CN206935094U - 一种sncr烟气脱硝装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种SNCR烟气脱硝装置，目前SNCR脱硝效率普遍存在提高的空间，反应温度对脱硝效率影响大；难以保证还原剂与烟气充分的混合，氨液消耗量大；氨的泄漏量大；SNCR过程会受动力扩散的控制，难以达到较高效率。该实用新型包括氨水储存装置、稀释水储存装置、稀释水及氨水输送装置、计量混合分配装置、喷射反应装置和电气控制装置。通过电气控制装置对NOx浓度及炉膛温度的实时响应实现了SNCR脱硝的高效运营，完善的监控的体系保证系统运行安全稳定。

Description

一种SNCR烟气脱硝装置

技术领域

本实用新型涉及气体分离技术领域，具体涉及一种SNCR烟气脱硝装置。

背景技术

烟气脱硝是指把已生成的NO_x还原为N₂或者中和反应生产硝酸盐，从而脱除烟气中的NO_X，目前中国市场上常用的脱硝工艺包括了选择性非催化还原反应SNCR和选择性催化还原反应(SCR)，以及在二者基础上发展起来的SNCR/SCR联合烟气脱硝技术。

SNCR技术是在不采用催化剂的情况下，在炉膛内适宜温度处温度为850~1100°C喷入氨水或氨基NH₃还原剂，与废气中的有害的NO_x反应生成无害N₂和H₂O，从而去除烟气中氮氧化物。

SNCR技术应用在中小锅炉，尤其是不具备SCR改造条件的老机组锅炉，对于煤粉炉，在优化运行时，其脱硝效率较高；SNCR不会产生类似SCR工艺SO₂/SO₃转化率问题，不会对空预器腐蚀、造成堵塞的风险；由于SNCR技术不需要对烟道做较大改造，不需要催化剂以及反应器，因此投资成本和运行成本较低；SNCR技术最主要的系统就是还原剂的储存系统和喷射系统，主要设备有储罐、泵、喷枪和必要的管路、仪控设备，采用PLC控制系统，所有操作均可在界面上完成，操作简单，控制方便；SNCR技术不需要对锅炉燃烧设备和受热面进行大的改动，也不需要改变锅炉的常规运行方式，对锅炉的主要运行参数也不会有显著影响。

在 SNCR 技术设计和应用中，影响脱硝效果的主要因素包括：温度范围；合适的温度范围内可以停留的时间；反应剂和烟气混合的程度；未控制的NO_x浓度水平；化学计量比NSR；氧量、一氧化碳浓度的影响；还原剂的类型和状态；添加剂的作用。

而目前的SNCR脱硝技术也存在一些缺点，主要是：

a、脱硝效率普遍存在提高的空间，特别是燃油锅炉；对温度要求严格，温度过低，NO_x转化率低。

b、烟气温度过高，NH₃容易被氧化为NO_x，抵消了NH₃的脱除效率。

c、气相反应难以保证充分的混合，氨液消耗量大，NH₃/NO_x摩尔比高。

d、氨的泄漏量大，不仅污染大气，而且在燃烧含硫燃料时，由于有(NH₄)₂SO₄形成，会使空气预热器堵塞。

e、在化学反应发生足够迅速时，SNCR过程会受动力扩散的控制，因此还是难以达到较高效率。

f、炉膛内扰流的影响及脱硝剂混合程度还较难控制。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种SNCR烟气脱硝装置，提高脱硝效率，减少大气污染。

该实用新型包括：氨水储存装置、稀释水储存装置、稀释水及氨水输送装置、计量混合分配装置、喷射反应装置和电气控制装置。

所述氨水储存装置及稀释水储存装置共同连接于稀释水及氨水输送装置，稀释水及氨水输送装置连接计量混合分配装置，计量混合分配装置连接到喷射反应装置。

所述氨水储存装置包括卸氨泵、氨水罐、冲洗水台、外溢氨气吸收罐、多个空气检测计、消防喷淋设施。

氨水罐设计储存锅炉5~7天的用量，材质采用不锈钢，在氨水储罐设有液位计、温度计、压力传感器，空气检测计分布安装于氨水罐体外围，消防喷淋设施安装于氨水罐上方，冲洗水台及外溢氨气吸收罐设置在氨水罐旁边。

该氨水储存装置用于卸载并储存由槽罐车送来的20%浓度的氨水溶液，吸收外溢氨气，应急处理氨水泄漏事故，保障厂区安全；同时，向电气控制装置反馈以下信号：氨罐液位、温度、压力、氨气泄漏检测报警信号。

