NOX、O2监测仪器的校准；

2、锅炉上铂热电阻的校准；

3、尿素溶液储罐液位仪、热电阻的校准，水槽液位仪的校准，高位尿素溶液槽液位仪、浓度计和热电阻的校准。

4、认真阅读所有仪表（包括气体分析仪）的随机说明书。3.2.3 调试现场通信和组织系统的确定

为了保证在调试时及时有效的沟通，应明确以下几点：

1、明确现场和控制室之间采用电话或者对讲机等进行交流的形式和频率；

2、明确在调试期间厂方负责人和我方负责人；

3、明确在调试期间系统各位置的负责人；

4、按照图3-1的模式制定包含每一项工作每一个方面的职责机构图。

业 主调试负责人安装人员设备供应商控制室临时电话、对讲机等现场 技术工程师 监理 安全监督员 现场巡查员 操作人员 图3-1

调试过程每项工作机构组织图（供参考）3.2.4 SNCR系统调试运行前应具备的主要条件 SNCR系统分部试运行前应具备的主要条件如下：

1、相应的建筑、安装工程已经完工并验收合格。试运行范围内土建施工结束，地面平整，照明充足，无杂物，通道畅通，具备必要的安全消防设施，应急照明可靠投入；

2、试运人员分工明确且己经过培训，各试验原材料（尿素溶液、压缩空气、稀释水）以及器具已准备就绪；

3、电、汽、水、油等物质条件已满足系统分部试运的要求(一般将具备设计要求的正式电源)；

4、相关系统设备与相邻或接口的系统及设备之间已有可靠的隔离，并按要求挂有警告牌；

5、现场设备系统完成命名、挂牌、编号工作；

6、脱硝系统的保温、油漆工作已完成，各工序验收合格；

7、喷射系统静态调试已结束，满足热态试运要求；

8、脱硝系统内的所有阀门、流量计、泵、仪表均已校验合格，满足试运行要求；

9、炉尾烟囱氮氧化物分析仪、氨逃逸分析仪完成校正和调试；

10、厂内成立专门的试运行小组，分工明确，准备就绪。3.2.5 SNCR系统调试运行前设备检查

在开始调试前，应检查和确认安装施工、SNCR喷射系统、尿素溶液输送系统已具备调试运行条件。

1、脱硝辅助系统检查

a、压缩空气系统，检查供气压力、管路阀门； b、稀释水供给系统，检查水源、压力计流量；

2、SNCR喷射系统检查

a、喷枪安装就位，保温、油漆已安装结束，妨碍运行的临时脚手架已拆除； b、烟囱处的氮氧化物、氨气分析仪校验完毕，可以正常工作； c、所有泵供电系统就位，绝缘合格；

d、系统中各处仪表校验完毕，投运正常，中控显示准确参数； e、各泵运转正常，传动部分润滑良好；

3、尿素溶液储区的检查

a、系统内所有阀门已送电，并按照要求打开； b、罐内杂物清理干净； c、尿素准备就绪；

d、各类仪表显示正常；

4、系统相关电气设备已经送电，能正常工作

5、连锁报警机构正常运行

3.2.6 SNCR系统调试阶段控制关键点

试运行调试阶段是指在锅炉正常运行条件下SNCR烟气脱硝系统整套启动调试和对各项参数进行优化的工作，使脱硝系统全面进入设计负荷工况稳定运行状态，直到72小时试运行结束。

脱硝系统试运行调试阶段需要控制的关键节点有以下几个方面：（1）电气系统受电；（2）PLC内部调试；

（3）脱硝系统各工艺系统冷态整体启动；

（4）脱硝系统热态整套启动配合锅炉工况试运行；（5）72小时试运行；（6）脱硝系统临时移交。

3.2.7 SNCR系统试运行人员组织与分工

SNCR烟气脱硝系统首次启动试运时，必须有安装人员、调试人员及运行人员在现场严密监视设备，并有可靠的通讯手段与集控室联络。（1）业主单位

负责现场管理，水、电、气的配套及有关设备的挂牌工作，派出操作人员参与调试；负责脱硝系统试运现场的安全、消防、消缺检修等工作。参加调试运后验收签证，并填写脱硝系统试运质量验评表。（2）设计供货单位

