1、SNCR系統及主要設備說明1、概述美國燃料技術公司FuelTech,Inc、（以下簡稱為燃料技術公司）就是一家大氣污染控制技術公司，其主要技術專注于煙氣脫氮技術與節能應用。燃料技術公司通過先進的經營與管理，提供多項專項技術與服務以滿足大氣污染控制客戶的特別需求。通過從一開始就充分地對機械、化學與控制進行改善，燃料技術公司完善了早期的NOxOUT技術。自1990年以來，已有400多個商業機組成功的安裝或即將安裝。燃料技術公司技術的基礎就是其爐內噴射除氮工藝，NOxOUT®銷？工藝。燃料技術公司現擁有或licenses超過45個與NOxOUTt藝相關的美國專利（見附錄1）。燃料技術公司在

2、納斯達克NASDAQ市交易。美國燃料技術公司致力于經濟有效地降低大氣污染，很樂意按照貴公司的要求，提供燃料技術公司用于華能呼倫貝爾伊敏2X600MVWJNOxOUT-SNCRZ下簡稱為SNCRJ：藝的初步方案，其中包括設計、供貨、制造、裝配、運輸、調試及培訓服務。燃料技術公司的SNC或術就是取得專利權的技術與專有工藝（美國專利證書見附件1）,其商業名稱就是NOxOU?T（見圖1與附件2,以下簡稱NOxOUT-SNCR）圖1 Fuel Tech尿素SNCR（NOxOUTSNCR）工藝系統示意圖NOxOU藤統采用尿素作為還原劑。與使用氨的脫硝工藝相比，使用尿素的SNCRT藝的優點如與氨相反，本工藝

3、使用的尿素就是無毒、無害的化學品；由于沒有氨噴射格柵（AIG）、壓縮機、旁路設計、鋼支撐等大的系統組件因而投資較低，不需要儲存、處理帶壓與危險的無水氨或氨水與相應的安全設備；氣一汽混合條件導致較低的動力需求；使用液態而不就是氣態反應劑，可以更有效地控制反應劑噴射模式與反應劑分布，保證與煙氣良好的混合，使化學劑以較低的NH逃逸得到較充分的利用SNC性能依賴于所謂的“溫度窗”,涉及以下參數:尿素與NOx反應的停留時間；溫度；基線NOx濃度；噴射區域CCft度；還原劑的分布均勻性；氨逃逸。為了達到高的NOx還原效率并將氨逃逸（或稱為“NH逃逸”）降到最低程度，應該滿足下述條件：還原反應劑滲透能力強，

4、液滴尺寸合理，分布均勻，與煙氣中的NOx混合良好；在反應區內可維持適當的溫度范圍；在反應區內可獲得足夠的停留時間；控制系統具有良好響應特性，對負荷變化敏感。燃料技術公司的NOxOU儂術采取以下措施，能夠以低的化學劑使用成本獲得高的NOx®原效率：由于燃燒過程的動態特性，爐膛溫度會在短時間內迅速變化，必須在爐膛上幾個不同高度處安裝噴射器以保證在適當的溫度處噴入反應劑；每一項工程應用的獨特情況可能對SNCRE藝提出不同的要求，因此FuelTech為每一個應用項目建立單獨的計算機模型；燃料技術公司開發了新型的化學劑噴射器，它能在尿素注入煙氣的過程中霧化尿素。該噴射器可以使用壓縮空氣（可達0

5、、55MPa）作為霧化介質，將尿素霧滴噴入煙氣中。該噴射器使尿素霧滴具有合理的液滴尺寸、分布與穿透性，促進了尿素與煙氣中NOx的接觸與混合；燃料技術公司設計與制造了簡單的化學劑供給與控制系統，將它們與精確的爐膛流體動力學分析及化學動力學分析相結合；燃料技術公司設計與應用了多噴嘴槍式噴射器，多噴嘴槍式噴射器可以強化反應劑分配的均勻性與滲透性。2、工藝說明NOxOUT工藝就是一個燃燒后的脫硝過程，通過在火力發電鍋爐，垃圾燃燒爐、窯爐或其她燃燒爐的煙道中噴入適量的NOxOUT陵其她脫硝劑來去除NOx的化學反應過程。NOxOUT觥是50%的尿素溶液配少量防腐蝕的添加劑。這種脫硝劑的優點就是容易配置，而