所述稀释水储存装置包括稀释水箱及稀释水泵，稀释水泵连接工厂除盐水存储池及稀释水箱。

稀释水箱采用304不锈钢制造，设计满足1台锅炉平均4小时脱硝系统用量要求，设有液位计及温度计。该稀释水储存装置用于抽取并储存稀释水；同时，向电气控制装置反馈以下信号：稀释水罐液位、温度。

所述稀释水及氨水输送装置包括两条由稀释水输水泵及稀释水选择阀组成的稀释水输送管路、两条由氨水输水泵及氨水选择阀组成的氨水输送管路，两条氨水及稀释水输送管路均为一备一用。水泵均以电磁开关控制启停，选择阀阀值均以电磁阀控制，各水泵出水口均设流量计，各输送管道设压力计。该稀释水及氨水输送装置用于将稀释水及氨水输送至计量混合分配系统；同时，向电气控制装置反馈并执行以下信号：氨水选择阀开启/关闭、氨水泵开启/关闭/故障报警、氨水泵流量、氨水泵出口管道压力、稀释水选择阀开启/关闭、稀释水泵开启/关闭/故障报警、稀释水泵流量、稀释水泵出口管道压力。

所述计量混合分配装置分为计量混合模块、分配模块。计量混合模块用于对氨水、稀释水、压缩空气分别进行计量，同时对氨水与稀释水进行比例混合，根据NOx控制器所需的必要氨水溶液量来控制氨水输入；分配模块则根据各NOx控制器反馈的信号，根据炉膛内NOx浓度及各区域温度对流量进行分配控制。压缩空气输入由厂压缩空气站供应；同时，执行并向电气控制装置反馈以下信号：混合器压力、混合器流量、氨水输入流量、稀释水输入流量、氨水输入阀值、稀释水输入阀值。

所述喷射反应装置包括多支脱硝专用喷枪、多个温度计、流量控制阀。喷枪安装在炉膛烟道进口上方，锅炉炉墙每侧安装4支喷枪，共8支，各温度计随喷枪安装于炉膛内，流量控制阀连接于还原剂管路与喷枪间。

该喷射反应装置可根据电气控制装置的控制信号对氨水溶液进行定量雾化喷射；同时，执行并向电气控制装置反馈以下信号：母管压力、母管流量、支管压力、支管流量、压缩空气管压力、多点炉膛温度、SNCR进出口处NOx浓度。

所述电气控制系统包括设置在各组成系统处的传感器、变送器、电磁阀及分布式计算机控制模块、人工控制台。用于接收并计数各检测信号，同时反馈控制信号至各控制阀及开关。

本实用新型具有以下有益效果：所述SNCR烟气脱硝装置通过电气控制装置对NOx浓度及炉膛温度的实时响应反应解决了SNCR脱硝工艺中温度对脱硝效率影响大、难以保证还原剂与烟气充分的混合、氨液消耗量大、氨的泄漏量大、SNCR过程会受动力扩散的控制、难以达到较高效率的问题。实现了 SNCR脱硝的高效运营，完善的监控的体系保证系统运行安全稳定，同时，充分整合利用工厂现有设施，通过较小的改动完成了锅炉SNCR脱硝工艺改造，与现有技术相比，为企业的锅炉脱硝工艺改造提供了一种更为简便，成本更低的方法。

附图说明

图1 是本实用新型示意图。

图2是本实用新型电气控制系统图。

图中：槽罐车1，卸氨泵2，氨水罐3， 氨水选择阀4，氨水输水泵5，计量混合分配器6，喷枪7，锅炉8，空气阀9，压缩空气站10，稀释水输水泵11，稀释水选择阀12，稀释水箱13，稀释水泵14。

具体实施方式

下面结合附图及说明对本发明进行进一步说明。

如图1所示，卸氨泵2通过管路连接至氨水罐3入口，氨水罐3出口通过两路氨水管路连接至计量混合分配器6，每条氨水管路包括依次相连的氨水选择阀4及氨水输水泵5；稀释水泵14通过管路连接到稀释水箱13入水口，稀释水箱13出水口通过两路稀释水管路连接至计量混合分配器6，每条稀释水管路包括依次相连的稀释水选择阀12及稀释水输水泵5；工厂压缩空气站10通过空气阀9及管路连接到计量混合分配器6；计量混合分配器6通过高压管连接到各喷枪7。

