江苏国强环保工程有限公司 SNCR技术方案
【SNCR尿素炉内脱硝】
技 术 文 件
编制: 审核: 日期: 2018年6月
江苏国强环保工程有限公司
Jiangsu GUO QIANG Environmental protection group Co., Ltd
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江苏国强环保工程有限公司 SNCR技术方案
一、技术规范
1.1 总则
本技术方案适用于20吨锅炉烟气脱硝工程供货、系统设计、安装调试项目。提出了该系统的功能设计、结构、性能、安装和调试等方面的技术要求。土建部分由我方设计出图,需方采购、施工并安装。
脱硝(SNCR)主要的原则及技术要求:
(1)本项目采用选择性非催化还原烟气脱硝(SNCR)工艺。 (2)本项目的还原剂采用20%尿素水。
(3)SNCR脱硝系统满足全天24小时连续运行,年运行时间大于7200小时。 (4)SNCR脱硝系统使用寿命不低于10年。 (5)脱硝装置可用率不低于98%;
(6)系统装置先进、安全、可靠、便于运行维护; (7)工艺流程合理、装置布置简洁、美观; (8) 设1套还原剂制备和输送公用系统。 (9)烟气脱硝装置的控制系统采用PLC控制系统。
(10)SNCR设计出口NOx浓度小于200mg/Nm3。SNCR设计脱硝效率大于60%。 本技术规范书所提出的技术规范、要求仅适用于20吨锅炉烟气脱硝工程,它包括该工程系统、设备的设计和结构、性能、安装、调试和试验等方面的技术要求。
本次脱硝工程的招标范围为:脱硝工程对20吨锅炉进行脱硝治理,公用设施按照1台锅炉设计、供货、安装。
本工程的整体设计由我方负责,设计规模为20吨锅炉烟气脱硝设施。
1.2 工程概况
1.2.1 概述
本项目建设20吨锅炉烟气脱硝工程。
锅炉全钢架结构、平衡通风。根据锅炉形式合理选取喷枪布置位置和数量。 1.2.2 厂址 项目:
20吨锅炉SNCR炉内脱硝
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江苏国强环保工程有限公司 SNCR技术方案 锅炉厂址:
1.2.3 厂区的岩土工程条件
1.2.4 地震烈度
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),扩建厂区地震动峰值加速度为0.10g(相应的地震基本烈度为7度),。
场地土类型与建筑场地类别
厂/场区地震 地震基本烈度为Ⅷ级 厂址区建筑场地 建筑场地级别为I~II类场地 1.2.5锅炉基础数据
锅炉型号: 链条锅炉 1、锅炉主要参数:
1.2.6 设备使用条件
1) 设备安装条件:主厂房室外安装;
2) 还原剂:以20%浓度的尿素溶液作为SNCR烟气脱硝系统的还原剂; 3) 主燃料:煤;
4) 运行方式:每天24小时连续运行; 5) 年累计工作时间:不小于7200小时;
6) 供电条件:电压为380/220V交流三相四线制,电源频率为50±0.5HZ; 7) 压缩空气的品质为:仪用压缩空气,干燥、无油;压力露点:-20℃;
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序号 1 2 项 目 处理烟气量 脱硝前NOX 排放浓度 脱硝后NOX 单位 m3/h mg/Nm3 20T锅炉参数 60000 <400 3 4 5 mg/Nm3 ℃ % 排放浓度 炉内温度 含氧量 <200 850-1100 8~10 江苏国强环保工程有限公司 SNCR技术方案
运行压力:0.4~0.6MPa 8) 稀释水: 名 称 pH值 全硬度 钙硬度 全碱度 铁 导电度
6~9 <3 mmol/kg <2 mmol/kg,作为CaCO3,最好 <0.2 mmol/kg <2 mmol/kg,最好<0.2 mmol/kg <0.5 mg/kg <250μmho/cm 没有明显的浑浊和悬浮固态物 条 件 1.3 设计与运行条件
1.3.1 SNCR脱硝工艺描述:
我公司与美国斯普瑞公司合作,独家引进吸收该公司的SNCR烟气脱硝技术及喷雾技术,进行了技术的自主转化。针对国内生大、中、小型锅炉的炉内脱硝技术,进一步完善了工艺系统设计,形成了技术成熟、适应国内需要的SNCR系统,可广泛适用于循环流化床锅炉、焚烧线、水泥窑等各类系统的烟气脱硝处理。
脱硝设计采用正版美国ANSYS公司的CFD计算流体力学仿真分析软件包Fluent12.0版本,目前比较流行的是采用CFD技术,对本脱硝工程SNCR系统的布置进行了数值模拟计算体力学技术(CFD)进行分析、预测。 由于SNCR反应需要在特定的温度区间和停留时间下进行,所以还原剂喷射位置的确定对SNCR系统十分关键。错误的喷射位置会造成还原剂用量增加和达不到要求的脱硝效率。还原剂喷射位置的确定需要通过流场模拟以确定喷射位置,流场模拟会模拟锅炉温度、气体流动和烟气混合情况,以确定合适的喷射位置。
SNCR的效率取决于以下几点:烟气温度,还原剂和烟气混合、反应的停
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留时间,还原剂的喷射量,还原剂的和烟气的混合效果,未控制时的NOx含量,以及氧气和二氧化碳的含量。设计和运行良好的SNCR系统,在达到一定的脱硝效率同时,不会有过量的未反应或其他的污染物质排放到空气中。 当温度高于适合NOx脱除反应的温度范围,NOx脱除效率也将降低。在曲线的右边,还原剂的氧化反应将增强,其将和还原剂与NOx的反应进行竞争。尽管脱除效率低于最优,但运行的时候一般温度是高于最优温度的,这样能减少副反应的发生。SNCR的最佳反应温度是850~1100℃。
SNCR的原理是以尿素[CO(NH2)2]等作为还原剂,雾化后注入锅炉。在一定的温度范围内,尿素等还原剂可以在无催化剂的作用下选择性地把烟气中的NOx 还原为H2O ,故是一种选择性化学过程。其原理如图所示。
2、SNCR技术简介
SNCR技术是以PETRO SNCR系统为核心,并在此基础上进行设计转化和国内配套而发展起来的。SNCR系统采用模块化设计,处理工艺由下图所示。
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