２０１８年第１期 第４５卷总第３６３期 广 东 化 工 ｗｐｃ＇ｗ．ｇｄｃｈｅｍ．ＣＯＩｌ１ ｌ１３ ＳＮＣＲ炉内脱硝系统的原理与技术特性 王瑞日 （Ｊ。。自ｉ竹ｆ 汕化工建改集川干『 公叫 ［摘要］文章详尽的阐述了以氨水为还原剂的ＳＮＣＲ炉内脱硝系统的原理、技术特性及应用效果，对类似项目的实施提供ｒ…定的参考作用。 【关键ｉ￣］ＳＮＣＲ；氨水；脱硝效率：ＮＯ 处理 （中图分类号］ＴＱ ［文献标识码］Ａ 【文章编号】１Ｏ０７—１８６５（２０１８）０１一ｏ１１３一Ｏ２ Ｔｈｅ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＳＮＣＲ ｄｅ—ＮＯｘ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｈｅ Ｂｏｉｌｅｒ Ｗａｎｇ Ｒｕｉｒｉ （Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐｏｔ。ａｔｉｏｎ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５ １ ０２３５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｃ ｐａｐｅｒ ｈａｄ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ａｓ Ａｌｌｌｌｒｌｔ）ｉｌｉｔｔ ｉｓ ｔｉｍ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｇｅｎｔ，Ｔｈｅ Ｐｌ’ｉｎｃｉｐｌｅ，Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ＳＮＣＲ ｄｅ—ＮＯ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｌ、ｔｈｅ ｂｏｉｌｅｒ Ｉｔ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｔｋ）ｒ ｔｈｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｍｉｌａｒ ｐｒｏｊｅｃｔｓ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳＣＮＲ：Ａｍｍｏｎｉａ：ｔｈｅ ｄｅ—ＮＯ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ：ＮＯｘ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ １前言 水和除盐水进入稀释模块混合，控制模块根据ＤＣＳ反映的 ｝１前找 燃煤及垃圾焚烧发电的装机杳 ｝ｉ人．造成氯氧化 炉温ｔｌ，： ＇Ｆ＾乏ＮＯ 浓度对混合液的浓度进行调 １ Ｊ之后，在压缩 气 物的排收 趟 ，ｊ刈２０２０年火电厂年排放ＮＯ、总 町达到１６００ 的作川卜喷入炉膛温度为８５０ １０５０℃的【 域，该还原剂迅速加 万吨。人力技腱脱硝技术是整治环境污染、 湃 ｅ质黾＝的重要 热分 成ＮＨ３和其它副产物，随后ＮＨ３ ｊ 气巾的ＮＯ 进行 举措。ＧＢ １ ３２２３ ２０ｌ】《火电厂大气污染物排放标准》规定，２０ｌ４ ＳＮＣＲ反 ｆｆ￣ｉ＇ｋ成Ｎ２。（系统布置见 １） 年７川１｝ｊ起火／Ｊ发 锅炉埘］ 驭氧化＠ｊ（ＮＯ ）ｆｔ％ｑｂ放将伞面执 低于１００ ｍｇ／ｍ ｆＦＪ新标准。 内现仃ｆ１勺人彩数旧厂老Ｊ ，为』，满足 ｆ 格的环保标准， 必颈进仃娴 川｛ 造。