下面结合附图及说明对本发明进行进一步说明。槽罐车1所运输氨水通过卸氨泵2投加至氨水罐3内储存；稀释水被稀释水泵14抽取进入稀释水箱13内储存；当需要进行脱硝反应时，氨水通过氨水选择阀4及氨水输水泵5被输送至计量混合分配器6，同时稀释水通过稀释水选择阀12及稀释水输水泵11倍输送至计量混合分配器6，氨水及稀释水输水泵及输水管道均为双通路一备一用；被输送至计量混合分配器6的氨水及稀释水按照比例混合稀释为5%-10%的氨水溶液，后分配输送至喷射反应系统，同时，压缩空气从工厂压缩空气站10经过空气阀9输送至喷射反应系统，5%-10%的氨水溶液与压缩空气混合加压后，被分配输送至插入锅炉8炉膛的各喷枪7；喷枪将还原剂雾化喷射至炉内完成脱硝处理。

如图2所示，所述氨水储存装置及稀释水储存装置共同连接于稀释水及氨水输送装置，稀释水及氨水输送装置连接计量混合分配装置，计量混合分配装置连接到喷射反应装置，电气控制系统通过安装在各个系统中的信号检测与反馈元件对下列信号进行检测及自动控制：

当炉内产生烟气NOx浓度变化时，炉膛内随喷枪分布的温度检测元件将炉膛内各区温度反馈至电气控制装置，同时炉膛内NOx浓度，电气控制装置通过反馈信号启动稀释水及氨水输送装置向计量混合分配装置输送氨水及稀释水，电气控制装置通过计量混合分配装置所反馈的混合器压力、混合器流量，稀释水及氨水输送系统反馈的氨水泵流量、稀释水泵流量、稀释水泵出口管道压力、氨水泵出口管道压力等信号控制稀释水及氨水输送系统阀值流量，混合出适合浓度的还原剂溶液分配输送至喷射反应系统各喷枪，而后电器控制装置根据喷射反应装置所反馈的实时NOx浓度及炉区温度，控制喷射反应装置各喷枪阀值，将相应量的还原剂雾化喷射至炉膛内，还原NOx；电器控制装置还通过反馈信号监控氨水罐液位、温度、压力，稀释水罐液位，当液位较低时会发出报警；同时，氨水罐周边设有氨浓度监测，当发生氨泄漏时，电气控制装置发出警报、关闭SNCR脱硝系统、开启消防喷淋，将事故影响控制在最小；而当稀释水及氨水输送装置任意输送通路发生故障或泄漏时，电气控制装置会在发出报警同时控制氨水选择阀、氨水泵开关，或稀释水选择阀、稀释水泵开关以切换主备用输送通路，保证系统正产工作。

Claims (1)

1.一种SNCR烟气脱硝装置，其特征在于:包括氨水储存装置、稀释水储存装置、稀释水及氨水输送装置、计量混合分配装置、喷射反应装置、电气控制装置；

所述氨水储存装置及稀释水储存装置共同连接到稀释水及氨水输送装置上，稀释水及氨水输送装置连接计量混合分配装置，计量混合分配装置连接到喷射反应装置；

所述氨水储存装置包括卸氨泵、氨水罐、冲洗水台、外溢氨气吸收罐、空气检测计、消防喷淋设施；卸氨泵通过管路与氨水罐入口连接，在氨水储罐设有液位计、温度计、压力传感器，空气检测计分布安装于氨水罐体外围，消防喷淋设施安装于氨水罐上方，冲洗水台及外溢氨气吸收罐设置在氨水罐旁；

所述稀释水储存装置包括稀释水箱及稀释水泵，稀释水泵连接除盐水存储池及稀释水箱，稀释水箱设有液位计及温度计；

所述稀释水及氨水输送装置包括两条由稀释水输水泵及稀释水选择阀组成的稀释水输送管路、两条由氨水输水泵及氨水选择阀组成的氨水输送管路，两条氨水及稀释水输送管路均为一备一用结构；所述输水泵和选择阀均采用电磁开关控制结构，各输水泵出水口均设流量计，各输送管道设有压力计；

所述计量混合分配装置分为计量混合模块、分配模块；

所述喷射反应装置包括脱硝专用喷枪、温度计、流量控制阀，所述喷枪安装在炉膛烟道进口上方，锅炉炉墙每侧安装4支喷枪，温度计随喷枪安装于炉膛内，流量控制阀连接于还原剂管路与喷枪间；

所述电气控制系统包括设置在上述各装置处的传感器、变送器、电磁阀及分布式计算机控制模块、人工控制台，对各装置的液位、温度、压力、阀门以及泵进行检测及控制。