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1、本科毕业设计论文sncr氨水脱硝方案全案75T/h流化床锅炉SNCR-EE氨水脱硝系统项目方案20xx年 12月第1章 脱硝背景及意义硝泛指含氮氧化物，主要有N2O、NO、NO2、N2O3等，多以NO、NO2形式存在，简称为NOx。NOx主要来源于生产、生活中所用的煤、石油等燃料的燃烧。NOx的危害主要有以下几个方面：（1）严重影响人类身体健康，NO能与血液中血红蛋白发生反应，降低血红蛋白的输氧能力，严重时可引起组织缺氧，损害中枢神经组织；（2）形成光化学烟雾，NOx与碳氢化合物在阳光照射下会产生有毒的烟雾，称之为光化学烟雾；（3）是形成酸雨的重要组成成分，我国酸雨主要成分为硫酸，其次是硝酸，

2、硝酸主要来源就是空气中的氮氧化合物；（4）容易演变成PM10和PM2.5，对人体产生危害。据研究，近来受民众关注的PM2.5，其中10%为氮氧化物氧化为硝酸根所致；（5）造成臭氧层耗损。煤炭资源在我国一次能源构成中占据主要地位，约占目前已探明矿物质能源资源的90%。从中国历年能源消费总量及构成上看，我国以煤为主的能源生产和消费结构在今后相当长的时间内都不会有根本性的变化。因此，煤燃烧产生的污染物排放是我国大气污染的一个重要组成部分。2009年全国电力行业氮氧化物排放量达829.42万吨，占全国氮氧化物排放总量的49%。“十一五”以来，“节能减排”在我国国民经济和社会发展“五年规划纲要”中被赋予

3、了特定的内涵，成为国家规划中的约束性指标。2012年，国务院首次印发的节能减排“十二五”规划明确提出：氮氧化物排放量则由1055万吨下降到750万吨，下降29%。脱硝作为电力行业的一个重要指标引起了国家高度重视，随着国家对环保要求的不断严格，我国电力行业迎来了史上最严格的环保标准。因此，NOx的控制和减排已经是电力行业的必然选择。第2章 SNCR脱硝工艺技术简介2.1 SNCR脱硝原理选择性非催化还原（SNCR）脱硝技术，是烟气NOx的末端处理技术，是把含有氨基的还原剂（尿素或氨水）在不使用催化剂的前提下均匀喷入锅炉温度范围为8501250的区域，选择性地把烟气中的NOx还原为N2和H2O，以

4、达到减排NOx的目的。主要化学反应为： 氨水作还原剂：4 NO+4 NH3+O24 N2+6 H2O 4 NH3+2 NO2+O23 N2+H2O 尿素作还原剂： 2 CO(NH2)2+4 NO+O23 N2+2 CO2+4 H2O 6 CO(NH2)2+8 NO2+O210 N2+6 CO2+12 H2O2.2 SNCR脱硝技术的优点1. 投资成本低，不使用催化剂，运行成本低，经济优势明显；2. 不需要对锅炉进行结构性改造，建设周期短；3. 对生产工艺无不良影响，改造使用后无需调整其他设备的运行；4. 与SCR相比不产生液体或固体废料；5、比较适合我国现有中小型电厂锅炉改造，脱硝效率约为50

5、%85%，并可以和低 NOx燃烧或分级燃烧技术共同使用。SNCR技术是已投入运行使用并被证明的非常成熟的烟气脱硝技术，目前在国内锅炉中已推广使用，效果很好。更精密、更有效的雾化控制模式、更精准的NOx监测技术，可以帮助更精确地调节脱硝剂的喷入量，完善混合程度，获得更高更稳定的脱硝效率。近期国内科研院所、权威部门一致认定， SNCR技术是很适合我国实际情况的成熟可靠的烟气脱硝技术。 2.3 SNCR脱硝效率的影响因素（1） 温度范围NOx的还原反应发生在某一特定的温度范围内（最佳反应温度区间为8501100）。若温度过低（800以下），NH3的反应不完全，容易造成NH3逃逸，形成二次污染；而温度

