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垃圾焚燒發電廠SNCR脫硝工藝流程圖及氨水脫硝噴槍位置選擇

發布時間:2021-12-20

垃圾焚燒發電廠SNCR脫硝工藝



垃圾焚燒發電廠使用氨水作為還原劑的SNCR煙氣脫硝技術在國內的項目很多,本文闡述了垃圾焚燒廠SNCR脫硝技術的調試過程,為相類似工程的調試提供了一定的參考。

Ox 是一種主要的大氣污染物質,NOx 與碳氫化合物可以在強光作用下造成光化學污染,排放到大氣中的NOx是形成酸雨和造成臭氧層破壞的主要原因,嚴重危害生態環境。本公司承接某地的垃圾焚燒發電廠3臺垃圾焚燒爐的煙氣脫硝工程,當地要求NOx的排放必須低于200 mg/Nm3,相對于之前650 mg/Nm3的國標要求要嚴格得多,我方采用了以氨水作為還原劑的SNCR脫硝技術,取得了良好的效果。

2SNCR脫硝技術的工作原理

SNCR(選擇性非催化還原selective non-catalytic reduction)脫除 NOx技術是在沒有催化劑存在條件下,把含有 NHx 基的還原劑(如氨氣、氨水或者尿素等)噴入爐膛溫度為 850℃~1050℃的區域,該還原劑迅速熱分解成 NH3 和其它副產物,隨后 NH3 與煙氣中的 NOx 進行 SNCR 反應而生成 N2和H2O。

本工程以25%的氨水(NH3OH )作為還原劑,在溫度為850℃~1050℃的范圍內,還原 NOx 的化學反應方程式主要為:


3NH3OH +NO+O2→2N2+6H2O

4NH3OH +2NO2→3N2+8H2O

3SNCR脫硝技術的工藝流程

SNCR系統以氨水作為還原劑、除鹽水作為稀釋劑。該系統由五大區域組成,分別為:氨水區、除鹽水區、混合模塊區、噴射區、控制模塊區。(本系統主要設備見表1)

表1 SNCR系統主要設備

Tab.1….

垃圾焚燒發電廠SNCR脫硝工程的調試技術

氨水和除鹽水進入混合模塊混合,控制模塊根據DCS反映的鍋爐溫度及NOx濃度對混合液的濃度進行調節之后,在壓縮空氣的作用下噴入爐膛溫度為850℃~1050℃的區域,該還原劑迅速加熱分解成NH3和其它副產物,隨后NH3與煙氣中的NOx 進行SNCR反應而生成N2。(系統布置見圖1)

脫硝噴槍

氨水儲罐

計量混合

模塊鍋爐

除鹽水

儲罐

圖1 脫硝系統簡圖

Fig.1…

4調試要求

SNCR系統控制輸出值(排放值):

(1)引風機出口NOx濃度小時均值≤200mg/Nm3;

(2)氨逃逸率24小時均值≤10mg/Nm3。

5調試過程

SNCR脫硝系統的調試主要包括冷態調試和熱態調試。

5.1.冷態調試過程

系統的冷態調試主要包括如下內容:

(1)整個系統的跟蹤檢查,確保系統的所有設備安裝無誤。

(2)電動設備的試運行,主要包括氨水區的卸載泵和輸送泵以及除鹽水區的輸送泵。

(3)對系統所有管道進行壓力試驗,其中不銹鋼管道的試驗介質為除鹽水、鍍鋅鋼管的試驗介質為壓縮空氣,試驗壓力為設計壓力的1.5倍。壓力試驗時發現漏點要及時處理,直至系統嚴密不漏,能夠穩壓30分鐘以上。水壓試驗的管道結束后用壓縮空氣將管道內的水吹掃干凈。

(4)對系統內儀表進行校準和試驗。主要包括氨水區及除鹽水區的液位計,氨水區的濃度報警探頭、壓力變送器及安全閥。

完成上述工作后,冷態調試基本結束。

5.2.熱態調試過程

系統的熱態調試主要包括如下內容:

(1)機組負荷穩定在92%以上,通過尾氣在線監測系統反饋煙氣的NOx濃度、溫度、氧氣量,初步計算出需要的混合液


(氨水與除鹽水混合)的濃度。

(2)在煙氣溫度負荷要求的情況下,往煙氣中注入混合液進行脫硝。并根據在線監測系統反饋的NOx的參數,對混合液的濃度進行調整。

(3)脫硝系統進入自動運行控制狀態,并通過變負荷運行試驗對系統參數進行全面的檢查和進一步的調整,使脫硝系統各運行參數正常,達到設計的要求。

6注意事項

垃圾焚燒發電廠在使用SNCR脫硝技術進行煙氣脫硝的調試過程中,應該注意以下幾點問題:

(1)氨水噴槍的噴射位置的選擇。由于NOx的分布在爐膛對流斷面上是經常變化的,如果噴入控制點太少或噴到爐內某個斷面上的氨不均勻,則會出現分布較高的氨漏失量,并影響脫硝效率,所以噴槍的噴射位置必須是爐內最有效的部位。

(2)氨水區的氨氣濃度報警探頭安裝完成后,必須利用氨氣進行試驗,確保報警裝置工作正常,檢測結果準確。

(3)氨是一種易燃易爆的具有腐蝕性的危險化學品,所以調試人員在調試之前應該充分認識氨水與氨氣的特性,熟悉接觸到氨后的相關事故搶救辦法;并根據《危險化學品安全管理條例》的規定制定應急救援預案,必須配備相關人員和防護器具。

7效果

本工程的煙氣SNCR脫硝處理后的參數如表2所示,各項指標完全達到設計要求。

表2

Tab.2…

垃圾焚燒發電廠SNCR脫硝工程的調試技術




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