串级前馈方法在SNCR烟气脱硝系统上的应用

北极星环保网讯:我国氮氧化物排放量2009年至2011年一直呈上升趋势,尤其2011年氮氧化物排放量已接近2000万吨,为此我国2011年新颁布的标准《GB13223-201火电厂大气污染物排放标准》规定2012年后新建火电机组将执行100mg/m3的氮氧化物排放限值,而现有机组也要在2014年7月1日前达到该排放标准,以控制氮氧化物的排放量｡因此,我部积极地进行了脱硝改造,采用SNCR+臭氧的脱硝方式,并于2015年6月20日将脱硝装置投入运行,脱硝效果良好,将氮氧化物控制在100mg/m3以内｡同时经过技术攻关,对氮氧化物排放量的控制实现了自动控制,控制效果良好｡

1 SNCR脱硝反应原理

SNCR脱硝实际上就是在锅炉炉膛温度为850℃

~1100℃的区域内,把还原剂尿素或氨气的稀释溶

液喷入炉膛,还原器迅速热解出NH3气体,与烟气中的NOx进行反应生成N2和H2O,该方法在炉膛内部反应(无需SCR反应加装催化剂)｡其主要反应如下:

尿素还原的主要反应为

2NO+CO(NH2)2+1/2O2→2N2+CO2+2H2O

氨还原的主要反应为

4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O

当温度过高超过反应温度区域(1100℃以上)时,氨就又被氧化成NOx,该反应为

4NH3+5O2→4NO+6H2O

2 SNCR脱硝工艺流程

SNCR的整个工艺流程分为尿素溶解存储部分､高流量部分､稀释计量部分和炉前分配部分｡其流程为袋装尿素颗粒,经溶解罐与加热后的除盐水稀释(除盐水温度60℃左右),将尿素颗粒溶解稀释为50%的尿素溶液;溶解配制完毕后,将配置好的50%尿素溶液由尿素输送泵送至尿素溶液储罐,存储罐内部由低压蒸汽伴热管线,将尿素溶液储罐内的尿素溶液维持在60℃左右,存储的尿素溶液经过高流量循环模块将尿素溶液打循环,并保证前段循环母管压力不低于0.85MPa(保证尿素溶液供应量以及稀释入口压头);由高流量模块输送来的50%浓度的尿素溶液在稀释计量模块中由除盐水稀释至<10%的尿素溶液,同时将稀释模块的出口压力维持在0.7MPa(保证喷头处的压头需要)｡稀释计量模块将稀释后的尿素溶液分别输送至分配模块DM1､DM2､DM3,在分配模块中,对压缩空气和尿素溶液进行精确计量分配,再输送给各支喷枪｡由喷枪将雾化后的尿素溶液喷至炉膛的合适位置,进行脱硝反应｡其具体工艺流程和喷枪位置如图1所示｡

3 控制系统简介

我厂二电站DCS为OVATION3.0.4控制系统,有14个操作站(分为OPR210~OPR220､OPR221~OPR223),控制器共26个,分为DPU1~DPU13以及DPU51~DPU63,其中DPU1与DPU51到DPU13与DPU63均为互为冗余的控制器,而DPU10/DPU60有远程I/O站(通过光纤通讯),数据库站为EWS200､工程师站为AMS170､历史站为OPH160､外部通讯站为OPC180､OPC181｡脱硝部分采用3对独立控制器DPU11/DPU61､DPU12/DPU62､DPU13/

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