锅炉脱硝方案
全自动脱硝系统
设
计
方
案
日期：2019年8月16日
河南兴邦环保科技有限公司
目录
一、氮氧化物的形成和危害
二、设计方式和原则
三、氮氧化物治理工艺
四、SCR脱硝技术基本原理
五、自动化脱硝控制设备简介
六、脱硝喷枪特点
七、设备日常运行费用
八、设备质量保证
一、氮氧化物的形成和危害
1、氮氧化物指的是由氮、氧两种元素组成的化合物。常见的氮氧化物有一氧化氮（NO，无色）、二氧化氮（NO2，红棕色）、一氧化二氮（N2O）、五氧化二氮（N2O5）等，其中除五氧化二氮常态下呈固体外，其他氮氧化物常态下都呈气态。作为空气污染物的氮氧化物（NOx）常指NO和NO2。
2、影响NOx生成的主要因素
在燃烧过程中,NOx有两种形成机制：①空气中的氮分子在高温下氧化生成热致NOx;②燃料中的氮化物经燃烧氧化分解生成燃料NOx。燃烧过程产生的NOx主要是热NOx。NOx生成量与燃烧温度、高温区氧气的浓度和燃烧气体在高温区停滞时间有关。燃烧温度越高,高温区氧气浓度越高,停滞时间越长,热NOx生成量就越多。因此，控制或减少热NOx的产生,应改善燃烧方法和改进燃烧设备。
3、氮氧化物（NOx）种类很多，造成大气污染的主要是二氧化氮（NO2）和一氧化氮（NO），因此环境学中的氮氧化物一般就指这二者的总称。
二氧化氮 (NO2)在21.1℃温度时为红棕色刺鼻气体;在21.1℃以下时呈暗褐色液体。在-ll℃以下温度时为无色固体，加压液体为四氧化二氮。分子量46.01，熔点-11.2℃，沸点 21.2℃，蒸气压101.3lkPa(2l℃)，溶于碱、二硫化碳和氯仿，微溶于水。性质稳定。二氧化氮溶于水时生成硝酸和一氧化氮。二氧化氮能使多种织物褪色，损坏多种织物和尼龙制品，对金属和非金属材料也有腐蚀作用。
一氧化氮 (NO)为无色气体，分子量30.01，熔点-163.6℃，沸点-151.5℃，蒸气压101.3lkPa(-151.7℃)。溶于乙醇、二硫化碳，微溶于水和硫酸，水中溶解度4.7% (20℃)。性质不稳定，在空气中易氧化成二氧化氮 (2NO+O2→2NO2)。一氧化氮结合血红蛋白的能力比一氧化碳还强，更容易造成人体缺氧。
4、NO能使人中枢神经麻痹并导致死亡，NO2会造成哮喘和肺气肿，破坏人的心、肺，肝、肾及造血组织的功能丧失，其毒性比NO更强。无论是NO、NO2或N2O，在空气中的最高允许浓度为5mg/m3(以NO2计)。
5、NOx与SO2一样，在大气中会通过干沉降和湿沉降两种方式降落到地面，最终的归宿是硝酸盐或是硝酸。硝酸型酸雨的危害程度比硫酸型酸雨的更强，因为它在对
水体的酸化、对土壤的淋溶贫化、对农作物和森林的灼伤毁坏、对建筑物和文物的腐蚀损伤等方面丝毫不不逊于硫酸型酸雨。所不同的是，它给土壤带来一定的有益氮分，但这种“利”远小于“弊”，因为它可能带来地表水富营养化，并对水生和陆地的生态系统造成破坏。
6、大气中的NOx有一部分进入同温层对臭氧层造成破坏，使臭氧层减薄甚至形成空洞，对人类生活带来不利影响；同对NOx中的N2O也是引起全球气候变暖的因素之一，虽然其数量极少，但其温室效应的能力是CO2的200-300倍。
二、设计方式和原则
1、设备摆放流程
锅炉——烟气收集管道——引风机——脱硝控制系统——吸收净化塔
2、设计方式
在风机的后面的管道上安装2把脱硝专用喷枪，喷枪附近放置脱硝控制系统设备，脱硝控制系统设备有三种，一种手动型、一种自动型和一种智能型。
3、设计原则
我们兴邦环保公司采用成熟、可靠、实用的先进工艺技术，结合贵公司实际情况和使用燃料类型，工况条件，采用合理的设备配置、先进技术装备水平，达到国家环保超低排放要求标准，确保无固废产生、无二次污染现象。
设计理念中体现严、精、细、实的原则,进行优化设计,控制投资规模,减少每日运行费用，提高装备智能控制水平。
严格执行国家和企业所在地区有关环保、安全、工业卫生、消防、抗震、节约能源等有关规范和标准，对生产过程中产生的各种污染物采取有效的综合防治措施，使其满足国家和企业所在地区规定的有关排放标准。
4、参考标准
三、氮氧化物治理工艺
我国现阶段在实际工程上应用较多的脱硝技术有以下两种。
1、小型锅炉脱硝常用的脱硝方式是采用低氮燃烧器脱硝，其原理：低NOx燃烧器及低氮氧化物燃烧器，是指燃料燃烧过程中NOx排放量低的燃烧器，该设备能够降低燃烧过程中氮氧化物的排放值，缺点：燃烧温度会下降，燃料会增加8%以上，二氧化硫数值会上升。
2、大型锅炉用中温脱硝SCR 法：在锅炉内喷入尿素或氨水等还原剂，催化剂让还原剂与烟气中 NOx 反应，从而脱除烟气中 NOx。中温脱硝既选择性催化还原(SCR)氮氧化物脱除效率在90%以上，缺点：在锅炉内喷人大量的水溶液，会生成硫酸铵、亚硫酸、硫酸盐等，会腐蚀锅炉设备和管道；另外喷人大量的水气会带走很多的热量，导致天然气等燃料增加。
