SNCR脱硝系统运行操作规程完整pdf

  SNCR脱硝系统运行操作规程 一、SNCR脱硝技术 选择性非催化还原SNCR 是指无催化剂的作用下，在适合脱硝反应的“温度 窗口”喷入还原剂将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水。该技术一般都会采用 炉喷氨、尿素或氢氨酸作为还原剂还原 NOx 。还原剂只和烟气中的 NOx 反应， 一般不与氧反应，该技术不采用催化剂，所以这种方法被称为选择性非催化还原 法（SNCR ）。由于该工艺不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂。还原剂喷 入炉膛温度为 850 ~ 950 ℃ 的区域，迅速热分解成 NH3，与烟气中的NOx 反应 生成N2 和水。 我公司SNCR 脱硝技术，采用20%的氨水作为还原剂。氨水槽车将氨水送至 厂区氨水储罐后，由氨水加注泵打入氨水储罐。氨水储罐存放按3 台炉5 天脱硝 的量，以保证整个脱硝系统连续平稳运行。 在进行SNCR 脱硝时，氨水输送泵将20%的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的稀释水混合形成浓度 5%-10% （以5% 设计）的氨水，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，与同时喷入喷枪的雾化空气剧烈混合而雾化后，以雾状喷入炉，与烟气 中的氮氧化物发生还原反应，生成氮气，去除氮氧化物，进而达到脱硝目的。 喷枪外层通雾化风，一方面将氨水进一步雾化，另一方面在检修时起吹扫作 用，还有起到保护喷枪不受磨损和冷却喷枪的效果。 烟气脱硝技术工艺流程图： 二、 脱硝系统工艺原理 选择性非催化还原技术是用 NH3为还原剂喷入炉与 NOx进行选择性反应， 不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉膛温度为 850～950℃ 的区域，该还原剂迅速热分解成 NH3并与烟气中的 NOx进行 SNCR反应生成 N2， 该方法是以炉为反应器。 研究之后发现，在炉膛 850～950℃这一温度围，在无催化剂作用下，NH3 作为 还原剂可选择性地还原烟气中的 NOx，基本上不与烟气中的 O2作用。在 850～ 950℃围，NH3还原 NOx的主要反应为： 4NH +4NO+O → 4N +6H O 3 2 2 2 不同还原剂有不同的反应温度围，此温度围称为温度窗。NH 的反应最佳温 3 度区为 850～950℃。当反应温度过高时，由于氨的分解会使 NOx 还原率降低， 另一方面，反应温度过低时，氨逃逸增加，也会使 NOx 还原率降低。NH 是高挥 3 发性和有毒物质，氨的逃逸会造成新的环境污染。 三、脱硝系统主要模块 SNCR 脱硝主要工艺包括以下几个模块： （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）控制管理系统模块。 （1）氨水存储模块 质量分数为 20%的氨水由罐装车通过氨水输送模块输送至氨水储罐，氨水输 送设备配置管路、阀门和压力表等均采用304 不锈钢材料质地，设置一台氨水卸载泵， 设计流量为 25m3/h，扬程为 20m。氨水储罐采用 304 不锈钢材料质地，设计容量为 40m3，满足 3 台锅炉SNCR 脱硝设备正常工况运行 5 天的用量，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。氨储罐的实际容量由 DCS 监测并显示。 三台锅炉共设置一台氨水卸载模块。 （2）氨水输送模块 20% 氨水输送泵将储罐中的氨水打至静态稀释器和除盐水混合稀释为 5%~10%的氨水后，输送至炉前喷射系统来进行脱硝反应。氨水输送泵（ 3 运行+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。 三台锅炉共设置三台氨水输送模块 （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%的氨水稀释为 5%~10%的氨水溶液。系统设置一只稀释水水箱， 3 容积为 2m ，稀释水水箱入口设置进水装置，根据稀释水水箱的液位变化自动进 行开启和关闭。 稀释水模块设置四台水泵，三用一备，负责提供一定流量和很多压力的稀释 水至计量分配模块。 氮氧化物浓度变化时，除盐水将氨水稀释到适当的浓度进行喷射。高压除盐 水输送与单向阀门的使用防止了氨水回注污染稀释水线。 三台锅炉共设置三台稀释水模块。 （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行时需要的 氨水量的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 来自动控制到喷枪的氨水溶液总流量。制造商指定的测量误差和此型号的仪器的 标准将被考虑在。 NOx 控制器所需的氨水量来自氨水输送管道。水量由流量计检测，调节阀控 制。控制管理系统所需软水（与氨水混合前）由流量计监测，调节阀控制。所有混合 水量被平均分配到每个喷嘴，水流由流量计控制以保证合理分配。 