6、且不需特殊的安全法規來處理。選擇性催化還原（SCR）脫除NO的投資成本受催化劑價格及體積的影響很大，具運行成本主要受催化劑壽命的影響，一種丕道氏催化劑的選擇性還原過程特別就是脫硝率要求較低時（50%誡許更加誘人，這就就是選擇性非催化還原技術（SNCR該技術就是用NH、尿素等還原劑噴入爐內與NO進行選擇性反應，不用催化劑，因此必須在高溫區加入還原劑。還原劑噴入爐膛溫度為8501250c的區域，該還原劑（尿素）迅速熱分解成NH并與煙氣中的NO進彳TSNCRC應生成N,該方法就是以爐膛為反應器。研究發現，在爐膛8001250c這一狹窄的溫度范圍內、在無催化劑作用下，NH3或尿素等氨基還原劑可選擇性地

7、還原煙氣中的NQ基本上不與煙氣中的O作用，據此發展了SNCRfc。在8001250c范圍內，NH3或尿素還原NOx的主要反應為：NH3為還原劑4NH3+4NO+O2-4N+6H2。尿素為還原劑2NO+CO(NH2+1Q-2N2+CO+2Ho2不同還原劑有不同的反應溫度范圍，此溫度范圍稱為溫度窗。NH3的反應最佳溫度區為8501100c。當反應溫度過高時，由于氨的分解會使NOX5原率降低，另一方面，反應溫度過低時，氨的逃逸增加,也會使NO斑原率降低。反應劑利用率就是衡量反應劑利用程度的指標，它與NOX兌除效率可用一個稱為標準化化學計量比率（NSR）的參數聯系在一起。NSRt義如下：mcd反應劑與

8、入口NOx的實際摩爾比NSR反應劑與入口NOx的化學計量摩爾比反應劑利用率、NSRtNOX兌除效率之間的關系如下：門士劃到中wNOx脫除效率，反應劑利用率，NSR通過性能試驗關聯的FuelTechSNCR工藝與設計變量有：NOx還原（減排）率，從設計基線值或以下降到目標水平;反應劑與NOx的摩爾比（NSR）;達到NOx還原（減排）率所需的最大反應劑流量；最大NH3逃逸；對于多層噴射方式，控制系統適當的負荷跟隨能力。采用NOxOUTSNCR工藝必須具備以下必要條件：能夠使用計算流體力學（CFD）與化學動力學模型（CKM進行工程設計能力，即將先進的虛擬現實設計技術與特定燃燒裝置的尺寸、燃料類型與特

9、性、鍋爐負荷范圍、燃燒方式、煙氣再循環（如果采用）、爐膛過剩空氣、初始或基線NOx濃度、爐膛煙氣溫度分布、爐膛煙氣流速分布等相結合進行工程設計；機械系統，包括設計合理的設備，例如反應劑儲存、計量、分配裝置、噴射組件、監視與控制裝置等；特定性質的化學反應劑尿素；應用工程包括合理的安裝、調試與維護。（1）設計條件CFD真型模擬特定燃燒裝置內煙氣流動與溫度，而CKM莫型卞g據CFD計算的流動與溫度數據來計算尿素與NOx的反應，這兩個模型結合在一起確定最優溫度區域與最佳反應劑噴射模式。模型研究能夠對NO斑原率進行估計，所以可以確定合理的工藝方案。SNCR勺設計利用幾十年積累的技術訣竅與現場經驗，系統安

