上海硕馨烟气雾化脱硝系统模块

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上海硕馨机电
五、初步建议
SNCR脱硝反应所用的还原剂为氨气，可以通过液氨、氨水或尿素三种化学原料之一获
取。还原剂原料的选用应根据厂址周围环境的要求、药品来源的可靠性及运输和储存的安全
性、还原剂制备系统的投资及年运行费用等因素，经技术经济综合比较后确定。
（1)对于新建电厂，若厂址地处城市边缘，周围人口密度较低，且液氨产地距厂址较
近，当液氨储存场地满足国家相关的安全标准、规范要求，并取得危险化学品管理许可时，
在确保药品可靠供应的情况下，则可选择液氨作为还原剂。
（2）在厂址地处人口密度较高的地区，当安全评价不允许使用液氨，或当地液氨供应
困难，或液氨的安全运输难以时，则可采用尿素；对于老电厂的改扩建，若液氨储存场
地难以满足国家相关的安全标准、规范要求，建议选用尿素作制氨的原料。
（3）氨水虽然为液体，不需要压力容器储存，较无水液氨相对安全，但由于国内氨水
采购浓度仅为25%，而脱硝系统氨的用量较大，氨水制氨用作SNCR烟气脱硝系统在国内
尚不多见，实际工程选择时需要做好技术经济比较。
近年来，以尿素为还原剂的SNCR装置在火电厂中有较多的应用，因此，本书在以
尿素为还原剂为例介绍SNCR工艺系统的基础上，对以液氨为还原剂的SNCR工艺系统的不
同之处作一定介绍，由于以氨水为还原剂的SNCR工艺系统与以尿素为还原剂的SNCR系统
基本一样，可参考相关说明。
第四节SNCR技术的几个基本概念
准确理解和把握以下SNCR技术相关的基本概念和术语，有利于更好地掌握SNCR烟气
脱硝技术。
选择性非催化还原法（SNCR）烟气脱硝
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，应用在墙式喷射器时仍然难以深
入到大型炉膛的深部，因此一般应用于中小型锅炉。
若还原剂采用尿素，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，适合于大型锅炉设备的SNCR
脱硝工艺。
一、选择性非催化还原法（SNCR）
选择性非催化还原法（SNCR）是指利用还原剂在不需要催化剂的情况下有选择性地与
烟气中的氮氧化物（NO，主要是NO和NO2）发生化学反应，生成无害的氮气和水，从而
脱除烟气中NO，的方法。
二、还原剂
还原剂是指烟气脱硝工艺中用于脱除NO，的物质。
适用于SNCR工艺的还原剂一般是一些含氮的氨基物！
酸和各种使盐（你酸饭、碳酸氢楼、氯化做、聚视签、保做机品据液氨、氨水、尿素、氟尿
目前，燃煤电站常用的还原剂为尿素、液氨、氨水。
章选他并你经运法（301）那歌运和技不和本和利）
三、氨逃逸率
SNCR系统在正常运行时，晰
反应的还原剂随烟气或飞起儿，。
的出口被排人都不能金部与NQ.进行反应，未参加化学
下流的空气预热器，这种现象称为数的
逃递。”
转换成6%氧量、标态、干基的效料是指空气预热器入口烟气中氨的浓度（单位ppm），
氨逃逸率是脱硝系然
系统的出口测量得出，也可通过股需遇如一一，在实际工程中氨的逃逸量可用氨的分析仪在
效率经DCS/PLC控制系统计算得到。通常氨逃强率越
小越好，因为烟气中残态
在空气预热器表面，影响空气新我照之级应生成NH。HSO3，这是一种很黏的物质，附着
的效率。另外，多余的N山进入大气，也是对空受的
现行规逻要求
四、东统哥用头NCR脱硝系统氮的违逸率一般应控制在8ng/m"（标态）以下。
需就可用率尾指脱硝系统每年正常运行时间与锅分每年总运行时间的百分比，可按式
（2-37）计算，即”
可用率=4-B×（2-37）
式中A——发电机组每年的总运行时间，h；典
B——每年因脱硝装置故障导致的停运时间，h。
五、脱硝效率
脱硝效率是指脱除的NO。量与未经脱硝前烟气中所含NO，量的百分比，计算式为
脱硝效率=1C2×（2-38）
式中C1——脱硝前烟气中NO，的折算浓度（干基、6%02），以NO2计，标态，mg/m3；