由于原行的系统卡ｌＩ锅ｌｌ『＿构造，ｊ｝不适 合随接安 尚黼脱刚系统，否则将造成 的锅炉于｝乏废，损失巨 大。Ｉ ＳＮＣＲ脱艄｝支术正好能够 决这样的叫 ， 不影响原 系统返仃的 况卜，完成脱硝单元的嵌入，人 瞍１ 肯改造费用。 小义以 垃圾焚烧发电厂３ ｆ 同处理 ：为２２５ ｔ ｆＩ＂Ｊ城市垃圾焚 烧锅炉的娴 Ｃ脱硝 例，阐述了ＳＮＣＲ（选择 ｔｌ＝雠化还原法）采用 的方法、＿父键技术、 艺流 以及实施效 ，埘ｊ 用该方法进 烟气脱鹂ｆ 瞢‘定的借鉴作刖。 ２工作原理 图Ｉ炉内脱硝系统简图 ＳＮＣＲ投术足以炉膛为反应器的环境ｒ１ｉ把 ＿＝ｌｆＪｌ豇¨氨水溶液 Ｆｉｇ．１ ＳＮＣＲ ｄｅ—ＮＯ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆｔｈｅ ｂｏｉｌｅｒ 峨入炉眦黼』业为８５０～１０５０℃的Ｉ）（域ｌＩ】，还原制迅速热分解成 ＮＨ ７ ｃｊ｛ 的ＮＯ 进行ＳＮＣＲ反 成Ｎ２ｆｌ】Ｈ ２０。 炉膛 ４ ＳＮＣＲ关键技术 内部８５０～１０５０℃返·狭窄的温度范『川内． ｉ： 化剂作ｆｆ】卜， ＳＮＣＲ反Ｊ、 特性模拟 氨水等氨 制【ＪＪ选择性地还 炯 －¨ｉ ｉ９ ＮＯ ： 通过允分号量锅炉 同的复杂的 Ｃ Ｊ ： ｛ 、分布情况以及炉 ４Ｎ Ｈ ＋４Ｎ０＋Ｏ！—｝４Ｎ２＋６Ｈ１０ 内 Ｊ！＝￡、 ｈ 等娴气生成影响 求．十；！拟实际烟气生成情况，并 而 １ ｆ 趔过ｌ０５０℃后，脱＿｝ｌｆＩ｛效 又会阶低，这足 为氨 钏对此炎影响 素对ＳＮＣＲ反应特性进仃 验室模拟研究，利片］ 气往人ｊ １０５０℃的温度下易破氧化生成ＮＯ ： Ｊ１ｊ＝】气分忻仪 ＩＺ；控测量ＮＯ 量，利 稀硫酸溶液吸收法在离子色谱 ＮＨ ＋Ｏ —｝ＮＵｘ＋Ｈ２Ｏ 仪Ｊ 删｛｝Ｉ馘逃逸晕，通过分析吱验，确定ＳＮＣＲ反应的最佳喷氦 土反ｌ、 ｆｆｌ剐反 叮达到的效率ｊｉ璎依帧ｊ 反心 度，而最 ／水混合物｝ 反应温度商【１，研究Ｊ七反Ｉ、 温嗖窗口、脱硝效率、 反应湍嗖又取决ｊ ，ｔ／ 瞠烟气的成分。高钣，ｌ（ 的最佳反麻 氰逃逸受 Ｃ成分的影响规律，优化ＳＮＣＲ喷射系统。 温 将人人低ｒ低馘气含量的烟气。一般化碳、 ｅ和水蒸气矧 样能影响瓤讯化 物的分 率。反』、Ｉｆ温Ｊ（￡对反 述率具有强烈影 响。例 ：１０００℃以｝：时，达钊反心 衡的＿】 『 小 Ｊ：０．１ ｓ， ８５０。Ｃ日’Ｊ，则 少Ｏ．２ ｓ的停留时问。 此ＳＮＣＲ １ 艺的Ｎｏ 脱除效 主嵯嫩决， 适当的反 温 瞍、ＮＨ ｆｌ】ＮＯ １１． 化学 量比、混合 、反应【Ｉ、ｆｆｕＪ等。研宄表 明ＳＮＣＲ Ｉ． 的濉 控制至关 婪，最仕反心濉瞍址９５０℃， 温Ｉ！＝￡过低，ＮＨ３的反应不完全，容易造成Ｎｉｔ３泄 ： 温度过岛， 雾 ＮＨ 则容 被铽化为ＮＯ ，抵消了ＮＨ 的眦除效 。温嚏过高或 过低 会导致 Ｊ：｛＝ｌＪ的损失和ＮＯ 脱除 ｛：ｉ卜降 曼 苟 ｔ ’ｎ ．：· ！ ３工艺流程 图２某垃圾焚烧电站ＳＮＣＲ脱硝系统的ＣＦＤ模拟 本１： ＳＮＣＲ系统以氨水作为还原刺、除盐水 为稀释刺。 Ｆｉｇ！ｔｈｅ ＣＦＤ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ＳＮＣＲ ｄｅ—ＮＯ Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ａ ｇａｒｂａｇｅ 个ＳＮＣＲ脱钔系统足按照 卜 ｆ 个模块进仃没汁： ｉｎｃｉｎｅｒａｔｉｏｎ ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ （１） 琐块： （２）｛ｉｆ ｌＪＪ【】沌儆块： ４＿７ ＳＮＣＲ喷射系统 （３）氨输送卡Ｉｌ块： ｊｆＪｊ氰喷射系统模拟实验成果的 础上，参照相应困家标 ｆ４）除 水输送帧块； 准，依 ¨ 流体力学对氨／水混合物溶液喷嘴的结构形状等具 （５）喷射系统。 