10、裝、操作與維護簡單；（2）設備條件與SCRT藝不同，燃料類型（例如煤、生物質與垃圾等）對SNC牲能影響很小。二十多年的現場經驗表明，只要存在“SNCR反應溫度窗"，SNCR工藝可應用于燃燒各種燃料的各種型式的鍋爐。因為SNC就是燃燒后煙氣處理工藝，燃燒裝置的尺寸、類型與燃料類型對SNCRE藝沒有較大影響。該工藝在以煤、油、天然氣、木質廢料、城市固態垃圾或危險垃圾為燃料的燃燒裝置上得到成功驗證。這些燃燒裝置的尺寸與型式各不相同，包括快裝鍋爐、工藝加熱器、焚化爐、循環或鼓泡流化床、廢熱鍋爐與電站鍋爐等。因此，SNCR能應用于幾乎所有的燃燒裝置，使其NOx排放滿足或超過大多數NOxHF放要

11、求。使用無毒尿素溶液的關鍵噴入方式，SNCRX藝采用無毒的尿素溶液作為反應劑，將其噴入高溫煙氣中，從而減少NOxHF放，其副產物就是水、氮氣、二氧化碳、其它無毒氣體與通常的煙道氣成分；（3）化學藥劑條件尿素溶液的儲存、運輸與處理不需要特殊的安全防護措施。當使用高硬度的水稀釋時，FuelTech推薦使用NOxOUTA液（它就是濃度為50%勺尿素溶液，添加少量的特殊化學物質進行穩定）,以加強尿素霧化，將由于時間、溫度與水中雜質造成的尿素沉淀減小到最低程度。為了取得高的NOX5原效率并將氨逃逸降到最低，應該滿足下述條件：1. 具有強的穿透能力與合理液滴尺寸的還原反應劑充分分布，與煙氣中的NOx混合良

12、好。2. 在反應區內可維持適當溫度范圍的右方原則(theRight-sidePrinciple)。3. 在反應區內可獲得足夠的停留時間。4. 具有良好響應特性的對負荷變化敏感能跟隨的自控系統。從SNC番統逃逸的氨可能來自兩種情況,一就是由于噴入點煙氣溫度低影響了氨與NO的反應；另一種可能就是噴入的還原劑過量或還原劑分布不均勻。還原劑噴入系統必須能將還原劑噴入到爐內最有效的部位,因為NOx的分布在爐膛對流斷面上就是經常變化的,如果噴入控制點太少或噴到爐內某個斷面上的氨不均勻,則會出現分布較高的氨逃逸量。在較大的燃煤鍋爐中,還原劑的均勻分布則更困難,因為較長的噴入距離需要覆蓋相當大的爐內截面。為保

13、證脫硝反應能充分地進行,以最少的噴入NH量達到最好的還原效果，必須設法使噴入的NH與煙氣良好地混合。若噴入的NH不充分反應，則逃逸的NH與SNCRT藝一樣不僅會使煙氣中的飛灰容易沉積在鍋爐尾部的受熱面上,而且煙氣中NH遇到SO會產生NHHSOB造成空氣預熱器堵塞,并有腐蝕的危險。但就是,由于SNCRE藝中沒有催化劑，不會使煙氣中SO濃度增加2-6倍。在相同的逃逸氨濃度時，形成(NH)2SO與NH-HSO的可能性較SCRf氐2,6倍。因此，SNCRX藝的逃逸氨一般控制在515Ppm以下，而SCRT藝則必須控制在15ppm。SNCRB氣脫硝技術的脫硝效率一般為30%60%g鍋爐結構尺寸影響很大，可