负责编制脱硝系统调试措施，派出调试人员，组织协调系统试运工作；负责完成必要的生产准备工作，如运行规程及系统图册的编写、运行人员培训；参加脱硝系统分部试运及试运后的验收签证；在试运中负责设备的启停操作、运行调整、运行参数记录及例行检查；进行整套启动前的分系统调试工作及整套启动后的热态优化工作。全面检查脱硝系统的完整性和合理性；在脱硝系统试运过程中担任技术总负责。

（3）施工单位

负责完成与脱硝系统试运相关的设备单体试运工作及单体试运后的验收签证；提交安装及单体调试记录和有关文件、资料；

3.3 SNCR脱硝系统调试

安徽恒力电业有限责任公司3×35t/h锅炉采用SNCR烟气脱硝工艺，采用尿素溶液作为还原剂。

3.3.1 尿素溶液储区尿素溶液罐充装过程调试

现场设置一座尿素溶液储罐，脱硝系统运行时，储罐为系统提供尿素溶液

制备尿素溶液前，系统先判断尿素溶液储罐的液位，确定需要制备尿素溶液的储罐。在制备过程中，系统应检测储罐的液位。

制备过程：工人将尿素倒入储罐，开启搅拌电机。3.3.2 尿素溶液储区尿素溶液罐输送调试 SNCR系统运行时，尿素溶液储罐是连续工作的，需要对储罐的液位、温度等进行实时监控。

尿素溶液输送泵设置二台，一备一用，二个泵形成开、停连锁，为了防止备用泵长期得不到运转，可设置一运行周期，当1#泵运转一次后，下次应为2#泵运转，两泵交替运行，此系统未设置故障模式，即如果其中一台故障时，另一台自动投入运行，或其中一台泵处于检修状态时，另外一台泵连续工作。需要人工干预，即当需要启动另外一台水泵时，需要人工停止和启动。

3.3.3 转存模块调试

将搅拌罐中的尿素溶液通过此模块转存到储罐中，保证配制罐的液位正常，配制的尿素溶液量也正常，开启水泵后进行调试即可。当配制罐的液位降低到低位的时候，停止水泵并将配制罐出口的阀门关闭，以防止转存泵内的水倒流到配制罐内。为了防止这一情况的发生，建议每次启动前都将水泵的空气排净。3.3.4 尿素溶液喷射泵的控制调试

尿素溶液输送泵设置两台，一备一用，两个泵形成开、停连锁，为了防止备用泵长期得不到运转，可设置一运行周期，当1#泵运转一次后，下次应为2#泵运转，两泵交替运行，尿素溶液喷射泵采用回流加变频的方式来控制尿素溶液的输送量，根据喷射系统主管路上的电磁流量计来控制回流阀门的开度，当阀门开到最大时也不能满足流量要求，则通过变频的方式调节尿素溶液喷射泵的输送量，使送入喷射系统的尿素溶液量达到系统要求。3.3.5 喷枪的控制调试

本设计中喷射系统每台锅炉配备6支喷枪，各喷枪由电磁阀控制是否投运，喷枪为伸入式，在不投运时由气动推进装置驱动退出。

喷枪是否投运和喷射状态根据烟气中NOX和NH3的浓度由在线监测仪器反馈信息决定，并且根据每层喷枪所在的位置的温度窗口决定，温度窗口（设定为850－1050℃，由铂热热电偶反馈温度信号），合适该层喷枪投运，温度窗口不合适则关闭该层喷枪。喷枪定为单支可控，根据炉尾烟气中NOX和温度窗口决定某一层是否运行。

每支喷枪均可通过中控手动控制其伸缩。可同时使用6支喷枪，也可使用单独某支喷枪。喷枪带伸缩装置，能由中控对每把喷枪进退锅炉进行控制，当系统不运行时，喷枪全部退出。喷枪退出锅炉后，尿素溶液入口电动阀关闭停止尿素溶液喷射，但压缩空气继续喷射，起到降温防堵保护喷枪的作用。

3.3.6 SNCR系统开关机步骤 系统开机步骤：

打开尿素溶液泵，当尿素溶液槽达到设定液位后，打开尿素溶液喷射泵，检测NOX排放浓度，根据CEMS反馈数据计算所需尿素溶液量（默认初始尿素溶液喷射氨氮比为1.5），打开压缩空气气源，当供气压力达到要求值并稳定后，将喷枪推进锅炉，同时设定好尿素溶液喷射量并打开尿素溶液喷射泵和稀释泵，SNCR系统启动完毕，系统运行后会自动根据炉尾反馈的NOX浓度调节喷射量和所喷射尿素溶液的浓度。系统停机步骤：