6、过高（1400以上），NH3则容易被氧化为NOx。可见温度过高或过低都会导致还原剂的损失和NOx脱除率下降。（2） 还原剂和烟气混合程度SNCR脱硝效率低的主要原因之一就是混合问题，还原剂与烟气的混合程度决定了反应的进程和速度。例如，局部的NOx浓度过高，不能被还原剂还原，导致脱硝效率低；局部的NOx浓度过低，还原剂未全部发生还原反应，导致还原剂利用率低，还增加氨逃逸。因此，还原剂与烟气混合充分与否，直接影响脱硝效率。（3）溶液停留时间溶液停留（化学反应）时间：合适的温度范围内反应物在反应器内停留的总时间。在此时间内，氨水或尿素等还原剂与烟气的混合、水的蒸发、还原剂的分解和NOx的还原等步骤须

7、全部完成，一般要求时间为0.5s。而雾化状态的氨在脱硝反应区停留时间的长短取决于反应区的尺寸、烟气流经反应区的速度、还原剂溶液的雾化状况、雾场与烟气混合的形式等因素。（4） 氨氮比（NSR）即反应中氨基与NO的摩尔比值，按照SNCR反应，还原1mol NO需要1mol氨或0.5mol尿素，但实际使用的还原剂量要比这个量大，因为实际反应比较复杂且气体混合不均匀，要达到较好的脱硝效果就必须增大还原剂量。随着氨氮比的增加，脱硝效率增加，氨逃逸增加，成本也会增加。目前SNCR的经济NSR一般控制在1.2-1.5左右。（5） 其他因素烟气中氧含量、初始NOx含量，还原剂类型和状态等因素都会影响脱硝效率。

8、针对以上影响因素，不难看出混合程度、雾场穿透力、雾化效果、覆盖面积等因素都是由喷枪决定的，我公司专注雾化研究十余年，成果丰硕。突出发挥工业先进雾化优势，重点推出SNCR-SED系列经济高效脱硝喷枪，雾场穿透强劲、雾化效果远远超过同类喷枪，控制系统稳定可靠、技术装备先进精良，组成的SNCR-EE脱硝系统获得合作单位一致好评。公司装备配置精良强劲，机械加工与航天精密机械加工企业合作，具国际先进水平。自控配置成熟、可靠、稳定成型。脱硝核心技术独具优势，设备获得国家科技部技术创新基金奖励。脱硝设备实用、耐用、节能、高效。产品遍布全国，惠及冀东、海螺、南方等数百家水泥、电力企业。第3章 SNCREE脱硝

9、系统方案3.1 SNCR脱硝工艺参数表75T/h锅炉工艺参数表锅炉类型流化床炉炉膛出口温度860锅炉额定负荷T/H75烟气量Nm3/h10万NOx初始浓度mg/Nm3200NOx目标浓度mg/Nm3100 我公司长期以来对脱硝行业不断进行深入研究，根据多套脱硝系统建设的经验，还原剂可以使用氨水或者尿素。氨水作为还原剂较尿素的优势在于：首先，氨水价格比尿素低，故运行成本较用尿素经济；其次，省去了使用尿素时需要的溶解过程，系统操作更方便；最后，反应区的温度更接近氨水脱硝的最佳反应温度，因此可以达到更高的还原剂利用率和脱硝效率。本套方案以氨水作为还原剂，需要注意的是氨水使用过程中需要更加严格的安全管

10、理。3.2 工艺过程氨水罐车送来质量浓度为20%-25%的氨水，用卸氨泵或罐车自带泵打到氨水存储罐，保证储罐储存的氨水可供系统连续运行5-7天。为了满足雾场覆盖的需求，需要喷入比较多的还原剂溶液，所以需要将氨水进行一定的稀释，来自氨水罐的氨水和来自清水罐的清水通过加压泵加压后再经静态混合器均匀混合，氨水被稀释到8%-15%的浓度，然后再通过管路送到喷枪，经喷嘴雾化后喷射到适当位置进行脱硝反应。在相同的温度情况、相同脱硝率的前提下，氨氮比的值是确定的，而当氮氧化物含量发生变化时，氨水的喷入量也会随之变化。水泵流量的调节由变频器变频控制水泵电机转速的变化来实现，可以做到无极调流量。整套系统的控制可