体参数进仃优化设计，从而研究开ｌ发高性能的喷射系统。着力研 ［收稿｝ｊ期】２０１ ７一Ｉ２—２２ 【作者简介】１ 瑞ｌＩ（１９８６一），男，广‘Ｃｇｉｇ４－－人．【： 帅． 疆负责施＿ｆ：技术、项日施 等臀ｊ Ｉ：作。 广ｌ １４ 东化工 ２０１８年第１期 第４５卷总第３６３期 ＷＷＷ．ｇｄｃｈｅｍ．ｃｏｍ 究氨水稀释配比、氢喷射控制机理的研发，重点解决喷射点的位 置、分布，喷结构，实时闭环控制系统设计、研发等问题。 ４．２．１氨水除盐水混合模块： （１１控制原理 还原荆和除盐水的高、低流速警报会传送到控制系统，主ＤＣＳ 控制系统将监测还原剂卡¨稀释水的实际流量一高、低气 警报会 传送到控制系统，ＤＣＳ将监测还原剂和稀释水的实际压力一ＰＬＣ 可接受氨水的流量信号和稀释水的流量信号。 （２）技术特点 计量和混合模块的仪器将被用于确认额定的消耗量。制造商 指定的测量误差和此型号的仪器的标准将被考虑在内。 ＮＯ 控制器所需的必要氨水水量来自氨水输送管道。水量由 流最仪检测，气动调节阀控制。控制系统所需除盐水（与氨水混合 前）山流速仪监测，气动调节 控制。所有混合水量被平均分配到 每个喷嘴，水流由流速仪控制以保证合理分配，混合还原剂压力 由 计控制。 氨水 量足由氮氧化台物控制器的输出数据设定的。氮氧化 合物控制器的输入数据是从排放逻辑单元得到的实际ＮＯ 恤 所有喷可以在锅炉运行的情况下进行更换。 ４ｌ２．３控制单元系统 （１）控制原理 。。：级气体检测仪分别设置在氰罐区，氯输送区，及喷射 。 旦检测仪发出高位按泄漏报警，整个ＳＮＣＲ系统将会停＿ｌ｝．。 午ｌｌ据从温度测量和ＮＯ 分析仪的信息，控制系统可以实时悯 整稀释浓度及喷射位置。 正确的设置或设置值和实际值出现高偏差时将发送报警。 一Ｆ列信号需要ＤＣＳ提供的用于ＳＮＣＲ正常运行的信号： 出【］处ＮＯ 浓度 出口处氨逃逸率 同位置的温度 锅炉负荷 出口处ＣＯ及０１的量 ｔ系统模式 开启／关闭ＳＮＣＲ系统信号 （２）技术特点 控制系统通过Ｐｒｏｆｉｂｕｓ分布及Ｉ／０通信。控带Ｉ．系统与 Ｊ：艺方 式的协作与监测形成ｒ全自动控制系统。它可直接与主控制室 ＤＣＳ进行通信，接收信 并控制脱除工艺。 操作界面是配有操作程序的工业ＰＣ。所何的系统命令通过操 作终端给出。工艺图片用 操作和系统管理。这 图片使操作更 加容易直观，常用命令基本都在界面上给出ｊ｛＝通过按钮即可操作。 必要的工艺数据在操作终端上显示并传送到电厂ＤＣＳ上进 行正常运行／监视。运行模式可为当地或远程控制模式。远稗运行 模式操作命令通过ＤＣＳ进行。控制面板也町收集及存储 艺信 息。 正常情况下，ＳＮＣＲ系统是全自动模式下进行的，即 需要 人工介入控制。但是该系统也可在手动模式Ｆ运行，即系统可以 通过控制面板进行控制。 系统服务可选配电话调制解调器或ＬＡＮ连接进行远 控制 监管。 ＳＮＣＲ系统为全自动控制，与主ＤＣＳ通讯。商安全性，执行 ４ ２．２氨喷射模块 ｆ１）控制原理 将氰氧化物，氨浓艘和温度信号发送到ＰＬＣ，ＰＬＣ将控制调 整还原剂喷射截面。 当负简及ＮＯ 浓度的变化，ＰＬＣ控制氨溶液稀释模块到一定 的浓度（如仃必要），许实时调整还原剂喷射最以保证系统经济有 效的运作。 Ｌｊ喷出现故障，入［］处的流量计及压力计将发送警报。 （２）妓术特点 所有的喷射点的位置设计是基于完整的ＣＦＤ分析进行得，以 保 适当的温度窗范围内使烟气和还原剂充分混合及反应。 ＣＦＤ分析过程【｛Ｊ，使用了完全燃烧模拟，包括飞灰的作用， 辐射模型的使用，壳全化学反应过程的模拟，准确评估了整个锅 炉系统，对炉膛内温咬分布进行详细描述。 