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氨水喷射系统需要一个可以远程控制的卸载管线，将罐车运来的氨水卸载到存储罐内，存储罐的容积一般要比纯氨系统大很多，但是考虑到制造、运输方面的限制，通常要限制在100m3以内。考虑工程所在地的气象因素，也就是因为台风、飓风、暴风雨、暴雪等灾害天气可能造成的厂外氨水供应中断的时间，再确定存储罐的合理尺寸。当一个罐子的极限尺寸也不能满足合理的储量要求时，可以采用两个或多个罐子的布置形式。当然，综合考虑制作运输成本，也可能在单罐容量足够使用情况下，采用2个以上的小罐子布置，但是通常不推荐这样的设计。一般情况下，氨罐存储量要保证锅炉满负荷脱硝运行7~14天的量，特殊情况下可以取不少于5天的量。
2) 氨水缓冲系统
当锅炉负荷或炉膛出口的NOx浓度变化时，送入炉膛的氨水量也应随之变化，这将导致送入喷射器的流量发生变化。若喷射器的流量变化太大，将会影响到雾化喷射效果，从而影响脱硝率和氨残余。因此，设计了氨水缓冲罐，用来保证在运行工况变化时喷嘴中流体流量基本不变。
特定浓度的氨水溶液从储罐输出后，进入缓冲罐并加入稀释水，通过监测稀释水流量和氨水溶液流量来调节最终的氨水浓度以满足锅炉不同负荷的要求。稀释水的输送通过稀释水泵来实现。
稀释水泵设有2台，一用一备。流量余量大于10%，压头大于20%。 4) 背压控制
背压控制回路用于调节到各台炉的氨水溶液和稀释水的稳定流量和压力，以
保证脱硝效果。因此，每台炉氨水溶液管路和稀释水管路均有背压控制回路，背压控制通过气动流量调节阀来实现。
5) 喷射计量和分配装置
喷射区计量分配模块是一级模块，每个模块由若干个流量测量设备和气动阀门设备组成。用于精确计量和独立控制到锅炉每个喷射区的反应剂流量和浓度。该模块连接并响应来自机组的控制信号，自动调节反应剂流量，对NOx水平、锅炉负荷、燃料或燃烧方式的变化做出响应，打开或关闭喷射区或控制其质量流量。
7) 喷射系统
在线配制稀释好的氨水溶液将送到各层喷射层，各喷射层设有总阀门控制本
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喷射层是否投运，投运的喷射层则由电动/气动推进装置驱动推进。各喷射层设有流量调节阀门和流量计量设备。喷枪喷射所需的雾化介质采用压缩空气。
每个喷射层的雾化压缩空气总管设有压力调节、压力测量、流量测量，再通往各个喷射器。
每只喷射器都配有电动/气动推进器，实现自动推进和推出SNCR喷射器的动作。推进器的位置信号接到SNCR控制系统上，与开/停压缩空气和开/停氨水溶液的阀门动作联动，实现整个SNCR系统的喷射器自动运行。电动/气动推进器配置就地控制柜，可以直接就地操作控制推进器进行检修和维护，同时实现SNCR自控系统的远方程控操作，并显示设备实际工作状态信号。一个就地控制柜可以控制多个推进器，每层设有一个或者多个控制柜，用以分别控制该喷射层的推进器。在正常运行时，每个喷射层每面炉墙上的所有喷射器同进同退。
8）压缩空气站
1.5. 主要设备
1.5.1 SNCR系统主要的设备 1）氨水储罐的设计
氨水罐的作用是存储反应剂，要求容量足够，运行安全。氨水罐介质入口为罐车卸载管线，出口为氨水泵的吸入管线。为了保证氨水罐内有足量的氨水，并且压力适当，氨水罐需要配置液位计、真空阀、安全阀等附属设施。
图2-10为某项目SNCR系统的氨水罐简图。
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图2-10 氨罐总图
氨罐底部有6个管座，分别接放水管、泵回流管、泵吸水管、氨水卸载管、卸氨平衡管、备用管线。罐顶部设置一个人孔门，罐内设置直达罐底的斜爬梯，方便维护人员进入罐体内部检修。罐顶部也有六个管座，分别用于连接压力表、压力变送器、压力释放阀、真空阀、液位计、放空阀。罐体封头管座用于连接玻璃液位计、热电偶。
氨罐安全阀，通常为弹簧式自启式安全阀，至少2只。一只真空安全阀，防止氨水卸载过程中发生罐体内负压过高情况的发生。一只是正压安全阀，当罐子内压达到设计压力值时，自动开启释放氨气，当内压逐渐降低到回座压力时关闭。