11、以实现现场自动控制、现场手动控制和中控远程控制。3.3 系统组成SNCR脱硝系统主要包括：氨水储存系统、清水储存系统、加压计量系统、喷射雾化系统和自动控制系统。系统工艺流程图如下：图1 氨水脱硝系统工艺流程模块图3.3.1 存储系统该系统主要包括卸氨模块、氨水储罐、清水储罐以及配套的管路阀门、仪器仪表等。系统安装在脱硝专用厂房内，厂房内部固定安装1个卧式氨水储罐，其顶部设有压力保护开关和呼吸阀，另外还设有液位计、排空阀等。氨水储罐旁设有自来水紧急冲洗装置，紧急情况下用于冲洗眼睛、皮肤，作防护预处理。此外，该系统还配置有两个清水罐，一个用来吸收氨水存储罐逸出的氨气，一个在系统停用或检修时，用来冲

12、洗管路。此外，厂房设有必要的氨水泄露处理设施，例如围堰装置，保证将氨水泄露时的危害降到最低，达到国家安全生产等级标准。在该系统中，氨水储罐使用不锈钢制作，氨水属于易挥发物质，必须采用密封结构，防止氨气泄露时对周围环境造成污染，我们会在储罐上方设置气压监测装置和氨挥发处理装置以及进气装置，以保证储罐的安全。 3.3.2 加压计量系统该系统主要由氨水加压泵、清水加压泵，计量混合模块、冲洗模块及配套的管路阀门、仪器仪表等组成。加压泵对氨水溶液和清水进行过滤、加压、然后通过混合器均匀混合，输送至喷射雾化系统。泵站共设有三台多级泵，两用一备，备用泵同时满足输送氨水和清水的条件，保证系统长期、连续、稳定地

13、运行。水泵作为整个系统的重要设备，选用中国驰名品牌，质量可靠，性能稳定，过流部件全部采用优质不锈钢制作，防腐，耐磨，寿命长，为系统长期正常稳定运行提供了有力保障。氨水的稀释需要静态混合器来完成，氨水管路的氨水和清水管路的清水进入混合模块，进行静态混合，稀释到喷射所需的浓度，最终通过管路被输送到喷射位置。系统另设有流量计、压力变送器、压力表等监测器件，流量计监测介质的流量并作为喷氨量的依据，然后通过控制变频器输出频率来达到所需的流量，此外，还设有手动调节装置，在自动控制系统出现问题时可以手动对流量进行调节，保证系统地长期连续运行，压力监测元件监测系统压力是否正常，并将压力信号传到中控系统，形成及

14、时反馈，方便对系统地实时监测与控制。冲洗模块在系统停用检修时对管路进行冲洗，利用电动阀门的开启和关闭来控制介质的流动方向和流向的管路，防止残留在管路中的氨水溶液溢出对人员安全及环境造成影响，保证设备使用安全，延长设备使用寿命。3.3.3 溶液喷射雾化系统 图2 SNCR-SE系列喷枪 溶液喷射雾化系统是整个系统的关键部分。SE系列脱硝专用喷枪选用特种耐高温材质，还原剂溶液通过喷枪前端的雾化喷嘴进行雾化，形成30-70m左右的小颗粒，喷入脱硝反应区，与NOx发生还原反应。喷枪安装在锅炉水平烟道内，此处氮氧化物已经完全形成，能够达到更好的脱硝效果。喷枪使用时，首先在烟道壁上合适的位置开孔，然后将喷

15、枪护管伸入孔内，再用法兰将喷枪和护管连接一起，共同固定在烟道壁上，喷枪用高压胶管与氨水溶液和压缩空气管路连接，在烟道外壁合理布置，全方位对NOx进行捕捉，保证脱硝效率。3.3.4 自动控制系统我公司技术人员研发的脱硝专用自动控制系统，由控制柜和现场测量仪器仪表组成，是整个脱硝系统的核心。“PLC+触摸屏”的人机对话界面，操作简单方便。控制系统根据采集到的相关信号，控制、调节各个设备的运行，实现高效脱硝。该系统还可根据客户要求使用DCS中控控制。控制系统核心元器件采用ABB、西门子等品牌电气产品，响应迅速，反应灵敏；外围采用施正泰电气元件，质量可靠，性能稳定，安全性高。控制方式包括现场自动控制、

