SNCR項目在平湖熱電的應(yīng)用

李衛(wèi)忠

（浙江百能科技有限公司 浙江杭州 310000）

SNCR項目在平湖熱電的應(yīng)用

李衛(wèi)忠

（浙江百能科技有限公司 浙江杭州 310000）

隨著國家對節(jié)能降耗的要求不斷提升，積極研究脫硝工藝，提升熱電廠的環(huán)保性能，逐漸受到熱電企業(yè)的重視。本文以平湖熱電脫硝工程為例，對SNCR（選擇性非催化還原法）的技術(shù)原理、工藝流程進(jìn)行了深入研究。

SNCR；平湖熱電；脫硝

1 工程概況

平湖熱電有限公司現(xiàn)有2×130 t/h、1×220 t/h循環(huán)流化床鍋爐，根據(jù)2011年發(fā)布的《GB13223-2011火電廠大氣污染物排放國家標(biāo)準(zhǔn)》和相關(guān)環(huán)保政策，NOx排放濃度必須小于100mg/Nm3。平湖熱電有限公司將對現(xiàn)有機組進(jìn)行脫硝，將NOx排放濃度降低到滿足國家標(biāo)準(zhǔn)，因此，計劃通過SNCR系統(tǒng)對循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行煙氣脫硝。

2 SNCR應(yīng)用于平湖熱電的必要性分析

2.1 技術(shù)原理

SNCR（選擇性非催化還原法）技術(shù)是一種較為成熟的商業(yè)性NOx控制處理技術(shù)。SNCR方法在適合脫硝反應(yīng)的“溫度窗口”內(nèi)噴入還原劑將煙氣中的氮氧化物還原為無害的氮氣和水。該技術(shù)一般采用爐內(nèi)噴氨、尿素或氫氨酸作為還原劑還原NOx。還原劑只和煙氣中的NOx反應(yīng)，一般不與氧反應(yīng)，該技術(shù)不采用催化劑，所以這種方法被稱為選擇性非催化還原法（SNCR）。

采用氨作為還原劑的SNCR稱為DeNOx法，尿素為還原劑的為NOxOUT法。SNCR常用于鍋爐爐膛，將NOx排放量降至大約200mg/Nm3。用爐內(nèi)SNCR系統(tǒng)的還原劑制備、稀釋、噴射、控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加裝煙氣尾部脫硝裝置（SCR），組成SNCR/SCR聯(lián)合脫硝工藝。事實上，SNCR作為高溫區(qū)的脫硝技術(shù)，SCR作為低溫區(qū)的脫硝技術(shù)，雙方聯(lián)合使用效果更好。

2.2 優(yōu)勢分析

SNCR技術(shù)具有良好的脫硝效率，可達(dá)75%以上，且還原劑多樣易得，一般均為含氮化合物，本工程就近取材，選用20%氨水作為還原劑原料。此外，SNCR技術(shù)是一項清潔的脫硝技術(shù)，沒有任何固體或液體的污染物或副產(chǎn)物生成，投資和運行成本低，經(jīng)濟性好，且系統(tǒng)簡單，施工時間短，不需要改變鍋爐的常規(guī)運行方式，因此，平湖熱電廠項目選擇SNCR工藝。

3 SNCR應(yīng)用于平湖熱電的工藝流程

本項目選用SNCR技術(shù)方案，采用氨水作為還原劑。氨水槽車將氨水送至廠區(qū)內(nèi)氨水儲罐后，由氨水加注泵打入氨水儲罐內(nèi)以供后續(xù)SNCR脫硝使用。氨水儲罐存放5天脫硝的量以保證整個脫硝系統(tǒng)連續(xù)平穩(wěn)運行。

SNCR主要由氨水加注、存儲系統(tǒng)，氨水輸送系統(tǒng)、稀釋水系統(tǒng)、還原劑爐前噴射和霧化風(fēng)系統(tǒng)組成。在進(jìn)行SNCR脫硝時，氨水輸送泵將20%的氨水從氨水儲罐中抽出輸送到爐前，在靜態(tài)混合器中和工藝水混合稀釋成濃度5%左右的氨水（濃度可在線調(diào)節(jié)）后進(jìn)入SNCR噴槍。氨水在輸送泵的壓力作用下，通過機械霧化后，以霧狀噴入爐內(nèi)，與煙氣中的氮氧化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成氮氣，去除氮氧化物，從而達(dá)到脫硝目的。

