最新吨锅炉SNCR烟气脱硝装置工程技术方案

吨锅炉S N C R烟气脱硝装置工程技术方案

********20t/h燃煤锅炉烟气脱硝项目

LNBs+SNCR

烟气脱硝装置技术方案

低设备投资、低运行成本

高性价比、高可靠性

睿能源智系统技术（北京）有限公司

2009年4月

目录

1 睿能源智系统技术（北京）有限公司 (2)

2 烟气脱硝工艺技术的选择 (3)

3 LNBs+SNCR脱硝工艺简介 (4)

3.1 降低NOx燃烧技术（LNBs） (4)

3.2 选择性非催化还原法（SNCR） (4)

4 设计基础 (5)

4.1 项目背景 (5)

4.2 设计依据 (5)

4.2.1锅炉参数 (5)

4.2.2锅炉烟气主要污染物含量 (6)

4.3 装置规模及组成 (6)

4.4还原剂 (7)

4.5强化反应剂 (7)

4.6 LNBs+SNCR脱硝装置总体性能指标 (7)

5 系统配置 (7)

5.1 还原剂制备系统 (8)

5.2 锅炉燃烧工况监测系统 (10)

5.3 还原剂喷射装置 (10)

5.4 逃逸NOx脱除装置 (11)

5.5 低NOx燃烧控制装置 (11)

5.6 SCADA监测与控制系统 (12)

5.7电气系统 (12)

6 工艺流程 (12)

6.1 LNBs工艺流程 (12)

6.2 SNCR工艺流程 (14)

7 主要工艺设备表 (15)

8 LNBs+SCR系统原料及公用工程消耗 (17)

9 运行费用估算 (17)

10 报价单 (18)

1 睿能源智系统技术（北京）有限公司

睿能源智系统技术（北京）有限公司主要研究开发能源、环保相关项目，经营相关冶金设备、环保设备，拥有多个相关项目的研究开发团队，其中供氧项目组是国内最具实力和影响力的研究开发团队，其供氧技术具有国际领先水平。

集研发、工程咨询、工程设计界先进技术同步，并自主创新实现技术和装备的国产化，完成了多项国家重点工程设计、设备成套和工程总承包，获得国家及省地发明奖、科技进步奖多项，完成国家重大科研课题10余项，拥有多项专有技术、发明专利，其中供氧项目组是国内最具实力和影响力的研究开发团队，其供氧技术具有国际领先水平。

公司汇聚了大量的专业人才，现有职工85人，其中教授、副教授25人，高级工程师15人，博士、硕士25人、各类工程人员20。科研人员配置齐全，研究设计开发经验丰富，分别为冶金工艺、机械设备、自动化、能源动力、环境工程等专业的技术专家。

同时拥有现代化的211国家重点燃烧实验室。可以根据用户的生产及工艺特点进行设计、制造，使项目达到预定的工艺技术指标。公司具备国内一流的技术力量，完善的实验、试验设备。获国家、省部级科技进步奖和高技术水平产品均占国内领先地位。

以新面貌、新机制走上良性发展的快车道，竭力打造技术持续进步的驱动力，将公司建设成为以研发、技术诊断为基础，以钢铁、节能环保为主行业，以工程总承包和具有自主知识产权的设备成套和制造为核心业务，国际知名、用户首选的科技型工程公司。

泰以“务实、创新、发展、共赢”为核心价值观，竭诚为顾客提供最优质的技术、装备及工程服务。

2 烟气脱硝工艺技术的选择

氮氧化物是通常公认的三种主要的大气污染物之一（即烟尘、二氧化硫、氮氧化物），它的危害程度比二氧化硫有过之而无不及，甚至更为深广。随着经济的发展，有效控制燃煤造成的大气污染形势已经刻不容缓，特别是控制燃煤过程中的氮氧化物，烟气脱硝技术显得相当重要。

目前通行的烟气脱硝技术大致可分为两类，一是控制燃烧过程中NOx 的生成，即低NOx 燃烧技术（LNBs）；二是对生成的NOx 进行处理，即烟气脱硝技术。其中烟气脱硝技术主要有选择性非催化还原法(SNCR)、选择性催化还原法(SCR)两种。

结合北京紫竹药业公司的20t/h链条炉现状，对其采取各类脱硝工艺的经济技术比较如下：

根据北京紫竹药业公司20t/h锅炉的基本状况，选用降低Nox燃烧与选择性非催化还原法(SNCR)烟气脱硝相结合的工艺技术方案，即LNBs+SNCR技术，其经济指标与技术性能最优。

3 LNBs+SNCR脱硝工艺简介

3.1 降低NOx燃烧技术（LNBs）

为了控制燃烧过程中NOx 的生成量所采取的措施原则为：（1）降低过量空气系数和氧气浓度，使煤粉在缺氧条件下燃烧；（2）降低燃烧温度，防止产生局部高温区；（3）缩短烟气在高温区的停留时间等。

燃烧区的氧浓度对各种类型的NOx 生成都有很大影响。将过量空气系数适当降低（不影响锅炉正常燃烧），燃烧区处于“微过氧燃烧”状态时，对于抑制在该区中NOx的生成量有明显效果。根据这一原理，在不影响锅炉正常燃烧的前提下，应用先进的自动化控制技术（MFA无模型自适应控制）结合烟气再循环，适当降低燃烧区的空气量，NOx生成量可降低10%左右。

3.2 选择性非催化还原法（SNCR）

SNCR工作原理：

用NH3、尿素等还原剂喷入炉内与NOx进行选择性反应，不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂，还原剂喷入炉膛温度为800℃-1100℃的区域，该还原剂迅速热分解成NH3并与烟气中的NOx进行SNCR反应生成N2，该方法是以炉膛为反应器。尿素溶液还原吸收法利用还原剂尿素在酸性条件下与NOx发生氧化还原反应，最终产物为N2、CO2、和H20，且无副反应，不会造成二次污染，能达到无毒排放。反应机理如下：用尿素作为还原剂还原NOx的主要反应为：

用NH3作为还原剂还原NOx的主要反应为：

SNCR的主要影响因素：

1）温度：NOx的还原反应发生在一特定的温度范围内（最佳的反应温度870℃-1100℃）；

2）停留时间：指反应物在反应器内停留的总时间；在此时间内，NH3、尿素等还原剂与烟气的混合、水的蒸发、还原剂的分解和NOx的还原等步骤必须完成；停留时间大小取决于锅炉的气路的尺寸和烟气流经锅炉气路的气速；SNCR系统中，停留时间

0.001s～10s；

3）混合程度：要发生还原反应，还原剂必须与烟气分散和混合均匀；混合程度取决于锅炉的形状与气流通过锅炉的方式；

4）NH3/NOx摩尔比（化学当量比）

SNCR优点：

此法的脱硝效率约为40%-60%， SNCR建设周期短、投资少、脱硝效率中等，比较适合于中小型燃煤锅炉脱硝改造项目，SNCR技术是已投入商业运行的比较成熟的烟气脱硝技术。