16、现场手动控制和中控远程控制，方便各个工况下的操作。系统另设有必要的报警，比如液位报警、流量报警、变频故障报警、压力报警等，保证系统长期、安全、稳定地运行。3.4 SNCR-EE系统主要设备清单 主要设备清单SNCR-EE（氨水）序号设备名称材质单位数量设备厂家一、储存系统1氨水储罐304套1河北诚誉2冲洗水罐304套1河北诚誉3吸收水罐304套1河北诚誉4卸氨模块304套1河北诚誉5仪器仪表316套1合资品牌6配套管件、阀门304套1河北诚誉二、加压和稀释系统1氨水加压模块304套1河北诚誉2清水加压模块304套1河北诚誉3冲洗模块304套1河北诚誉4仪器仪表316套1合资品牌5配套管件、阀门

17、304套1河北诚誉三、溶液喷射系统1喷枪（喷头）特种钢材套6河北诚誉2气压稳压模块304套2河北诚誉3耐腐胶管根18河北诚誉4仪器仪表316套1合资品牌5配套管件、阀门304套1河北诚誉四、自动控制系统1控制柜台1河北诚誉2控制软件套1河北诚誉3PLC台1西门子4变频器台2ABB5触摸屏台1北京6继电器组1正泰7台式机套1知名品牌8组态软件套1知名品牌9交换机台2Tp-link10光电转换台2知名品牌11单模光纤若干知名品牌12氨水接收系统控制柜个1正泰13喷淋系统接线柜个1正泰14其他元器件套1知名品牌3.5 SNCR-EE系统运行成本分析 选用氨水作为还原剂，采用特制的脱硝喷枪，良好的雾化

18、效果，适宜的温度区域，充分的还原反应，可确保脱硝率达标。依据烟气中初始NOx浓度、烟气量等工艺参数值，年运行时间按330天计算，系统的年运行成本构成如下表：SNCR-年运行费用列表序号名称单位数量费用（万元）1氨水（20%）t108881.62清水m11000.553电费kw240002.44压缩空气m880000.885人工费26检修费97合计96.43 注：上表采用如下参考价格： 氨水750元/吨；清水5元/吨； 电价1元/度； 压缩空气0.1元/立方 实际运行成本因用量和当地价格等因素会产生上下浮动。3.6 系统安全运行保障1.厂房设有消防水管，当出现氨水泄露时打开水管，用于冲洗吸收氨水

19、，然后冲洗水通过设置在地面的排水管道排出进行处理；设有喷淋降温装置，防止氨水温度过高。2.厂房设有自来水池，若现场人员发生意外，可及时进行最基本的冲洗防护，保证人身安全；设有标志牌标明注意事项、设备操作流程及紧急情况应对措施。3.系统合理地设置了排空阀门，在系统长时间停用时可以将系统管路中的残液完全排空，减少对管路的腐蚀，保证系统安全、稳定、长期地运行。4.控制部分实时监测系统各部分的工作状态，当系统工作不正常时及时发出警报，防止造成对系统的损害及对人员的伤害。5.我公司会负责提供相关人员的岗前培训，对其进行全面、系统的培训（包括系统操作、维护、检修等）。6.我公司所有设备的使用及建造全部符合

20、相关行业质量标准及国家强制标准。3.7 SNCR-SE脱硝喷枪特点SNCR-SE型高效脱硝喷枪，是脱硝设备的核心部件。喷枪性能和质量，对整个脱硝工程的脱硝率、氨逃逸、运行成本以及使用寿命等起着决定性作用。我公司设计生产的SNCR-SE、SED型高效脱硝喷枪是省环保部门认定产品，经众多客户现场8501250连续使用验证，雾化效果良好、脱硝效率高、为用户大幅度降低运行成本，耐高温、耐磨损、耐腐蚀，使用寿命远远超出同类产品，深受广大用户青睐。（1）选用特种钢材材质具有耐酸、耐碱、耐高温（最高耐热温度1250）、耐磨损的特性，经先进加工工艺制成，寿命长。（2）良好雾化效果雾化颗粒在3070m，雾化角度