关闭尿素溶液输送泵和稀释水输送泵，打开稀释水泵，采用稀释水对尿素溶液喷射系统进行清洗，关闭稀释水泵，同时退出喷枪，保持压缩空气通气（可人工去锅炉炉膛处平台调节每支喷枪压缩空气进气阀，保持少量压缩空气喷射量）。

烟气sncr脱硝设计方案 篇2

1 系统组成和工艺流程介绍

该公司位于浙江省江山市上铺, 8号线主要热工设备由Φ4m×60m回转窑、带单系列五级低压损旋风预热器和DD分解炉组成, 分解炉直径为Φ6 000mm, 系统设计熟料产能为2 500t/d, 熟料设计热耗为3 346k J/kg。生产线带有余热发电系统, 装机容量12MW。

SNCR烟气脱硝示范工程设计最大处理烟气量为300 000m3/h, NOx设计初始浓度为750mg/m3 (标态, 干基, 10%O2, 下同) , 脱硝效率不低于60%, 窑尾烟囱排放浓度不超过300mg/m3, 氨逃逸浓度不超过8mg/m3。

核心进口设备采购周期2~3个月, 期间完成施工图设计。2012年6月开始施工, 7月20日安装完成, 次日开始调试, 根据调试方案, 完成设备单体调试、系统联运和运行优化试验。8月1日上午8:00~8月7日上午8:00, 系统投入168h试运行, 至今连续运行。

SNCR烟气脱硝系统采用20%~25%的氨水作为还原剂, 通过双流体喷枪送入分解炉, 利用氨水中的NH3, 将烟气中的NOx还原为N2和H2O, 整套工程主要设备按模块化进行设计, 主要包括氨水卸载模块 (PMF) 、氨水储罐模块、氨水输送模块 (PMR) 、软水储罐模块、软水输送模块 (PMW) 、集中控制模块 (CMM) 、工艺模块 (PU) 、压缩空气分配模块、氨喷射模块、氨逃逸检测模块及CEMS。SNCR脱硝工艺流程见图1。

氨水经氨水槽车送至氨区, 由氨水卸载模块泵入氨水储罐。以余热锅炉除盐水作为软水, 用作稀释水和冲洗水, 泵送至软水储罐。

氨水和软水经各自的泵送模块送至PU模块, 通过PU模块内气动阀自动切换, 完成混合/冲洗工序, 再经PU模块分配送至各路喷枪。喷枪为套管式结构, 内管流通液相还原剂, 出口处设有喷嘴对还原剂初步雾化, 外管流通压缩空气, 一方面进一步加强雾化效果, 另一方面起到冷却喷枪和吹扫的作用。

通过流场模拟, 选择的喷射点位在分解炉中上部与鹅颈管上升烟道, 喷射点位在SNCR的反应温度窗口内, 并能保证足够的停留时间和有效的混合效果, 使烟气中的NOx与氨水充分反应。

根据窑尾烟囱连续在线烟气检测仪 (CEMS, 主要检测指标NOx、O2、温度、压力、流量) 等参数反馈, 根据脱硝后目标NOx排放浓度和脱硝效率选择脱硝配方 (喷枪的投入点位和只数) , 由控制系统自动调节还原剂的喷入量, 并分配到各路喷枪。

处理后的烟气经过五级旋风预热器、窑尾余热锅炉/增湿塔、生料磨系统、电除尘器后经由窑尾烟囱排放。在窑尾烟囱利用业主原有的CEMS系统和为脱硝系统新增的氨逃逸检测仪对处理后的NOx和NH3排放浓度进行监控。

2 系统的稳定性和可靠性分析

168h试运行期间, 选用了3个典型工况:工况一生料磨开控制出口NOx浓度<300mg/m3, 工况二生料磨开控制出口NOx浓度<200mg/m3;工况三生料磨停 (非正常工况) , 烟气量变小, 初始NOx排放浓度较高, 控制目标NOx排放浓度<300mg/m3。

一方面, 通过长时间的运行, 考察系统的稳定性;另一方面, 适当调整目标NOx排放浓度, 考察系统对不同工况的自动调节响应的灵敏性和可靠性。主要参数的平均值如表1所示。

从表1可以看到, 设定处理后NOx目标排放浓度后, 系统会自动调节氨水流量来响应控制目标。非正常工况条件下, 系统也能根据设定目标及时调整, 系统具有较高的稳定性和可靠性, 氨逃逸浓度在不同工况下均满足设计要求。

