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脫硝設備

【類別】:脫硫脫硝系列

【應用范圍】燃煤發電鍋爐、熱電聯產鍋爐、集中供熱鍋爐、焚化爐、燒結機、球團窯爐、焦化爐、玻璃窯爐等煙氣的脫硝。

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一  概述:

SNCR:選擇性非催化還原法。特點是不需要催化劑,投資較省,工藝較簡單,適用于鍋爐脫硝。該技術是用尿素溶液、還原劑溶液,噴入合適溫度范圍內,與 NOx 進行選擇性反應,此方法須在高溫區噴入還原劑。

依據鍋爐爐型的特點,在適當位置噴入脫硝還原劑,在 850~950℃的溫度,沒有催化劑的環境下,還原劑會優先與 NOx 進行反應,生成無害的氮氣(N2)和水(H2O)。一般來說,在保證還原劑運行成本合適,氨的逃逸量不超過 8ppm 的前提下,SNCR 法可達到 30~70%的脫硝效率。

 脫硝設備:

SNCR 全套脫硝設備包括三大部分:還原劑制備存儲系統;還原劑的供應系統;噴射系統。

1、還原劑制備儲存系統:尿素一般由人工拆開尿素袋,并將其投入到尿素溶液制備罐中,尿素顆粒通過與 60℃的水混合并溶解,制備出濃度為 10%的尿素溶液。制備好的 10%的溶液輸送到尿素溶液儲罐中

尿素 SNCR 系統的循環泵使用液下泵,可以在輸送尿素溶液的同時釋放熱量對儲罐內溶液進行小功率加熱,保證儲罐內液體溫度。該系統對于尿素溶液亦有溫度要求,需要尿素溶液在 46℃左右。

還原劑制備儲存系統主要的功能是完成還原劑的制備儲存工作,向系統準備提供符合要求的還原劑。

2、還原劑供應系統:

穩定地向噴射設備提供穩定可調的還原劑液體,供應系統是以一個泵站機組的形式進行供貨。供應系統能夠依據不同的工藝階段的要求,選擇不同性質的液體,并對液體進行過濾,供應系統也對所供的液體的流量及壓力進行監控,并能夠根據需求進行穩定的調節。

3、還原劑噴射系統:

基本功能是根據控制煙氣 NOx 的需要,在回轉窯合適的位置向煙氣中噴射適量、分布合理、霧粒均勻的還原劑霧粒,以發生削減 NOx的化學變化

三、配置說明

1、還原劑原料的接收及儲存系統

1)稀釋罐設備

水罐放置于儲存車間,以罐體為主體,包括:筒體、液位計、排空泵閥站以及依據現場條件所要求的附屬設備等構成;

2)還原劑溶液儲存罐設備采用尿素溶液為還原劑的儲存罐包括:罐體,液位計,閥門等附屬設備。

2、還原劑供應系統

1)還原劑溶液進入設備

還原劑溶液進入系統由一組閥門及相關的管道等單元組成,負責按系統需要向噴槍供應還原劑溶液。

 

2)清洗用水進入設備

清洗用水進入切換裝置由一組閥門及相關的管道等單元組成,負責按系統需要向系統供應清洗用水。

 

3)液路裝置

還原劑供應系統的液路裝置:、還原劑水泵單元、還原劑管路排放設備壓力表等組成,根據系統需要向噴槍供應一定壓力還原劑溶液。

 

3、還原劑噴射系統

還原劑噴射系統主要包括:還原劑溶液噴射噴槍;不銹鋼快接軟管,負責向噴槍提供帶壓蒸汽及還原劑溶液;每一支噴槍的進液、進氣管路都安裝了 1 個單向閥和 1 個截止閥,以保證液、氣單向流動及必要時的關閉。

 