14、用作低NOx燃燒技術的補充處理。美國的SNC殷術在燃煤電廠的工業應用就是在80年代開始的，目前世界上SNCR：藝在燃煤電廠的總裝機容量在25GM100臺機組以上。圖2為一個典型的SNCRC藝布置圖，它由還原儲槽、多層還原劑噴入裝置與與之相匹配的控制儀表等組成。SNC朦統煙氣脫硝過程就是由下面四個基本過程完成：接收與儲存還原劑;還原劑的計量輸出、與水混合稀釋;在鍋爐合適位置注入稀釋后的還原劑;還原劑與煙氣混合進行脫硝反應。、主要設備說明HFDt流量與循環裝置此一裝置就是包括完整自行的高流量、高壓輸送、并包括過濾NOxOUTA化學還原劑的設備,把NOxOUTAJ送到IZM-3-WMS式噴射層與MN

15、Lg計量站裝置。此一裝置在工業鍋爐與點站鍋爐上就是有多功能的，這些功能包括：供給化學還原劑需要輸送的壓力到IZM-3-WM墻式噴射層與MNLg計量站裝置；過濾NOxOUTAW防止阻塞；供給溶液水需要的熱量以防NOxOUTA吉晶;保持NOxOUT儆循環；為近程或遠程控制與監測系統；供給作內函的重復系統，以保持聯續操作。此一裝置有兩個多級離心泵，在線過濾器，在線加熱器，及所有的壓力、溫度、流速、高度儀表/遠程控制NOxOUTUHFD循環及NOxOUT儲存系統。DW稀釋水泵裝置此一裝置就是高流量、高壓輸送控制把過濾稀釋水輸送到IZM-2-WM®式噴射層與MNL層計量站裝置。此一裝置的主要功

16、能就是供給稀釋水所需的壓力與控制到IZM-2-WM注射/噴射區內。使用背壓與多級離心泵可依應用系統的要求來調試控制此工藝。此外，過濾的稀釋水可防止阻塞、保持聯續操作。此一裝置有兩個多級離心泵，在線過濾器，壓力控制閥，在線加熱器，及所有的壓力、流速儀表/遠程控制NOxOUTU稀釋水壓力泵裝置。此一裝置就是先裝配好并在廠家檢測過的，裝在一不銹鋼底盤上。電器的部分就是用NEMA或NEMA4籌級，及NFPA,NEC,IEEE等規格的電器標準。所有部件，除了在線過濾器就是銅制外，均就是304或316不銹鋼的。IZM-3-噴射區計量站裝置噴射區計量裝置就是一級裝置，用于精確計量與獨立控制到鍋爐或焚化爐內每

17、個噴射區的NOxOUTA應劑濃度。該裝置采用獨立的化學劑流量控制，通過區域壓力控制閥與就地PLC空制器的結合，為復雜的應用情況提供所需的高水平的控制。該裝置連接并響應來自于機組燃燒控制系統、NOxf氧監視器的控制信號，自動調節反應劑流量，對NOxK平、鍋爐負荷、燃料或4燒方式的變化做出響應，打開或關閉噴射區或控制其質量流量。每一個區子裝置可相互獨立地進行運行與控制,該特性允許隔離每個子裝置進行維修且不會嚴重影響工藝性能或總體的NO斑原效果。噴射區計量裝置標準的單元包括一個不銹鋼自由基座、主連鎖跳閘盤、儀表與霧化空氣壓力開及儀表空氣調節器。每一個區裝置包括:帶有就地/遠方選擇器的就地控制盤、化學

18、劑與水的磁流量表、手動與自動噴射區隔絕閥、化學劑與水的控制閥以及嵌入式靜態混合器。SLP3-Dx墻式噴射器分配裝置SLP3-Dx-CN（墻式噴射器分配裝置）就是放在噴射器前（通常在同一高度）,引導并檢查噴射器性能的分配化學還原劑裝置。霧化空氣與冷卻空氣由此一裝置注入。它們就是為了安裝方便已組成好并就是及多管型的。另外,此一分配裝置還包括需要的面板。完整的安裝與檢測,包括流速與壓力顯示與壓縮空氣與化學還原劑量調閥或表。每一面板均為了就地流速調節方便,擺在一單立式的不銹鋼底盤上與有多格珊管式組裝。SLP3-I-NFTL標準墻式噴射器組件每一個噴射器組件都具有適合的尺寸與特性，保證達到必須的NOx減

