中國四川石化焚燒爐SNCR系統尿素制備項目

項目簡介：

中國石油四川石化有限責任公司污水處理廠固體廢棄物焚燒處理裝置SNCR項目中的相關設備由科爾（天津）能源科技有限公司提供并負責調試運行的，其中尿素溶解、儲存、輸送部分成一個整體撬裝，集成化高，現場安裝工作量小，使用方便。

一、工藝流程說明

本工程SNCR 脫硝工藝系統由還原劑尿素儲存系統、輸送系統、噴射系統三個系統組成。10～20%尿素溶液儲存在尿素儲罐中。通過尿素供給泵輸送到反應區并經脫硝自動控制系統控制其流量后由噴槍噴射器噴入。尿素進入爐膛后被迅速加熱，形成氨氣，與煙氣中的NOx 發生反應。控制系統通過實測SNCR 投入運行時出口NOx 分析儀測量值，并將計算結果反饋給尿素流量調節閥以控制尿素的供給量。余熱鍋爐煙氣入口段（尿素溶液噴入點選取煙氣進入廢熱鍋爐換熱降溫至800~950℃的溫度區間）設置SNCR 噴槍。

2）尿素溶液制備、儲存及輸送系統

本系統工藝流程如下：

外購尿素——尿素配置罐——尿素溶液儲存罐——尿素溶液輸送泵

尿素配置罐的設計時充分考慮現場操作計量方便，同時滿足正常工況下7天的尿素溶液用量，尿素儲存罐的充裝量按90%考慮。由于尿素的溶解過程是吸熱反應，其溶解熱高達-57.8cal/g（負號代表吸熱）。也就是說，當1 克尿素溶解于1 克水中，僅尿素溶解，水溫就會下降57.8℃。而50%的尿素溶液的結晶溫度是16.7℃。所以，在尿素溶液配制過程中需配置功率強大的熱源，以防尿素溶解后的再結晶。為了防止尿素溶液結晶所需的加熱能耗，可配制約10-20%濃度。同時設置加熱接口及加熱盤管，采用蒸汽加熱，凝結水出口管線設置疏水器，同時在整個SNCR 脫硝工藝中，尿素溶液總是處于被加熱狀態。

尿素配置罐設有人孔、尿素進口、蒸汽進口、循環回流口、尿素溶液出口、呼吸管、溢流管、排污管、液位、溫度測量等設施。10-20%濃度尿素溶液結晶溫度0℃，常溫情況下一般不結晶。管道上設有沖洗孔，避免尿素結晶堵塞。尿素儲存罐上安裝必要的緊急關斷閥、安全閥等安全保護裝置。尿素配置罐和尿素儲存罐均裝有溫度計、壓力表、液位計、高液位報警儀和相應的變送器將信號送到脫硝控制系統。當尿素溶液儲罐內溫度或壓力高時發出報警信號。當需要充填儲罐時，低液位計會向主控系統(DCS)發送警報。儲罐的實際容量由DCS 監測并顯示。儲罐為立式平底結構，儲存罐露天放置時，尿素溶液儲存罐的頂部四周應有隔離防護欄，并設有梯子及平臺等安全防護設施。罐體外應實施保溫。

2）還原劑噴射系統

還原劑噴射系統設置噴槍，用于擴散和混合尿素溶液。噴槍采用噴槍噴射器，噴射器的設計參數依據計算機模擬計算結果，并結合焚燒爐結構而決定的。向每個噴射器提供廠用壓縮空氣，霧化噴射器的尿素溶液。進口的壓縮空氣管道上設置調節閥用來控制霧化介質的壓力。從控制系統出來后的尿素溶液通過一系列的氣動閥門、手動閥門分別接至噴槍，調試階段將手動閥門調節至適當位置后不變，保證單個區域內每個噴槍的尿素量相同，尿素溶液管道上設置就地壓力表及就地流量計。噴槍的布置原則以尿素溶液霧滴能夠最大覆蓋區域截面。噴射器上的尿素溶液進口和霧化介質進口分別通過兩根金屬軟管分別與尿素溶液管路、霧化介質管路連接，采用氣力霧化方式霧化后噴入爐膛，霧化介質采用壓縮空氣。噴射器全部用不低于316L 不銹鋼制造，噴槍、噴嘴等采用不堵塞噴嘴。噴槍及噴嘴材質耐磨，并能經受1250℃的環境溫度。異物通過徑大，不易堵塞。適用于噴射尿素及尿素的二流體噴嘴，構造簡單易于維護。

二、SNCR脫硝關鍵控制要求

1) 控制系統通過實測SNCR投入運行時出口NOx 分析儀測量值，并將計算結果反饋給尿素流量調節閥以控制尿素的供給量。

2) 尿素配置罐和尿素儲存罐均裝有溫度計、壓力表、液位計、高液位報警儀和相應的變送器將信號送到脫硝控制系統。當尿素溶液儲罐內溫度或壓力高時發出報警信號。當需要充填儲罐時，低液位計會向主控系統(DCS)發送警報。儲罐的實際容量由DCS 監測并顯示。

3) 尿素儲存罐上安裝緊急關斷閥和安全閥等安全保護裝置。

4) 設置 SNCR 工藝所必須的安全聯鎖。

詳細設備清單：