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垃圾焚烧发电厂SNCR工艺流程图及氨水脱硝喷枪安装位置

发布时间:2021-08-27




垃圾焚烧发电厂使用氨水作为还原剂的SNCR烟气脱硝技术在国内的项目很多,本文阐述了垃圾焚烧厂SNCR脱硝技术的调试过程,为相类似工程的调试提供了一定的参考。

Ox 是一种主要的大气污染物质,NOx 与碳氢化合物可以在强光作用下造成光化学污染,排放到大气中的NOx是形成酸雨和造成臭氧层破坏的主要原因,严重危害生态环境。本公司承接某地的垃圾焚烧发电厂3台垃圾焚烧炉的烟气脱硝工程,当地要求NOx的排放必须低于200 mg/Nm3,相对于之前650 mg/Nm3的国标要求要严格得多,我方采用了以氨水作为还原剂的SNCR脱硝技术,取得了良好的效果。

2SNCR脱硝技术的工作原理

SNCR(选择性非催化还原selective non-catalytic reduction)脱除 NOx技术是在没有催化剂存在条件下,把含有 NHx 基的还原剂(如氨气、氨水或者尿素等)喷入炉膛温度为 850℃~1050℃的区域,该还原剂迅速热分解成 NH3 和其它副产物,随后 NH3 与烟气中的 NOx 进行 SNCR 反应而生成 N2和H2O。

本工程以25%的氨水(NH3OH )作为还原剂,在温度为850℃~1050℃的范围内,还原 NOx 的化学反应方程式主要为:


3NH3OH +NO+O2→2N2+6H2O

4NH3OH +2NO2→3N2+8H2O

3SNCR脱硝技术的工艺流程

SNCR系统以氨水作为还原剂、除盐水作为稀释剂。该系统由五大区域组成,分别为:氨水区、除盐水区、混合模块区、喷射区、控制模块区。(本系统主要设备见表1)

表1 SNCR系统主要设备

Tab.1….

垃圾焚烧发电厂SNCR脱硝工程的调试技术

氨水和除盐水进入混合模块混合,控制模块根据DCS反映的锅炉温度及NOx浓度对混合液的浓度进行调节之后,在压缩空气的作用下喷入炉膛温度为850℃~1050℃的区域,该还原剂迅速加热分解成NH3和其它副产物,随后NH3与烟气中的NOx 进行SNCR反应而生成N2。(系统布置见图1)

垃圾焚烧发电厂SNCR脱硝工艺

脱硝喷枪

氨水储罐

计量混合

模块锅炉

除盐水

储罐

图1 脱硝系统简图

Fig.1…

4调试要求

SNCR系统控制输出值(排放值):

(1)引风机出口NOx浓度小时均值≤200mg/Nm3;

(2)氨逃逸率24小时均值≤10mg/Nm3。

5调试过程

SNCR脱硝系统的调试主要包括冷态调试和热态调试。

5.1.冷态调试过程

系统的冷态调试主要包括如下内容:

(1)整个系统的跟踪检查,确保系统的所有设备安装无误。

(2)电动设备的试运行,主要包括氨水区的卸载泵和输送泵以及除盐水区的输送泵。

(3)对系统所有管道进行压力试验,其中不锈钢管道的试验介质为除盐水、镀锌钢管的试验介质为压缩空气,试验压力为设计压力的1.5倍。压力试验时发现漏点要及时处理,直至系统严密不漏,能够稳压30分钟以上。水压试验的管道结束后用压缩空气将管道内的水吹扫干净。

(4)对系统内仪表进行校准和试验。主要包括氨水区及除盐水区的液位计,氨水区的浓度报警探头、压力变送器及安全阀。

完成上述工作后,冷态调试基本结束。

5.2.热态调试过程

系统的热态调试主要包括如下内容:

(1)机组负荷稳定在92%以上,通过尾气在线监测系统反馈烟气的NOx浓度、温度、氧气量,初步计算出需要的混合液


(氨水与除盐水混合)的浓度。

(2)在烟气温度负荷要求的情况下,往烟气中注入混合液进行脱硝。并根据在线监测系统反馈的NOx的参数,对混合液的浓度进行调整。

(3)脱硝系统进入自动运行控制状态,并通过变负荷运行试验对系统参数进行全面的检查和进一步的调整,使脱硝系统各运行参数正常,达到设计的要求。

6注意事项

垃圾焚烧发电厂在使用SNCR脱硝技术进行烟气脱硝的调试过程中,应该注意以下几点问题:

(1)氨水喷枪的喷射位置的选择。由于NOx的分布在炉膛对流断面上是经常变化的,如果喷入控制点太少或喷到炉内某个断面上的氨不均匀,则会出现分布较高的氨漏失量,并影响脱硝效率,所以喷枪的喷射位置必须是炉内最有效的部位。

(2)氨水区的氨气浓度报警探头安装完成后,必须利用氨气进行试验,确保报警装置工作正常,检测结果准确。

(3)氨是一种易燃易爆的具有腐蚀性的危险化学品,所以调试人员在调试之前应该充分认识氨水与氨气的特性,熟悉接触到氨后的相关事故抢救办法;并根据《危险化学品安全管理条例》的规定制定应急救援预案,必须配备相关人员和防护器具。

7效果

本工程的烟气SNCR脱硝处理后的参数如表2所示,各项指标完全达到设计要求。

表2

Tab.2…

垃圾焚烧发电厂SNCR脱硝工程的调试技术




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