SNCR項目在平湖熱電的應用

李衛忠

（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用

李衛忠

（浙江百能科技有限公司 浙江杭州 310000）

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

SNCR；平湖熱電；脫硝

1 工程概況

平湖熱電有限公司現有2×130 t/h、1×220 t/h循環流化床鍋爐，根據2011年發布的《GB13223-2011火電廠大氣污染物排放國家標準》和相關環保政策，NOx排放濃度必須小于100mg/Nm3。平湖熱電有限公司將對現有機組進行脫硝，將NOx排放濃度降低到滿足國家標準，因此，計劃通過SNCR系統對循環流化床鍋爐進行煙氣脫硝。

2 SNCR應用于平湖熱電的必要性分析

2.1 技術原理

SNCR（選擇性非催化還原法）技術是一種較為成熟的商業性NOx控制處理技術。SNCR方法在適合脫硝反應的“溫度窗口”內噴入還原劑將煙氣中的氮氧化物還原為無害的氮氣和水。該技術一般采用爐內噴氨、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，一般不與氧反應，該技術不采用催化劑，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SNCR系統的還原劑制備、稀釋、噴射、控制系統的基礎上，加裝煙氣尾部脫硝裝置（SCR），組成SNCR/SCR聯合脫硝工藝。事實上，SNCR作為高溫區的脫硝技術，SCR作為低溫區的脫硝技術，雙方聯合使用效果更好。

2.2 優勢分析

SNCR技術具有良好的脫硝效率，可達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技術是一項清潔的脫硝技術，沒有任何固體或液體的污染物或副產物生成，投資和運行成本低，經濟性好，且系統簡單，施工時間短，不需要改變鍋爐的常規運行方式，因此，平湖熱電廠項目選擇SNCR工藝。

3 SNCR應用于平湖熱電的工藝流程

本項目選用SNCR技術方案，采用氨水作為還原劑。氨水槽車將氨水送至廠區內氨水儲罐后，由氨水加注泵打入氨水儲罐內以供后續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連續平穩運行。

SNCR主要由氨水加注、存儲系統，氨水輸送系統、稀釋水系統、還原劑爐前噴射和霧化風系統組成。在進行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（濃度可在線調節）后進入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，與煙氣中的氮氧化物發生氧化還原反應，生成氮氣，去除氮氧化物，從而達到脫硝目的。

噴槍外層通霧化風，一方面將機械霧化后的氨水進一步霧化，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控制系統能實現對系統的順序自動啟停，運行參數自動檢測和儲存，并對關鍵參數實行自動調節，使脫硝系統實現自動控制。為保證煙氣脫硝設備的安全經濟的運行，將設置完整的熱工測量、自動調節、控制、保護及熱工信號報警裝置。

DCS系統主要功能包括：數據采集處理、模擬量控制、順序控制、顯示、報警等。控制系統在正常工作時，每隔一個時間段記錄系統運行工況數據，包括熱工實時運行參數、設備運行狀況等。當故障發生時系統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。

控制系統軟硬件采用面向對象的模塊化設計，安全可靠。層次設計，共三層：

一層——現場溫度、液位、流量等傳感器及閥門執行機器

二層——現場設備控制柜

三層——人機交互界面

整個脫硝系統在就地設置有部分控制箱、按鈕盒，方便現場檢修、調試時使用。

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，與設定的NOx值進行PID比較運算，進而控制氨水輸送泵的流量來達到控制噴入爐內氨水量。

4.1.2 故障報警及保護

控制系統具有聯鎖保護功能，聯鎖保護系統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。如系統某一部分必須具備的條件不滿足時，聯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故障時，系統受影響部分不再繼續自動運行，或將控制方式轉換為另一種自動控制方式控制系統任何部分運行方式的切換，不論是人為的，還是出聯鎖系統自動的，均平滑進行，不引起過程變量的擾動。

4.2 SNCR的使用

操作人員通過鍵盤、鼠標就能完成整個脫硝系統的啟停操作。控制系統能監控脫硝SNCR的設備運行狀態，可以對脫硝進行啟停等操作。脫硝系統軟件設計能實現系統的手/自動控制、工況監控、數據記錄、實時趨勢等一般的監控要求，及故障報警、故障處理等功能，最大限度的保證了系統的安全可靠運行。

[1]張星．SNCR技術在4500t/d生產線的應用[J].中國水泥，2013，9．

[2]蔡小峰.SNCR-SCR煙氣脫硝技術及其應用[J].電力環境保護，2011，06．