C2——脱硝后烟气中NO。的折算浓度（干基、6%02），以NO2计，标态，mg/m3。
脱硝效率是脱硝系统性能的重要指标之一，在实际工程中用NO。分析仪表通过测量脱硝
系统投运前后的NO。浓度，经DCS/PLC控制系统计算比较后将信号反馈给氨流量调节阀，
调节阀根据反馈信号来控制喷入炉膛内的氨量，从而设计的脱硝效率。
六、温度窗口
SNCR技术不像SCR技术那样，借助催化剂的催化作用来降低NO。/NH3反应的活化能，
因此其反应的能量来自高温加热。实验表明，NH3基还原剂还原NO的反应只能在
800~1200℃的温度区间内才能以一个合适的速率进行，一般称这个温度范围为SNCR反应
的“温度窗”。
NO.的还原是在特定的温度下进行的，这个温度能够提供所需要的热量。在较低的温度
下，反应速率非常慢，会造成大量氨的漏失；在高温情况下，氢会氧化生成路知的NO。。对
于以液氨作为还原剂的SNCR系统来说，理想的温度是850~1100℃，在理想的温度范围内
可以将还原剂注入进行还原；对于以尿素作为还原剂的SNCR系统来说，理想的温度范围是
900~1150℃，在尿素中还可以添加一些附加成分以扩大还原的温度范围。一般来说，注入
业业5解高英您以道能升和有处版吃，可业当做做健业体做
氨逃逸量方面，相同条件下，
氨违逸量低。根据工程经区，、高上述分析，尿素系统高，其次是氨水系统，纯氨系
CR系统运行的脱硝效率和氨逃途是的实际测量结果和
添金可，住方面，氨水系统设备少，控制也简单。与氨水系统相此、组氢系金至少要
个蒸发器，通常还需要配省
提供稀释空气的风机，有时还需要注射泵。从素系统设备比
多，控制难度天，是复杂的系统。综上所述，氨水系统可靠性高，其次是纯氨系统，
灵素系统可靠性差。
国外也有个别电厂采用如下工艺流程：液氨槽车一液氨卸料一液氨储存一液氨输送泵一
氨稀释系统。该系统已在美国北卡罗来纳州的Duke Energy"s Belews Creek电站2×1150MW
机组的脱硝系统中实施。与常用液氨的储存输送系统不同的是，系统不设蒸发器将液氨蒸发
成气体后送氨气稀释系统，而是用管道将液氨直接输送至氨稀释系统，液氨在较粗的空气管
中瞬间扩容汽化，与风机送来的空气相混合，生成浓度约为10%的氨气供脱硝反应使用。
为了防止液氨在管道中汽化，需要对输送至主厂房的液氨管道进行绝热保温。该套系统能够
成功运行，可能与该厂地处美国偏南方的北卡罗来纳终年气候较暖有关。
二、系统安全性比较
尿素不存在爆炸危险，又是无害的化学制剂，所以尿素系统的安全性高。因此，
在安全性要求高的场合将考虑采用喷射尿素的脱硝系统。
发水不是危险品，浓度低于30%的氨水对钢材也无腐蚀性。万一发生泄湿，挥发的氮
对人员存在一定的危害，氨水系统安全性要低于尿素系统。
“含于存在烟年危险，血氨系统安全性差。健级气在字气中的爆牛民限是1，2整点
好品上级气混合过品的牌处危险，高要检制级气的混合比。法取的级实盛膜品乐氨真器解
高购上量金典广盛般相对较高的浓度，需要的空气量较小，但是注意
三、系统经济性比较
加热设备或蒸发设备，系统简化，工程造价
便，不需要额外
氨水溶液运输和处理方仅
NCR脱硝系统成为的脱硝系统。
便宜。因此，从经济性角度考虑，喷射氨水的里处口—需收量的喷济、监测、报警等设备较
纯氨系统不仅需要蒸发设备，
多。纯氨系统投资要氨水系统，经济性层于其置水“司此初投资费用将增加。另外，尿
由于喷射尿素脱硝系统需要对尿索边复好哪留也很高。因此，尿素系统的经济性差。
素系统食级需要进行电伴热或蒸汽伴热，
四、使用效果比较
家积可以较小，还原剂价格也便宜；缺点
已脱硝系统储罐
。组经酒防安全部门审批才能大量
若还原剂使用液氨，则优点
高，需要
是氨气有毒、可燃、可爆，储存的安全防护发本觉一处准量很高的输送气才能取得一定的穿
储存、使用。另外，输送管道
透效果，一般应用于尽寸较小的锅炉或炭烧炉。难部。有一定的操作安全要求，但储
若还原剂使用氨水，氨水有恶臭，挥发性和腐蚀世选，”