4、SNCR 電氣控制系統

SNCR 系統的電氣控制系統包含三個子系統,分別為:還原劑的接收及制備系統、還原劑溶液的供應系統、還原劑溶液的噴射系統。

5、還原劑原料的接收及儲存系統

本程采用尿素作為 SNCR 工藝的還原劑,尿素為外購工業固體尿素。按 NOx 初始濃度為 300mg/Nm3 ,降低到160-170mg/Nm3。還原劑物耗見下表。

序號

名稱

物耗

1

固體尿素

15-20kg/h

 

尿素溶液儲罐設立個,儲存 10%濃度的尿素溶液,可滿足系統運行 1 天的用量。

為了提供尿素溶解需要的熱量并維持尿素溶液的溫度,系統采取熱循環水作為溶解水。在儲存罐中保持溶液溫度在 46℃以上,避免尿素結晶析出。

儲罐的作用是存儲反應劑,要求容量足夠,運行安全。為了保證儲罐內有足量的尿素溶液,并且壓力適當。為了便于維護、巡視和操作,檢修操作平臺,設置相應的樓梯、爬梯走道等。

固體尿素的溶解與儲存的主要的設備,相關控制、儀表、管路等不做介紹。該系統設置兩個溶解罐、兩個儲存罐、一臺循環輸送泵。循環管路的目的是為了保證尿素顆粒與水的充分混合。

為了提供尿素溶解需要的熱量并維持尿素溶液的溫度,系統采取熱循環水作為溶解水。在儲存罐中保持溶液溫度在 46℃以上,避免尿素結晶析出。

儲罐的作用是存儲反應劑,要求容量足夠,運行安全。為了保證儲罐內有足量的尿素溶液,并且壓力適當。為了便于維護、巡視和操作,檢修操作平臺,設置相應的樓梯、爬梯走道等。

 

6、還原劑供應系統

 

1)尿素溶液循環模塊

注射泵模塊由兩臺泵并聯組成,一備一用。泵入口通過吸入管線和尿素溶液罐連接,出口通往分離器的尿素溶液供應管線和回流管線。回流管、吸入管在泵和尿素溶液罐間建立一個回路,尿素溶液注射管線在三通下游設置一個開關球閥控制尿素溶液向窯爐的供應和切斷。運行時,循環泵泵為定負荷運行,通過設定尿素溶液回流的量來確定噴氨量。

2)稀釋水模塊

當 NOx 濃度變化時,送入窯內的尿素溶液量也應隨之變化,這將導致送入噴射器的流量發生變化。若噴射器的流量變化太大,將會影響到霧化噴射效果,從而影響脫硝率和氨殘余。因此,設計了在線稀釋系統,用來保證在運行工況變化時噴嘴中流體流量基本不變。

特定濃度的尿素溶液從儲罐輸出后,增加了一路稀釋水混入輸送管路,來稀釋溶液,通過監測在線稀釋水流量和尿素溶液流量來調節最終的尿素濃度以滿足不同負荷的要求。稀釋水的輸送通過稀釋水泵來實現。稀釋水泵為 1 用 1 備,如果一臺泵出現問題,啟動備用泵,這樣能夠不影響系統的正常運轉。

7、噴射系統

由各個計量分配模塊輸送過來的尿素溶液進入爐前的噴槍,經過噴槍的霧化后送入爐膛或煙道。霧化用的噴槍采用雙流體噴槍,雙流體噴槍主要由槍體和噴嘴組成。槍體分為內管和外管兩個部分,尿素溶液走內管,壓縮空氣走外管,壓縮空氣在外管中呈螺旋裝前進,在噴嘴出口處呈渦流裝高速噴出與尿素溶液充分混合,通過調節壓縮空氣用量與尿素溶液用量的比例使之達到完全霧化的效果。

系統維護:

脫硝系統運行過程中,要配備一名專職人員,我公司對專職人員做逐項培訓,嚴格遵守各項勞動操作規程,確保整個使用過程中無任何安全事故和設備故障。每班認真檢查各各管路,噴槍是否暢通,儀表是否正常工作,設備是否正常運行等情況。發現問題及時解決,或及時通知我公司售后人員一起解決。


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