19、排所需的流量與壓力。噴射器全部用316L不銹鋼制造,噴嘴頭與冷卻護套一般就是3/4”管材（外徑0、750”壁厚0、065”）。內部霧化管一般就是3/8”管材,標準長度為2、5。每個裝配還包括美國燃料技術公司的空氣霧化噴射器、用于插入調整的適配器、用于連接鍋爐支撐的連接件、快裝接頭與用于化學劑與霧化空氣管路連接的6長鋼絲編織可彎曲軟管。MNlfg帶伸縮機構多噴嘴槍噴射器用于在標準的墻式噴射器不能提供適當的覆蓋的區域提供化學劑覆蓋。每一個MNL配有一個伸縮機構,當噴射器不使用、冷卻水流量不足、冷卻水溫度高或霧化空氣流量不足時,將其從鍋爐中抽出。該噴槍在其后座采用空氣霧化原理,它包含數對噴嘴,這些噴

20、嘴沿噴槍的長度按一定間隔排列,將化學劑細霧送入鍋爐煙氣中。噴槍的長度可以改變,插入長度可達11。為了較充分地利用化學劑與控制氨漏失,可改變噴嘴沿噴槍的長度的間距。該噴槍外管內封裝許多內管,這些內管用以將冷卻水在噴槍內循環,將噴槍溫度降到最低。每根內管向一對噴嘴供水。該噴槍需要一個用來控制到噴槍的化學劑混合物與空氣流量的分配控制盤,一個用來監視與控制冷卻水流量與溫度以及伸縮機構的控制盤。標準的MNLffl過直徑為5、5”的開口插入。伸縮機構類似于吹灰器的伸縮機構。這些噴槍與伸縮機構根據每一個工程項目的情況特別定制,以滿足工藝學部門提出的所需的化學劑覆蓋。MNL-DM2fMNI縮機構的分配裝置多噴

21、嘴槍分配裝置安裝在多噴嘴噴槍（MNL）的前面，用來控制到每兩個MNU勺霧化/冷卻空氣、混合的化學劑與冷卻水的流量。空氣、混合的化學劑可以在該裝置上調節,達到適當的空氣/液體質量比率,取得最優的NO斑原效果。該系統可以在就地控制盤上操作，也可以從計量裝置PLC或用戶DCS8統進行遠方操作。MNL-DM拴制MNU勺伸縮與到每個MNU勺霧化/冷卻空氣、混合的化學劑與冷卻水的流量。該裝置包括：基于繼電器的控制盤、NEMA4X制柜與帶有外部操作機構的主控制盤斷路器、不銹鋼基座制動器（skids）、馬達驅動的混合化學劑、霧化空氣與冷卻水球閥、溫度組件、冷卻水溫度指示器、檢測霧化空氣流量的壓力開關、壓力指示

22、器、混合化學劑流量指示器、冷卻水壓力調節器與冷卻水流MNL空氣調節閥空氣壓力控制回路調節MNU勺空氣壓力，維持適當的霧化空氣壓力。該壓力控制閥維持MNLRMN6配裝置的調節器上游的足夠的空氣壓力。MN於卻水調節裝置對于MNe壓力控制回路所調節之冷卻水壓力，乃為了維持適當之流量與溫度。該壓力回路在MNLF游及MN份配裝置之調節器內，維持了足夠的冷卻水壓力，以調整維持適當之流量與溫度。MN於卻水空氣凈化調節器MNL冷卻水空氣凈化調節器就是為了把管路中的水，在鍋爐離線不操作時沖出，此調節器會供給過濾空氣到MN聆卻水管路。溫度監測裝置美國燃料技術公司提供的溫度監測系統為一連續性光學監視器,設計用來監測爐膛內煙氣溫度。溫度監測器感應從飛灰