噴槍外層通霧化風(fēng)，一方面將機械霧化后的氨水進(jìn)一步霧化，另一方面起到保護噴槍不受磨損和冷卻噴槍的效果。本項目將會選取最佳的溫度窗口噴入還原劑，噴槍采用機械霧化，保證足夠的穿透深度和覆蓋面。

4 SNCR應(yīng)用于平湖熱電的控制與使用

4.1 SNCR的控制

本項目脫硝SNCR控制系統(tǒng)能實現(xiàn)對系統(tǒng)的順序自動啟停，運行參數(shù)自動檢測和儲存，并對關(guān)鍵參數(shù)實行自動調(diào)節(jié)，使脫硝系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制。為保證煙氣脫硝設(shè)備的安全經(jīng)濟的運行，將設(shè)置完整的熱工測量、自動調(diào)節(jié)、控制、保護及熱工信號報警裝置。

DCS系統(tǒng)主要功能包括：數(shù)據(jù)采集處理、模擬量控制、順序控制、顯示、報警等?？刂葡到y(tǒng)在正常工作時，每隔一個時間段記錄系統(tǒng)運行工況數(shù)據(jù)，包括熱工實時運行參數(shù)、設(shè)備運行狀況等。當(dāng)故障發(fā)生時系統(tǒng)將及時記錄故障信息，自動生成報表及故障記錄，存儲的信息可查詢。

控制系統(tǒng)軟硬件采用面向?qū)ο蟮哪K化設(shè)計，安全可靠。層次設(shè)計，共三層：

一層——現(xiàn)場溫度、液位、流量等傳感器及閥門執(zhí)行機器

二層——現(xiàn)場設(shè)備控制柜

三層——人機交互界面

整個脫硝系統(tǒng)在就地設(shè)置有部分控制箱、按鈕盒，方便現(xiàn)場檢修、調(diào)試時使用。

4.1.1 溶液流量控制

通過尾部煙道的NOx檢測值作為反饋值，與設(shè)定的NOx值進(jìn)行PID比較運算，進(jìn)而控制氨水輸送泵的流量來達(dá)到控制噴入爐內(nèi)氨水量。

4.1.2 故障報警及保護

控制系統(tǒng)具有聯(lián)鎖保護功能，聯(lián)鎖保護系統(tǒng)在機組及機輔安全工況時，為維護、試驗和校正提供最大的靈活性。如系統(tǒng)某一部分必須具備的條件不滿足時，聯(lián)鎖邏輯將阻止該部分投“自動”方式；同時，在條件不具備或系統(tǒng)故障時，系統(tǒng)受影響部分不再繼續(xù)自動運行，或?qū)⒖刂品绞睫D(zhuǎn)換為另一種自動控制方式控制系統(tǒng)任何部分運行方式的切換，不論是人為的，還是出聯(lián)鎖系統(tǒng)自動的，均平滑進(jìn)行，不引起過程變量的擾動。

4.2 SNCR的使用

操作人員通過鍵盤、鼠標(biāo)就能完成整個脫硝系統(tǒng)的啟停操作。控制系統(tǒng)能監(jiān)控脫硝SNCR的設(shè)備運行狀態(tài)，可以對脫硝進(jìn)行啟停等操作。脫硝系統(tǒng)軟件設(shè)計能實現(xiàn)系統(tǒng)的手/自動控制、工況監(jiān)控、數(shù)據(jù)記錄、實時趨勢等一般的監(jiān)控要求，及故障報警、故障處理等功能，最大限度的保證了系統(tǒng)的安全可靠運行。

[1]張星．SNCR技術(shù)在4500t/d生產(chǎn)線的應(yīng)用[J].中國水泥，2013，9．

[2]蔡小峰.SNCR-SCR煙氣脫硝技術(shù)及其應(yīng)用[J].電力環(huán)境保護，2011，06．