1.設(shè)計(jì)原則

SNCR脫硝工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則包括：

1）采用尿素作為還原劑；

2）在鍋爐正常負(fù)荷范圍內(nèi)，采用SNCR改造后，當(dāng)SNCR入口NOx＜320mg/Nm3，保證SNCR脫硝效率72%或保證NOx排放值＜90mg/Nm3。以上NOx數(shù)據(jù)均為標(biāo)況、干基、6%O2。

3）脫硝裝置在運(yùn)行工況下，NH3的逃逸率不高于10ppm（干態(tài)，折算到6%O2濃度下）；

4）脫硝裝置對(duì)鍋爐效率的影響小于0.5%；

5）脫硝裝置可用率不小于98%，裝置服務(wù)壽命為30年；

6）脫硝系統(tǒng)檢修時(shí)間與鍋爐檢修時(shí)間相符合。

2.設(shè)計(jì)范圍

SNCR脫硝工藝部分設(shè)計(jì)范圍包括：

1）SNCR脫硝工藝系統(tǒng)：尿素溶液制備系統(tǒng)、尿素溶液儲(chǔ)存及輸送系統(tǒng)、計(jì)量分配系統(tǒng)、稀釋水系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、控制及電氣系統(tǒng)。

2）主要設(shè)備的選型；

3）設(shè)備及管道布置；

4）保溫油漆及防腐；

5）設(shè)備及材料清冊(cè)的編制。

3.工藝原理

選擇性非催化還原（Selective Non-Catalytic Reduction，以下簡稱為SNCR）技術(shù)是一種成熟的商業(yè)性NOx控制處理技術(shù)。SNCR方法主要在850～1150℃下，將含氮的藥劑噴入煙氣中，將NO還原，生成氮?dú)夂退?，如下圖所示。

SNCR反應(yīng)示意圖

SNCR在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的試驗(yàn)中可以達(dá)到90%以上的NOx脫除率。應(yīng)用在大型煤粉鍋爐上，短期示范期間能達(dá)到75%的脫硝率，長期現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用一般能達(dá)到30%~70%的NOx脫除率。SNCR技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用是在20世紀(jì)70年代中期日本的一些燃油、燃?xì)怆姀S開始的，在歐盟***從60年代末一些燃煤電廠也開始SNCR技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用。美國的SNCR技術(shù)應(yīng)用是在90年代初開始的，目前世界上燃煤電廠SNCR工藝的總裝機(jī)容量在2GW以上。SNCR 技術(shù)應(yīng)用在垃圾焚燒爐和循環(huán)流化床鍋爐上，脫硝率基本都能達(dá)到50%以上。

SNCR技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）脫硝效果滿足要求：SNCR技術(shù)應(yīng)用在大型煤粉鍋爐上，長期現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用一般能夠達(dá)到50％以上的NOx脫除率。

（2）尿素多樣易得：SNCR技術(shù)中使用的脫除NOx的尿素一般均為含氮化合物，包括氨、尿素、氰尿酸和各種銨鹽（醋酸銨、碳酸氫銨、氯化銨、草酸銨、檸檬酸銨等）。其中，實(shí)際工程應(yīng)用***廣泛，效果好的是氨和尿素。

（3）無二次污染：SNCR技術(shù)是一項(xiàng)清潔的脫硝技術(shù)，沒有任何固體或液體的污染物或副產(chǎn)物生成。

（4）經(jīng)濟(jì)性好：由于SNCR的反應(yīng)熱源由爐內(nèi)高溫提供，不需要昂貴的催化劑系統(tǒng)，因此投資和運(yùn)行成本較低。

（5）系統(tǒng)簡單、施工時(shí)間短：SNCR技術(shù)***主要的系統(tǒng)就是尿素的儲(chǔ)存系統(tǒng)和噴射系統(tǒng)，主要設(shè)備包括儲(chǔ)罐、泵、噴槍及其管路、測(cè)控設(shè)備。由于設(shè)備相對(duì)簡單，SNCR技術(shù)的安裝期短，小修停爐期間即可完成爐膛施工。

（6）對(duì)鍋爐無影響：SNCR技術(shù)不需要對(duì)鍋爐燃燒設(shè)備和受熱面進(jìn)行改動(dòng)，也不需要改變鍋爐的常規(guī)運(yùn)行方式，對(duì)鍋爐的主要運(yùn)行參數(shù)不會(huì)有顯著影響。

4.工藝系統(tǒng)物流流向

在SNCR反應(yīng)裝置所組成的系統(tǒng)中主要包括尿素流、蒸汽流、壓縮空氣流等主要物料流，其流向如下：

（1）尿素流

袋裝尿素→尿素溶解罐→尿素溶液儲(chǔ)存罐→尿素溶液和稀釋水混合器→脫硝噴槍→鍋爐爐膛。

（2）凈煙氣

鍋爐爐膛→鍋爐省煤器→空氣預(yù)熱器入口煙道。

（3）熱水

廠內(nèi)熱源點(diǎn)→尿素溶解罐加熱盤管/尿素溶液儲(chǔ)存罐加熱盤管→冷凝水

廠內(nèi)熱源點(diǎn)→伴熱管線→冷凝水

（4）壓縮空氣

空氣→空氣壓縮機(jī)→干燥器等附屬設(shè)備→壓縮空氣儲(chǔ)罐→脫硝噴槍→鍋爐爐膛。

本公司脫硝采用選擇性非催化還原法（SNCR）的工藝方案，當(dāng)SNCR入口NOx＜320mg/ Nm3，保證SNCR脫硝效率72%或保證NOx排放值＜90mg/Nm3。以上NOx數(shù)據(jù)均為標(biāo)況、干基、6%O2。

1、NOx去除率、氨逃逸率

煙氣中NOx的濃度（干基、標(biāo)態(tài)、6%O2）計(jì)算方法為：

式中：

NOx（mg/Nm3）：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，6%氧量、干煙氣下NOx濃度，mg/Nm3；

NO（μL/L）：實(shí)測(cè)干煙氣中NO體積含量，μL/L；

O2：實(shí)測(cè)干煙氣中氧含量，%；

0.95：經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)（在NOx中，NO占95%，NO2占5%）；

2.05：NO2由體積含量μL/L到質(zhì)量含量mg/Nm3的轉(zhuǎn)換系數(shù)。

煙氣中NH3的濃度（干基、標(biāo)態(tài)、6%O2）計(jì)算方法為：

式中：

NH3：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，6% O2、干煙氣下NH3濃度，mg/Nm3；

NH3（μL/L）：實(shí)測(cè)干煙氣中NH3體積含量，μL/L；

O2：實(shí)測(cè)干煙氣中氧含量，%；

0.76：NH3由體積含量μL/L到質(zhì)量含量mg/Nm3的轉(zhuǎn)換系數(shù)。

2脫硝裝置可用率

脫硝裝置的可用率定義：

式中：

A：脫硝裝置統(tǒng)計(jì)期間可運(yùn)行小時(shí)數(shù)；

B：若相關(guān)的發(fā)電單元處于運(yùn)行狀態(tài)，脫硝裝置本應(yīng)正常運(yùn)行時(shí)，脫硝裝置不能運(yùn)行的小時(shí)數(shù)；

C：脫硝裝置沒有達(dá)到NOx排放濃度的性能要求時(shí)的運(yùn)行小時(shí)數(shù)；

D：脫硝裝置沒有達(dá)到氨的逃逸濃度小于10ppm要求時(shí)的運(yùn)行小時(shí)數(shù)。SNCR整套裝置的可用率在正式移交后應(yīng)不小于98%，服務(wù)壽命為30年。