三台锅炉共设置三台计量分配模块。 （5）喷射模块 我公司 SNCR 脱硝所有炉的喷枪布置在锅炉的 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的气动调 节阀，能控制喷枪的流量和压力。每台炉的喷枪入口设有就地压力表。喷枪上 的氨水进口，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）控制管理系统模块 脱硝 SNCR 控制管理系统的自动监测与控制设置单独 DCS 系统，实现对系统的启 停，运行参数自动检验测试和储存，并对关键参数实行自动调节，使脱硝系统实现自 动控制。为保证烟气脱硝设备的安全经济的运行，将设置完整的热工测量、自动 调节、控制、保护及热工信号报警装置。 DCS 系统基本功能包括：数据采集处理、模拟量控制、自动联锁控制、显示、 报警等。控制管理系统在正常工作时，每隔一个时间段记录系统运行工况数据，包括 热工实时运行参数、设备正常运行状况等。整个脱硝系统在就地设置有控制箱、按钮 盒，方便现场检修、调试时使用。 SNCR 脱硝系统主要控制策略 通过锅炉尾部烟道的 NOx 作为反馈值，与设定的 NOx 值进行 PID 比较运算，控制 喷入炉氨水量，同时相应调整稀释水的流量，使得氨水量+稀释水量=总水量保持 恒定，使得 NOx浓度≤100mg/Nm3 ，氨逃逸浓度≤8ppm。 四、脱硝系统模块设计参数 3.1设计参数 锅炉蒸发量 130t/h 炉膛出口温度 820℃~860℃ 锅炉 NOx 浓度（脱硝前） 250mg/Nm3 NOx 排放浓度（脱硝后） 100mg/Nm3 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 喷嘴工作所承受的压力 0.3-0.6MPa 3.2 物料消耗 3 设计工况试验投运物料量见下表（满负荷，NOx 初始浓度 172 mg/Nm ）： 序号 名称 单 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 3 压缩空气 Nm /h 60 五、脱硝系统主要设备/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 3 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 3 流量 0.2 m /h 扬程 120 m 5.3排污泵 用途 排解氨区地坑中的生活垃圾污水 数量 1 只 3 流量 10 m /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 常开水泵数量 3 备用水泵数量 1 类型 多级离心泵 3 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行所需的氨水 氨水箱数量 1 氨水箱体积 40 m3 5.6稀释水箱 用途 储存整个脱硝系统运行所需的除盐水 氨水箱数量 1 氨水箱体积 2 m3 5.7计量混合模块 用途 用于混合稀释水和氨水，已达到稀释氨水目的 数量 3 个 5.8控制管理系统 脱硝装置控制管理系统 采用DCS控制 六、脱硝系统的运行 1、脱硝系统运行前的检查 脱硝系统运行前所有管线正确连接并无泄漏问题。 氨水储罐液位充足40%。 稀释水罐液位充足40%。 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。 压缩空气供给正常0.3MPa且干燥。 检查各喷枪无堵塞。 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。 脱硝系统启动前必须用稀释水进行一定的雾化实验。 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、脱硝系统的启动 待喷枪雾化试验完成后，关闭稀释水管路至氨水管路的一二次球阀。 确认氨水罐至氨水输送泵阀门开启。 确认氨水泵至混合模块的出口阀门开启。 启动氨水输送泵。 观察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，使氨水的最大流量符合锅炉最大负荷的 使用需求。 注意1：由于稀释水的大量喷射会导致锅炉尾部烟道积灰，影响锅炉热效率 严重时会造成锅炉燃烧事故。故经长时间运行考量后我公司目前采用直接喷射20% 浓度的氨水不再混合稀释水的方法运行脱硝系统。但该方法运行时要求严格监控 氨水流量及氨逃逸数据，同时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。同时喷枪雾化试验请手动补充稀释水至1m左右。 注意3、由于我公司SNCR脱硝系统不再进行稀释水混合，喷枪的喷射压力 会比混合使用时的压力降低很多。而氨水的用量会因锅炉负荷的波动出现较 动，其中氨水流量的变化围在15-180L/h变化而电动阀的调节量有限，这就导致 在低负荷状态及高负荷状态下运行人需要根据负荷情况，氨逃逸情况对回流开 度进行适当的调整。 