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1.3.5 还原剂和烟气的充分混合
还原剂和烟气的充分混合是保证充分反应的又一个技术关键，是保证在适当的NH3/NO摩尔比是得到较高的NOx还原率的基本条件之一。大量研究表明，烟气与还原剂快速而良好混合对于改善NOx的还原率是很必要的。 1.3.6 气氛的影响
合适的氧量也是保证NH3与NO还原反应正常进行的制约因素。随着氧量的增加NO还原率不断下降。这是因为存在大量的O2使NH3与O2的接触机会增多，从而促进了NH3氧化反应的进行。烟气中的O2在数量级上远大于NO，在还原反应中微量的氧可大大满足反应的需求，因此从氧量对于NO还原率的影响来看，氧量越小越有利于NO的还原，见图2-10。
氮氧化物还原率氧气浓度
图2-10 NOx还原率随烟气中的氧气浓度变化
为了提高SNCR对NOx的还原效率，降低氨的泄漏量，必须在设计阶段重点考虑以下几个关键的工艺参数：燃料类型、锅炉负荷、炉膛结构、受热面布置、过量空气量、NO浓度、炉膛温度分布、炉膛气流分布以及CO浓度等。 1.4. SNCR系统设计
1.4.1设计依据
我方设计依据至少遵循下列文件和标准，但不限于此： 1) 本项目招标文件
2) 《火力发电厂设计技术规程》 3) 《电力工程制图标准》
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DL5000-2000 DL5028-93
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4) 《继电保护和安全自动装置技术规程》 5) 《火力发电厂厂用电设计技术规定》
DL400-91 DL/T 5153-2002
6) 《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》 DL/T5136-2001 7) 《发电厂、变电所电缆选择与敷设设计规程》 SDJ26-89 8) 《火力发电厂和变电所照明设计技术规定》 9) 《3~110KV高压配电装置设计规范》
DLGJ56-95
GB50060-92
DL/T620-1997
10) 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》 11) 《电测量及电能计量装置设计技术规程》 12) 《电力工程电缆设计规范》
DL/T5137-2001 GB50217-94 DL/T5041-95 GB50057-94
13) 《火力发电厂厂内通信设计技术规定》 14) 《建筑物防雷设计规范》
15) 《火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定》 DL/T5044-95 16) 《低压配电设计规范》 17) 《交流电气装置的接地》
GB50054-95 DL/T621-1997
18) 《过程检测和控制流程图用图形符号和文字符号》 GB2625－81 19) 《火力发电厂电子计算机监视系统技术规定》 NDGJ91－89 20) 《火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统设计技术规定》 DLGJ116－93 21) 《分散控制系统设计若干技术问题规定》1993年3月能源部电力规划
设计管理局
22) 《工业自动化仪表工程施工及验收规范》 GB93－96 23) 《火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统在线验收测试规程》DL/T
655-1998
24) 《火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程》 DL/T 657-1998 25) 《火力发电厂顺序控制系统在线验收测试规程》 DL/T 658-1998 26) 《火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程》 DL/T 659-1998 27) 《火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性非催化还原法（征求意见稿）》
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1.4.2 SNCR系统主要设计依据
220t/h单汽包、自然循环、汽冷后段有水平式过热器及省煤器、平衡通风系统的循环流化床锅炉，主要参数见表2-3。
表2-3某300t/h自然循环流化床锅炉的主要设计参数 （BMCR） 名称 额定蒸发量 过热蒸汽温度 过热蒸汽压力 省煤器入口给水温度 空预器出口平均燃气温度 通风系统 蒸汽温度控制范围 数据 300t/h 540±5℃ 9.8 MPa (表压) 215℃ 140℃（依设计煤种定） 平衡通风 60~100%BMCR 表2-4 燃煤分析
序号 名称 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13
碳 氢 氧 氮 硫 灰分 水分 发热量 挥发份 符号 Car Har Oar Nar Sar Aar Mar 单 位 设 计 % % % % % % % 62.42 3.08 3.42 1.20 0.99 24.12 4.78 校核 60.42 3.38 2.42 2.30 0.90 27.12 5.80 22330 11.85 1400 1450 1500 该炉设计用烟煤，其煤质特性见下表2-4。
Qnet,ar,p kJ/kg 23230 Vdaf % ℃ ℃ ℃ 12.85 1450 1500 1500 灰变形温度 DT 灰软化温度 ST 灰熔融温度 FT 1.4.3 总体工艺 1）总体工艺介绍
SNCR系统主要包括氨水储存系统、吹扫风系统、氨水缓冲系统和喷射系统四部分。氨水储存系统提供溶液储存的功能，然后根据锅炉运行情况和NOx排放情况加入稀释水配置成所需的浓度，送入喷射系统。喷射系统实现各喷射层的氨水溶液分配、雾化喷射和计量。还原剂的供应量能满足锅炉不同负荷的要求，调节方便、灵活、可靠；氨水储存区与其他设备、厂房等要有一定的安全防火距离，
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并在适当位置设置室外防火栓，设有防雷、防静电接地装置；氨水喷射系统应配有良好的控制系统，其主要系统流程图见图2-8。
图2-8 喷射氨水的SNCR系统流程图
2）喷枪位置布置
由于CFB锅炉的炉膛出口及旋风分离器进口和出口的烟气温度位于SNCR反应温度窗口内，且分离器中的烟气流场的情况正好有利于喷入的还原剂和烟气的良好混合，布置3组共6根氨水喷枪，2根布置于旋风筒入口烟道上，单侧墙上下布置，2根布置在旋风筒出口管内，按原设计开孔插入，另2根为低负荷下投用，在流化床炉膛内较分离器入口烟道的标高以下设计，其示意图如图2-9所示。考虑炉膛内负压和颗粒浓度，其中位于炉膛和旋风分离器入口处的喷枪不加气动推进装置，采用高温耐热钢和陶瓷防磨套管保护，分离器出口处位置的喷枪装设气动推进装置，不投用时或压缩空气压力低时退出。
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图2-9 循环流化床SNCR喷枪位置布置示意图
3）BRL工况下消耗还原剂氨水量的计算
按BRL工况下NOx炉膛出口浓度为370mg/Nm3，经SNCR脱硝后的排放浓度为222mg/Nm3计算，烟气量为280000 Nm3/h，按氨氮摩尔比为1.25为设计值，经计算，BRL工况下单台锅炉每小时所需20%浓度的氨水量设计为0.23 t/h。氨水浓度在15~25%之类波动，若按照氨水浓度20%，且锅炉负荷为40%BRL工况下，若将20%浓度的氨水配置成10%浓度的氨水溶液需加入稀释水量为0.23t/h。喷枪具有1.5～2倍的流量调节能力。
1.4.4 系统介绍和主要设备 1 ) 氨水储存系统
采用氨水系统时，可选择的氨水浓度在19~30%之间。通常氨水选择三种浓度的一种，即19%，25%，29%。在美国标准控制的体系内，采用浓度不同的氨水，适用的布置和安全标准也有一定的差异。相同的锅炉工况下，采用的氨水浓度不同，氨罐的容积以及注射泵，管线，阀门等的参数都会有差异。通常氨水浓度应该由工程公司和业主协商，根据业主采购情况来具体确定。
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循环流化床锅炉脱硝技术方案设计（详）