21、从3090度，雾场喷射距离从1500mm7500mm，单只喷枪喷射量在18750L/h任意选择，能够实现溶液瞬间雾化并完成还原反应，确保高效脱硝，能够满足各种类型锅炉在不同工况环境下的脱硝需要。（3）独特降温设计为避免喷枪长期在8501250的高温环境下工作，设计了独特的降温保护功能，可使喷枪工作环境降温至350以下，大大延长了喷枪和喷头的使用寿命。（4）停用防堵功能喷枪设计了停用防堵功能，确保喷头在高温、高浓度粉尘、复杂的气流环境中即使不抽出喷枪也不致堵塞。（5）多种型号选择SNCR-SE系列喷枪具有多种雾场分布形式，不同的型号具有不同的最佳流量范围，可以根据锅炉的规格尺寸等因素来确定喷枪的

22、选型，将喷枪的性能发挥到极致，达到最高的脱硝效率。（6）人性化设计喷枪外观简洁，快装连接设置，安装、检修更方便，工作运行更安全可靠。系统参数系统名称：河北诚誉SNCR-EE型脱硝系统设计制造单位：河北诚誉喷雾技术有限公司系统组成：氨水和清水存储系统、加压计量系统、喷射雾化系统、自动控制系统系统参数：输入电压：AC三相380V 系统功率：6Kw 控制方式：PLC+触摸屏 建筑形式：设备厂房 占地面积：70m2 耐火等级：2级 抗震等级：2级 水泵数量：3+1=4台 泵站尺寸：约1200mm*1500mm 喷枪型号：SNCR-SE-75-2.2 系统可用率：98% 氨逃逸率：8ppm NSR: 1

23、.2-1.5第4章 施工组织计划4.1 工程概况工程名称：山东阿斯德化工有限公司热电分公司2*75t/h流化床锅炉烟气脱硝工程 工程地点：山东阿斯德化工有限公司热电分公司厂区工程建设单位：河北诚誉喷雾技术有限公司4.2 施工准备工作 为了确保本工程项目按时保质完成，签订合同后，我方依据项目工程特点和合同规定的质量目标，编制项目施工组织计划书，并绘制施工图纸、编写相关技术资料。开工前，与贵方进行技术交底、图纸会审。审核无误后开始施工。4.3 项目实施工作系统设计、制造、安装、调试、试验及检查、试运行、性能考核、最终交付中采用的资料、标准、规定如下：中华人民共和国环境保护法；中华人民共和国大气污染

24、法；火电厂大气污染物排放标准 GB13223-2011；环境空气质量标准GB13223-1996；中华人民共和国大气污染物综合排放标准GB16297-19960；工业企业厂界环境噪声排放标准GB12348-2008；大气污染物综合排放标准GB16297-1996；建筑结构荷载规范GB50009-2001 ；钢结构工程质量检验评定标准GB5022195； 钢结构、管道涂装技术规程HGJ20983； 热工仪表及控制装置施工及验收规范GB0198-97；电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范GB50231-98；现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范GB50036-1998；工业设备、管道防腐蚀工程

25、施工及验收规范HGJ22991； 上述标准如有出入，则按较高标准执行。1）土建部分 我公司会根据国家相关规定、规范进行脱硝系统的建筑物设计建造。建筑物以 安全、适用为前提，做到经济、美观。主要建筑项目有： 脱硝厂房； 氨水储存罐混凝土基础； 清水罐基础； 给排水系统； 照明系统。2）管路施工 土建建设完成后，我施工人员会依据工程要求和现场情况来确定管路的布置方 式，不影响其它设备及车辆、员工的正常通行。3）电气安装 待土建和管路施工到合适时间后，进行电气设备的安装及电气线路的布置和连 接，电气布线按照行业标准和安全施工规范进行。4）整体调试 工程所有设备安装完毕以后，经过工程项目负责人员的验收