喷是专门的双液设计。 某些工况下不需要喷射还原剂的喷始终喷入压缩空气， 防止高温烟气对喷的损害达到冷却的目的。同时高速高压喷射 可以对喷进行有效防堵。 氰／水混合物通过喷射点分布在整个烟道截面。 喷射点将分布在两个不同高度面上，以保证氮氧化合物和还 原制始终住最佳的反心温度区域进行反应。每个喷射高度设有２ 个喷。 ＮＯ 与还原剂之问的反应是在氨水蒸发后进行的，所以化学 反随效率大于９６％。 脱硝需要的氨水超由ＳＮＣＲ系统的计量和分配电柜内的流量 控制阀进行控制的。 ＥＵ机械指导标准，自动监视恶劣条件系统报警或停机。 系统内所有监视信号均可在主ＤＣＳ上显示。 控制系统准确计算还原剂喷射量，并准确控制稀释和喷射模 块。整个ＳＮＣＲ系统通过控制系统自动运行。所有ＳＮＣＲ系统的 信号均可 厂 ＤＣＳ｝ 进行 示。 ５注意事项 侄使用ＳＮＣＲ脱硝技术进行烟气脱硝的过程Ｌ｛ｊ，应该注意以 下几点问题： （１）喷的喷射位置的选择。由于ＮＯ 的分布在炉膛对流断面 上是经常变化的，如果喷入控制点太少或喷到炉内某个断面上的 氨不均匀，则会出现分布较高的氨漏失量，并影响脱硝效率，所 以喷的喷射位置必须是炉内最有效的部位。 （２）氨水 的氨气浓度报警探头安装完成后，必须利用氰气进 行试验，确保报警装置工作正常，检测结果准确。 （３）氯足一种易燃易爆的具有腐蚀性的危险化学品，所以操作 人员在操作之前应该充分认识氨水与氨气的特性，熟悉接触到氰 后的相关事故抢救办法：并根据《危险化学品安全管理条例》的 规定制定应急救援预案，必须配备相关人员和防护器具。 ６实施效果 本：亡程的烟气ＳＮＣＲ脱硝处理后的参数如表２所示，各项指 标完全达到环保要求。 表１ ＳＮＣＲ脱硝处理参数 Ｔａｂ．１ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｏｆ ＳＮＣＲ ｄｅ—ＮＯ 整个系统在各种工况＿卜自动运行，系统的启动、正常ｉ薹行ｌ监 控和事故处理实现完全自动化，经过两年多的运行取得了良好的 效果。 ２０１８年第１期 第４５卷总第３６３期 广东化工 １３１ ｗｗｗ．ｇｄｃｈｅｍ．ｃｏｍ 中每一项要求， 出现紧急情况时能够及时做出应对，根据自己 所掌握的相应技能米进行最为合理的处理。并且，其中最为重要 是安全意识的培养，所有的操作人员及相关电力设备高压试验人 员均需具备强烈的安全意识，在确保自身安全之后才能够继续开 展工作，将电力设备高压试验发生危害的可能性降至最低。 例如，在２Ｏｌ３年５月８日至１５日，东北电网有限公司齐齐 哈尔超高压局送电工 需要进行电力作业，但操作人员乌某意外 从距地面３３米高空坠落，抢救无效死亡。经事故原因分析，操作 人员在进行电力工作时缺乏必要的安全意识，并没有对自身所运 用的设备及行为进行关注与重视，违规操作最终致使事故发生。 由此可见，加强电力操作人员的安全意识培养力度，对＿ｆ工作的 开展、人员的安全性以及减少事故发生的可能性都具备非常现实 的社会意义。 ３－３做好高压试验的卡ｌｊ关准备工作 现阶段，随着我国经济与科学信息化的发展，相关专业人员 对于电力设备高压试验的要求愈发的严格，所需结果的标准也愈 发的精确，而试验的对象、内容以及环境也相应的变得严峻且复 杂多样。引对这种情况，必须要严格要求所有准备环节，使其变 得更为规范 合理，进而为电力设备高压试验的开展奠定一个坚 实的基础。在进行电力设备高压试验时，相关 作人员需提前制 定好试验最佳实施方案，并有效地将相关规章市ｌＪ度中的标准与实 际情况进行融合，为实施方案的设计提供事实依据。同时要保证 实施方案的科学性 孑完整性，充分考虑到高压试验过程中所有可 能发生的意外事件，并将其对应的处理方法进行解释与说明，当 出现事故时可尽快解决。