3 系统运行分析

脱硝装置运行分析数据取自热态调试及168h试运行数据, 均为正常工况条件的对比分析。

3.1 对目标NOx排放浓度控制指标的响应灵敏度

为考察脱硝装置可靠性和脱硝装置对目标NOx控制浓度的响应情况, 连续投运脱硝装置, 设定不同NOx排放浓度目标值, 考察不同脱硝率时氨水喷入量的NOx排放浓度和氨逃逸浓度变化。

从图2可以看到, 初始NOx排放浓度约为520mg/m3, 脱硝装置投入运行后, 设定NOx排放目标值≤300mg/m3时, 系统投入自动运行。系统自动调节氨水耗量约为350L/h, 氨逃逸浓度可以控制在1~2mg/m3;在第33h时, 设定NOx排放浓度目标值≤300mg/m3, 脱硝系统自动调节氨水喷入量约为430L/h, 氨逃逸浓度有所上升, 最大为4.02mg/m3, 根据工况略有波动。另外, 系统可以长时间稳定运行。

3.2 不同氨水喷入量时NOx排放和氨逃逸浓度

将系统调节至手动模式, 改变氨水喷入量, 考察不同氨水喷入量下NOx排放浓度和氨逃逸浓度变化。

从图3可以看到, 初始NOx排放浓度约为550mg/m3, 随着氨水喷入量的增加, NOx排放浓度线性下降, 氨水喷入量约为320L/h时, NOx排放浓度可以控制在300mg/m3以下, 脱硝效率为45.5%, 氨逃逸浓度约1mg/m3。调整氨水喷入量至480L/h时, NOx排放浓度可以控制在200mg/m3以下, 脱硝效率为63.6%, 氨逃逸浓度可控制在2mg/m3以下。若继续增加氨水喷入量, NOx排放浓度可以进一步降低, 但是氨逃逸浓度呈指数增加, 说明进一步增加氨水喷入量, 氨水利用率会降低, 部分未参与反应的NH3随烟气逃逸、直接排放。

3.3 NSR对目标NOx排放浓度的影响

NH3/NOx摩尔比 (NSR) 对脱硝效率的影响也很大。已有的运行经验显示, NSR一般控制在1.0~2.0之间, 最大不要超过2.5。NSR越大, 脱硝效率越高, 但是会增加氨逃逸浓度, 而且运行费用高。

烟气量256000m3/h, 初始NOx排放浓度550mg/m3, 此时, 通过CO浓度、温度等参数反应工况相对稳定, 烟气成分也相对稳定。将SNCR脱硝系统投入手动模式, 改变氨水的喷入量, NSR随之改变, 考察不同NSR对NOx排放浓度的影响, 见图4。

从图4可以看到, 随着NSR的增加, NOx排放浓度明显下降, 曲线逐渐变缓, 斜率呈下降趋势, 说明若要将NOx排放浓度控制得低, 氨水喷入量要增加许多, 而不是单纯的线性关系, 即不同的目标值对应的NSR不同。要保证NOx排放浓度不超过300mg/m3, 需保证系统NSR≥1.0;若要将目标NOx排放浓度控制在200mg/m3时, 需保证系统NSR≥1.8。

3.4 不同目标NOx排放浓度下的氨水消耗量对运行成本影响

在上述改变氨水喷入量试验时, 烧成系统生料给料量和产量维持在相对稳定的状态, 试验期间熟料产量为2 860t/d。系统考察了不同目标NOx排放浓度下的氨水消耗量对成本的影响 (见图5) 。从图5可以看到, 要控制目标NOx排放浓度在300mg/m3以下时, 单位熟料由于氨水产生的直接运行成本约为1.8元/t, 若要将目标NOx排放浓度控制在200mg/m3, 单位熟料由于氨水产生的直接运行成本约为3.6元/t, 氨水耗费增加了约1倍。

3.5 脱硝装置的投运对水泥生产工艺的影响

脱硝装置投运前后分解炉温度和熟料产量见图6。

从图6可以看到, 脱硝系统投运前后, 熟料的产量基本维持在2 860t/d。脱硝系统投运前, 分解炉的温度为860℃, 投运后由于脱硝反应为放热反应, 温度略有上升, 在870℃范围波动, 停止喷氨后又维持在860℃左右。SNCR脱硝装置的投运对于水泥生产工艺几乎没有影响。

4 结束语