26、合格后，进行设备 的整体调试工作，包括电动装置的转向、阀门的开闭、仪器仪表的运转及控制系统 的运行，检查施工中可能存在的问题，确保设备整体的正常。5）试运行 待整体设备调试完成后，我公司工程技术人员会对设备进行试运行，检查管路 的跑冒滴漏，电气设备的可靠性，以及整个系统所有设备的兼容性，并试验脱硝效 果，试运行经贵公司验收合格后工程竣工。第5章 公司承诺我公司将抽调公司骨干组建项目小组，组织技术素质高、能打硬仗的劳务队伍进场施工，运用先进、成熟的施工工艺，科学合理的管理方法，按“质量、安全、工期、文明、服务”五个一流的要求建设本工程，特郑重承诺如下：1）对施工工期的承诺我公司会根据贵公司要求来

27、实施施工。我公司将制定详细的技术方案和施工进度计划，确保工程在规定的时间内完成全部施工任务并争取提前完工。2）对工程质量的承诺项目施工过程中严格按照国家及行业相关标准进行，整套脱硝设备包括储罐、管路，均采用优质钢材，耐酸、耐碱腐蚀。3）工程安全施工承诺严格遵守国家、省、市颁布的安全生产有关规定，加强安全管理与教育，严格执行国家、省、市有关防火、施工安全规定。4）人员、机械设备落实承诺我司保证选派技术过硬、纪律严明、精干高效的施工项目管理层及拥有多年环保工程施工经验的施工班组来参与本工程施工。并配备足够的施工管理人员及施工预备队，以确保工程工期的实现。5）工程保修承诺及具体措施1、保修期限：按照

28、有关规定及要求进行保修，脱硝工程保修期为1年。2、建立工程回访制度（进行不定期或定期回访）和维修卡，掌握工程质量状况，及时发现解决工程的质量问题。3、保修期限内，若确实因施工造成的质量问题均会及时免费维修；若是业主原因造成的问题，也应积极给予解决，并填制维修任务书，分析存在的问题，制定措施。6）设备性能指标承诺1、脱硝效率：调试完成后，在工程质保期内，锅炉正常生产负荷范围内，保证脱硝效率达标，通过环保部门监测验收。2、氨逃逸：保证设备正常运行时氨逃逸不大于8ppm。3、还原剂消耗量：在烟气NOx初始值不超过客户给定值的前提下，保证消耗量不超过我方承诺值。第6章 公司简介公司简况河北诚誉喷雾技术

29、有限公司专业从事水泥、电力、冶金等行业的烟气SNCR脱硝工程承包和喷雾降温调质设备的设计加工。公司拥有环保设备认定、环保工程专业承包等资质，是高科技环保企业。公司地处历史文化名城保定市，环京、津位置，国家级高新技术产业开发区内。集科、工、贸一体化，拥有高端科研开发队伍，现代化的公司运营管理体制，精良的技术装备配置，先进的工业喷雾、环保设备制造技术，是国内领先企业。业务范围 公司长期专业致力于烟气治理，环境保护产业开发，经过与高校、科研单位密切合作，专业人员潜心研究和不断开发创新，攻克了一系列现场使用中出现的各种技术难题，形成了稳定、成熟、可靠的烟气调质设备配套成型技术。 国家控制NOx排放，我公司抢先一步关注研究，凭借多年积累的烟气调质技术和工业雾化控制技术优势，借鉴欧洲二十多年成熟的SNCR脱硝经验，进行深入研究后，锁定了最成熟可靠的适于我国实际情况的SNCR脱硝工艺，系统全面掌握了SNCR脱硝技术，已经为山东益仁纸业恒丰分公司、湖南耒阳南方水泥有限公司、湖南金磊南方水泥有限公司、湖南湘西天源建材有限公司、湖南益阳桃江南方水泥有限公司、重庆市开州水泥有限公司、贵州资兆建材有限公司等企业设计、制造、安装、调试了数十套脱硝设备。目前山西南耀集团科保水泥有限公司、阿鲁科尔沁旗鑫天山水泥集团有限公司等企业