110-260t循环流化床喷氨(脱硝)方案(3)

要0.3s-0.4s的停留时间以达到有效的脱除NOx的效果。图2-7说明了停留时间对SNCR脱硝率的影响。

1.3.3还原剂

用于SNCR脱硝工艺中常使用的还原剂有尿素、液氨和氨水。若还原剂使用液氨，则优点是脱硝系统储罐容积可以较小，还原剂价格也最便宜；缺点是氨气有毒、可燃、可爆，储存的安全防护要求高，需要经相关消防安全部门审批才能大量储存、使用；另外，输送管道也需特别处理；需要配合能量很高的输送气才能取得一定的穿透效果，一般应用在尺寸较小的锅炉和焚烧炉。若还原剂使用氨水，氨水有恶臭，挥发性和腐蚀性强，有一定的操作安全要求，但储存、处理比液氨简单；由于含有大量的稀释水，储存、输送系统比氨系统要复杂；喷射刚性，穿透能力比氨气喷射好，但挥发性仍然比尿素溶液大，应用在墙式喷射器的时候仍然难以深入到大型炉膛的深部，因此一般应用在中小型锅炉上，但在CFB锅炉上多使用氨水作为还原剂；若还原剂使用尿素，尿素不易燃烧和爆炸，无色无味，运输、储存、使用比较简单安全；挥发性比氨水小，在炉膛中的穿透性好；效果相对较好，脱硝效率高，适合于大型锅炉设备的SNCR 脱硝工艺。

从图2-8可以看出不同温度下尿素和氨对NOx还原率的影响，温度区间位于730℃~950℃之间时，选用氨作还原剂的脱硝效率要高于选用尿素的脱硝率。当反应区域温度在950℃以上时，尿素的脱硝效率则可以保持在氨脱硝系统之上。所以在CFB锅炉的SNCR系统，如果不是出于安全考虑，一般采用氨系统。但是在煤粉炉高温炉膛喷射，选择尿素更为有利。液氨是易燃易爆有毒的化学危险品，氨水挥发性强且输运不便；氨水的处理较液氨简单，因此在CFB锅炉的SNCR技术中多选择氨水作为还原剂。

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图2-8 不同温度下尿素和氨对NOx还原率的影响

1.3.4 适当的NH3/NO摩尔比NSR

根据化学反应方程，NH3/NOx摩尔比应该为1，但实际上都要比1大才能达到较理想的NOx还原率，已有的运行经验显示，NH3/NO摩尔比一般控制在1.0～2.0之间，超过2.5对NOx还原率已无大的影响（见图2-9），NH3/NO摩尔比过大，虽然有利于NOx还原率增大，但氨逃逸加大又会造成新的问题，同时还增加了运行费用。但是如何更有效地控制NH3的泄漏，仍然有待于更进一步的研究。随着氨水喷入量的增加，氨水与烟气的混合情况有所好转，因此在高NH3/NO摩尔比值情况下取得了好的效果。在实际应用中考虑到NH3的泄漏问题，应选尽可能小的NH3/NO摩尔比值，同时为了保证NO还原率，要求必须采取措施强化氨水与烟气的混合过程。

氮氧化物还原率NH3/NO摩尔比NSR

图2-9 NH3/NO摩尔比NSR对NOx还原率的影响

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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》

DL5000-2000 DL5028-93

3) 《电力工程制图标准》

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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 Vdaf 单 位 设 计 % % % % % % % % ℃ ℃ ℃ 62.42 3.08 3.42 1.20 0.99 24.12 4.78 12.85 1450 1500 1500 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 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

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