对于试验的过程与ＥＩ标，也是准备工作 中重要的组成部分，专业操作人员应根据实际需求明确试验的内 容与目标，保证通过高压实验得到的结果能够满足相关安全稳定 性的需求，为试验的有序开展进行有力地保障。 ３．４加强安全监督与管理 提供丫有力的保障。 往进行电力设备高压试验时，其安全稳定性尤其需耍受到管 理人员及操作人员的重视与关注。为保证存试验过程Ｌ｝１的安全性， 管理人员可通过组织构建一个专业的监督小组米进行试验过程的 管理，严恪觇范每一个参与电力设备高压试验的１：作人员的Ｅｔ常 行为与操作。其可通过制定工作证来分辨将要进入高压试验场地 的人员是否为试验内部员Ｊ－，且所有人员必须凭借Ｉ：作证进行试 验场地，这样才能够从根本上避免闲杂人等靠近试验场所，降低 其对于电力设备高压试验结果的影响力度。与此同时，可将电力 设备高压试验流程进行分层，每个环节为一个层次，然后由专人 负责，将试验过程巾的所有责任落实到个人，提高操作人员责任 心与安全意识的同时也能够有效降低安全隐患存在的可能性。监 督小组人员通过门常检查与特殊时间检查等对整个试验过程进行 监督，及时发现存往的安全隐患并进行相应的解决，或上报维修 部门使其对故障 域进行迅速的处理，提高电力设备高压试验的 科学性Ｌｊ安令稳定性。其中，安全监督 管理小组１ 作流程具体 如图ｌ所 。 图ｌ 安全监督与管理小组工作流程 Ｆｉｇ．１ Ｗｏｒｋ ｆｌｏｗ ｏｆ ｓａｆｅｔｙ ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｔｅａｍ ４结束语 伴随我闲迅速增长的经济，国民用电虽呈现持续上升趋势， 而电力设备作为保障供电质量及安拿稳定性的重要组成部分，受 到了困民的重视。通过对其实施高压试验可确切保证电力设备在 长期的运行过程ｕ｛Ｊ保持科学、规范的操作，进而保证电网系统的 有效运行。 ３．５加强高压试验的安全设计工作 因电力设备高压试验的危险性与复杂性相较其他】 作而言， 较为严重，且ｌ其可能会受到各种因素的影响而出现安令事故。针 对这种情况，专业操作人员与管理人员在进行高压试验前需对其 进行全面的考虑．做好安全设计工作，从根本上提高其安全系数。 其中，［乜力接地对ｆ高压试验具有无可替代的作ｆ｛ｊ，电力设备通 过接地操作柬获取试验场所的电压、绝缘以及实际安令距离等准 确的数值，并儿根据所得到的精准值来对电力设备高压试验进行 更深层次的剖析，保证试验ＪＩＩ￣ＬＪ进行的同时也为操作人员的安：牟： 参考文献 ［１】王俊松．浅谈电力设备高压试验的方法及安全措施［Ｊ］．１｛１国高新技术企 、 ，２０１７，（ＯＩ）：６６—６７． ［２］曹健．电力设备高Ｊ 试验方法与安全措施探讨【Ｊｊ．中翻商新技术企业， ２０１６，（１２）：７４—７５． （本文文献格式：王忠民．浅谈电力设备高压试验的方法及安全措 施［Ｊ］．广东化工，２０１８，４５（１）：１３Ｏ一１ ３１） （上接第１１４页） 参考文献 【１】王刻文，胡敏，郭宏昶，等．催化烟气脱硝Ｉ 艺选择探讨【Ｊ１．山东化工 ２０１３，４２（１０１：２１３－２１７． ３９ｆ２１：ｌｌ５一ｌ】６． 【４】莆强． 脱硝技术的现状及展望【Ｊ】． 洁净煤技术 １００６·６７７２（２０１７）０２—００１２－０８． ［２］火电厂。烟气脱硝 技术规范选择性非催化还原性［Ｍ】．ＨＪ５６３—２０１０， 北京：中国环保科学…版社，２０１０． ［３】王平．ＳＮＣＲ脱硝系统模块控制原理及技术特州Ｊ】．广东化工，２０１２ （本文文献格式：王瑞日．ＳＮＣＲ炉内脱硝系统的原理与技术特性 ［Ｊ］．广东化工，２０１ ８，４５（１）：１１３—１１４）