四、SCR脱硝技术基本原理
兴邦低温脱硝SCR技术是在O2和催化剂存在的条件下，在0℃--500℃温度范围内，用还原剂NH3将烟气中的NOx还原为N2和H2O，反应原理如下：
4NH3+4NO+O2—N2+6H2O(1)
8NH3+6NO2—7N2+2H2O(2)
副反应：
SO2+1/2O2—SO3
SO3+H2O—H2SO4
NH3+SO3+H2O—NH4HSO4
2NH3+SO3+H2O—(NH4)2SO4
五、自动化脱硝控制设备简介
1、自动型脱硝配置：彩色触摸屏、PLC、变频器、不锈钢储蓄罐、不锈钢水泵。
2、自动操作模式：该套脱硝控制设备与在线检测相连接，可实时读取在线检测数据，在脱硝控制设备的触摸屏上设置氮氧化物最高数值和最低数值，当在线检测的氮氧化物检测数值达到最高设置数值时喷液系统启动，开始喷液，当氮氧化物检测数值达到最低设置数值时，喷液停止，这样在线检测的氮氧化物数值可以始终保持在一定的范围值内，既不超标，又节省药剂；
3、配液功能：药剂配备比例在触摸屏上设置后；设备自动配比，自动搅拌，例如按1:N自动配液，“N”可以根据自己的工况设置最大数值，达到最节省效果；储液功能：配比后的药剂储存到储蓄罐内，当储液罐内的药剂达到最低下线时自动上液，防止水泵空转烧坏；储液罐内的药剂达到最高上线时，自动停止上液，防止药液溢出，浪费。
4、水泵配置3台，1备2用，配液、储液、喷液等三项全自动控制，无需工人操作，省工、又节省药液；自动启动或自动停止，一但设备出现故障，立即报警启动。
5、脱硝控制系统设备照片
六、脱硝喷枪特点
1、选用特种钢材316L——材质具有耐酸、耐碱、耐高温（最高耐热温度900℃）、耐磨损的特性，经先进加工工艺制成，具有使用寿命更长的特点。
2、良好雾化效果——雾滴颗粒在30～70μm，雾化角度从30～120度，雾场喷射距离从800mm～4500mm，单只喷枪喷射量在100～2000kg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，能够满足各种类型分解炉在不同工况环境下的脱硝需要。
3、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，任何状态下不致堵塞。
4、人性化设计——快装连接设置，安装、检修更方便，工作运行更安全可靠。
5、喷雾范围、喷雾速度以及雾化颗粒的大小，直接影响氮氧化物氧化还原反应效率，影响脱硝系统的效果。而不同型号的窑炉，其规格尺寸、温度分布范围、烟气流动形式都各不相同，对雾化效果的要求也各不相同。
6、我公司技术人员在对雾场区域范围、雾化颗粒以及窑炉等因素综合分析之后，针对不同的工况要求，设计不同雾化参数的喷枪，来满足不同工况下的脱硝要求。
七、设备日常运行费用
我公司脱硝效率95%～99%，脱硝后NOx浓度能够满足国家环保超低排放标准要求，低温脱硝最大的消耗是脱硝剂，其他的消耗包括电源、压缩空气以及易损件的消耗都相对较低。脱硝运行费用与NOx的初始排放值有直接关系。
1、水泵：
（1）总功率：2 Kw，正常使用1台
（2）每天费用(24小时)：26度电，费用15元。
2、脱硝溶液:
（1）脱硝溶液每吨4500元，按1:5稀释约合900 元/吨。
（2）1把喷枪每小时20公斤。
（3）1把喷枪每天喷药剂(24小时)：480公斤，
（4）每公斤0.9元X 480公斤 = 430元。
（5）1把喷枪每天费用430元。
2、每天费用：氮氧化物按200mg/m3计算
（1）手动脱销控制设备每天约2000万元
（2）智能型脱销控制设备每天约1500元
八、设备质量保证
一旦我公司承接该项目任务后，我公司确保做到深入现场第一线，精心测绘、精心设计，安全施工，确保该工程排放浓度符合国家要求及得到国家环保部门认可。
1、供方服务内容
(1)、供方负责合同规定范围内氮氧化物处理系统的设计、制造、安装、调试及现场
培训，负责本项目所需各种定型产品、通用机械及电器、仪表的采购和检验。
(2)、供方必须在合同签约收到预付款的规定的时间内向需方提供设备的工艺平面布
局图及设备地基施工图，需方如对上述资料有异议，应在收到三日内书面向供方提出。
(3)、供方主题设计完成后需要发出开工询问书，如需方认为有必要，应在收到询问
书三日内到供方进行图纸审核。
(4)、在设备结构设计时，供方应充分考虑到需方在使用、保养、维修方面的便利条
件。
(5)、需方在收到供方提供的设备地面基础示意图、水、电、气动力点位置图、层顶
（侧墙）预留孔位置图和能源动力参数后，应进行认真的审核确认后甲方组织
施工。
(6)、制造、安装、调试过程中，双方必须密切合作，相互配合，共同搞好技术质量
监督。
(7)、正式竣工后，设备的保修期为12个月，在保修期内出现设备质量问题，供方
负责提供无偿服务；保修期满后供方负责提供有偿服务，终身保修维护。