3、脱硝系统混合稀释水后的操控方法 3.1 简述：根据机组负荷、NOX 浓度、NH3 浓度分析仪 CEMS 测量的 NOx 的出口浓度、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%之间的一个数值，稀释水输送 管路调节阀选取 20%~90%之间的一个数值，对氨水溶液进行混合稀释，在满足 喷嘴压力的条件下。使得NOx 浓度100mg/Nm3 ，氨逃逸浓度8 ppm 。 例如： 现在锅炉入口NOx 浓度为200mg/Nm3 ，烟气量为120000 Nm3/h ， 此时调节氨水调节阀开度，使氨水流量为1.09 dm3/mi ， 氨水流量（20%）=(120000 ×200) ÷106÷46 ×17 ×1.4÷0.2 （kg/h） 氨水流量（dm3/mi ） =氨水流量（kg/h ）÷60 ÷0.95 为把氨水溶液调配为5%，则需调节稀释水调节阀开度，使稀释水流量为0.2 m3/h ，稀释水流量=氨水流量（20%）×3 3.2 氨水、稀释水压力控制 主要仪表 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 操控方法 泵压力的控制有两个目标，一是使喷枪出口有0.3MPa 以上的压力（设计压 力0.3MPa），保证雾化效果，二是使氨水输送泵和稀释水泵的压力保持均衡，保 证泵不倒流。 为了使喷枪出口有0.3MPa 以上的压力，应对氨水输送泵和稀释水泵选取合 适的频率值，频率越高，压力越大。 为了使氨水输送泵和稀释水泵的压力保持均衡，应手动调节合适的氨水输送 泵和稀释水泵的回流阀，尽量使氨水输送泵和稀释水泵出口压头接近或相等。 七、卸氨操作 卸氨操作严格执行卸氨操作票制度。 卸氨开始前操作： 1. 由值长通知公司安全员 2. 卸料导管与氨水罐进料管的联接要牢固 3. 检查卸氨管道进口阀开启 4. 检查卸氨泵进口阀门开启 5. 检查卸氨泵出口阀门开启 6. 关闭氨逃逸检测冲洗水进口总阀（注意：不切除现场报警装置） 7. 氨罐排空接入塑料桶，检查塑料桶存水 2/3 以上液位，较多管道在水， 防止氨泄漏较多！ 卸氨操作开始后： 1、卸氨泵启动前和启动后1分钟需要进行放气（放气直到卸氨泵持续溢出 氨水为止，过程注意佩带口罩防护） 2、开启卸氨泵 3、就地氨水罐液位到满量程后，进行停运操作 卸氨结束时操作 1、卸氨结束时泵出口阀门开度逐渐关小 2、罐车卸料完毕后，关闭卸氨管道入口阀，停止卸氨泵 3、卸氨操作完成后，罐车驶离氨区，观察氨区氨逃逸报警装置，待报警消 失后，开启氨区事故喷淋进口总阀。 八、运行异常分析及处理 8.1泵和阀门维护 （1）泵类运行异常 泵无法启动 检查上游罐液位是否过低。 检查下游罐液位是否高于液位报警上限。 确认配电柜中其电源开关已合闸送电。 确认泵入口、出口管道阀门已经打开。 确认泵入口管道充满液体，打开泵入口管道滤网反冲洗门，正常起泵后关闭。 远程操作时确认泵的就地控制箱“远程/就地”切换开关在“远程”位 泵出口压力过高或出口管道温度过高，泵体发热。 8.2喷枪的维护 喷枪运行期间，监视压缩空气压力变送器，保证压力变送器压力0.3MPa， 保证风畅通。检查喷枪入口风管道就地压力表，保证压力在0.3Mpa 以上。定期 巡检喷枪入口溶液转子流量计和压力表，若是流量异常大或异常小，或者压力值 偏小或偏大，则喷枪喷嘴有可能脱落或堵塞。若喷嘴脱落，应加装喷嘴；若喷枪 发生堵死，可以用一头磨尖的细铁丝疏通喷枪管路，清洗疏通喷嘴或更换喷嘴。 九、氨水事故的应急预案 9.1氨水的特性 氨水主要成分为NH3·H2O，是氨气的水溶液，无色透明且具有刺激性气味。 沸点 36℃，密度0.91g/cm^3。易溶于水、乙醇。易挥发，具有部分碱的通性， 由氨气通入水中制得。有毒，对眼、鼻、皮肤有刺激性和腐蚀性，能使人窒息， 空气中最高容许浓度30mg/m^3。 氨水易挥发出氨气，随温度上升和放置时间延长而挥发率增加，且随浓度的 增大挥发量增加。 氨水有一定的腐蚀作用，对铜的腐蚀比较强，钢铁比较差，对水泥腐蚀不大。 对木材也有一定腐蚀作用。属于危险化学品，危规号82503。 一水合氨不稳定，见光受热易分解而生成氨和水。 9.2氨水的危害及事故预防 9.2.1危险性概述 侵入途径：吸入、食入 健康危害：吸入后对鼻、喉和肺有刺激性，引起咳嗽、气短和哮喘等；可因 喉头水肿而窒息死亡；可发生肺水肿，引起死亡。氨水溅入眼，可导致非常严重损害， 甚至导致失明，皮肤接触可致灼伤。慢性影响：反复低浓度接触，可引起支气管 炎。皮肤反复接触，可致皮炎，表现为皮肤干燥、痒、发红。如果身体皮肤有伤 口一定要避免接触伤口以防感染。 9.2.2急救措施 皮肤接触：立即用水冲洗至少15分钟。若有灼伤，就医治疗。对少量皮肤 接触，避免将物质播散面积扩大。注意患者保暖并且保持安静。 眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。或用 3%硼酸溶液冲洗。立即就医。 吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。呼吸困难时给输氧。 呼吸停止时，立即进行人工呼吸。就医。如果患者食入或吸入该物质不要用口对 口进行人工呼吸，可用单向阀小型呼吸器或其

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