氨罐顶部设置的液位计，可选用雷达液位计，安装在氨水罐的顶部，通过发射的波束从液面发生反射来确定液面的位置。
氨罐的材质方面并无特殊的要求，一般碳钢即可。
为了便于维护、巡视和操作，氨水罐外需要配置检修操作平台，设置相应的楼梯、爬梯走道等。 2）氨水泵的选型
SNCR系统氨水泵的特点是小流量和高压头，因此选型有一定的难度。可以选立式或卧式，都应该采取户外设计的防护等级要求。北美市场通常要求按照NEMA标准设计，防护等级为Class V，相当于IP65防护。泵通过DCS控制启停，也配置现场的电源按钮，用于水泵现场维修后的试运转。
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喷射氨水的SNCR系统，氨泵常用的选择有两种，一种是离心泵，一种是隔膜泵。对于本项目拟采用离心泵。 3）氨水喷枪
氨水喷枪的好坏，直接决定了氨水雾化的效果。好的雾化对氨和烟气快速均匀地混合是至关重要的。
使用机械或空气雾化喷枪，使氨水在进入炉膛前得到良好的雾化，加强氨水与烟气混合的均匀性，可以加快氨水和NOx之间反应的速度，提高脱硝率。
不同的雾化方式各有优缺点，机械雾化方式不需要雾化空气管线，运行中也不消耗雾化空气，所以系统相对简单，运行费用低。空气雾化方式，可以很好地
防止喷嘴的堵塞，在很低的负荷下，能保证较好的雾化效果，喷枪价格相对较低。
喷枪的关键部件是喷嘴，不同型式的喷嘴会产生不同形状的氨水雾。平面扇形喷雾液滴则可以保持在同一水平面上，平面充满度好。因此在合适反应温度下，使用平面扇形喷嘴喷氨水的脱硝效果比实心圆锥喷嘴的效果要好。另外，平面扇形喷雾的液滴集中在与烟气流向垂直的平面上，有利于液滴穿透到烟气流更深的地方，促进氨水液滴与烟气的混合、反应。
氨喷枪是氨喷射系统中的关键设备，氨喷嘴尺寸的决定，要考虑喷入的氨气流有足够的穿透能力。选择合适的出口初速度是射流穿透力的保证。实际的工程中，可以给出几组不同工况下的控制阀出口压力和流量，控制阀厂商可以根据流体特性参数和工况数据，计算出控制阀在不同负荷下的压降数据，控制阀选型要尽可能满足这些数据要求。最大流量工况下的数据被用于管路的尺寸设计。喷枪安装方式的典型方式是将喷枪通过插入预装在固体分离器上的套管就位，喷枪头通常位于分离器耐火涂料的内边缘，喷枪固定法兰和套管端部法兰配对连接。
采用氨水的系统，标准喷枪使用空气雾化的方式。在大容量循环流化床锅炉上，氨喷嘴数量较多，所以会将喷嘴分成几组，通常3~4个喷嘴一组，每组喷嘴共用一套氨水分配管路和控制阀，这样可以减少管线和控制阀的数量，节省工程费用，也使系统控制简单化。
4台锅炉共用一个氨水罐和注射泵模块，见图2-12。其中氨罐区包括氨水的卸载管线和氨水存储罐以及氨水罐的各种附属设施。假如氨或尿素的储存罐，泵，管线等设备布置在靠近车道的区域，设备区必须设置栅栏，锅炉房内的管线和设
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备，需要在设计阶段进行防碰撞检查。在全厂总体设计时候，要考虑尽量避免在氨或尿素喷射设备周围运输大件物品和设备。氨水通过罐车运输，罐车利用车载泵向氨罐卸载氨水。
图2-12 喷氨系统流程图
注射泵模块由两个泵并联组成，两个泵可供应三台锅炉100%负荷所需的氨水供应量，两台氨水泵互为备用。泵入口通过吸入管线和氨水罐连接，出口通过三通连接通往分离器的氨水供应管线和回流管线。回流管和吸入管在泵和氨水罐之间建立一个回路，氨水注射管线在三通下游设置一个气动开关球阀控制氨水向锅炉的供应和切断。运行时，氨水泵为定负荷运行，通过设定氨水回流的量来确定喷氨量。
整个氨水供应系统运行时，压力的平衡点在总管的三通处，回流管流量变化通过回流管线上的调压阀调节。氨水供应总管分为并联的三个支线，分别送往三台锅炉。
每台锅炉都设有一个流量计量模块，包括一个布置在开关阀和流量调节阀之间的流量计构成。计量模块管线上设置现场压力表和压力开关，压力开关的压力信号送往DCS系统，作为每台锅炉喷氨量的反馈信号。装设在烟囱的NOx测量信号送到DCS系统，经过一定的算法，通过DCS向调节阀发送指令信号。
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循环流化床锅炉脱硝技术方案设计（详）
