SNCR综合技术介绍

1、SNCR 系统综合技术系统综合技术 主要内容主要内容 v一、别让脱硝成为一种形式 v二、SNCR关键技术 v三、脱硝系统运行中存在的问题脱硝系统运行中存在的问题 v四、电气控制过程、设备通讯方式 v五、我们做了什么？ 第一章 别让脱硝成为一种形式 1、氮氧化物排放对环境的影响、氮氧化物排放对环境的影响 雾霾的真面目雾霾的真面目 二氧化硫、氮氧化物和可吸二氧化硫、氮氧化物和可吸 入颗粒物。主要来自水泥工厂、汽车、发电入颗粒物。主要来自水泥工厂、汽车、发电 厂厂. 雾霾的主要分布图雾霾的主要分布图 遥感卫星拍摄的北京雾霾云图遥感卫星拍摄的北京雾霾云图 2 2、国家政策及法规的要求 关于加强水泥脱硝

2、设施运行管理与减排核查核算工作的通知关于加强水泥脱硝设施运行管理与减排核查核算工作的通知 核心内容核心内容“各水泥企业要对脱硝设施的设计、设备选用、施工等各水泥企业要对脱硝设施的设计、设备选用、施工等 环节严格把关，确保脱硝设施安全可靠运行，全部实现脱硝还原剂自环节严格把关，确保脱硝设施安全可靠运行，全部实现脱硝还原剂自 动投加和计量，严禁脱硝设施无故停运。动投加和计量，严禁脱硝设施无故停运。” 管理措施：管理措施： 建立建立DCS通信、历史数据库、曲线、通信、历史数据库、曲线、CEMS联网监控、记录台帐、现联网监控、记录台帐、现 场检查等场检查等 3 3、NOx 控制技术控制技术 燃料燃料

3、空气空气 SNCR脱硝技术脱硝技术 锅炉锅炉 燃烧中燃烧中 处理处理 燃烧后燃烧后 处理处理 烟烟 囱囱 4 4、选择性非催化还原脱硝的基本原理选择性非催化还原脱硝的基本原理 SNCR脱硝技术即选择性非催化还原（脱硝技术即选择性非催化还原（Selective Non-Catalytic Reduction， 以下简写为以下简写为SNCR）技术，是一种不用催化剂，在）技术，是一种不用催化剂，在8501100的温度范围内，将的温度范围内，将 含氨基的还原剂（如氨水，尿素溶液等）喷入炉内，将烟气中的含氨基的还原剂（如氨水，尿素溶液等）喷入炉内，将烟气中的NOx还原脱除，还原脱除， 生成氮气和水的清洁

4、脱硝技术。生成氮气和水的清洁脱硝技术。 SNCR 技术脱硝原理为：技术脱硝原理为： 在在8501100范围内，范围内，NH3或尿素还原或尿素还原NOx的主要反应为：的主要反应为： NH3为还原剂为还原剂: 4NH3 + 4NO +O2 4N2 + 6H2O 尿素为还原剂尿素为还原剂 : NO+CO(NH2)2 +1/2O2 2N2 + CO2 + H2O SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30%80% 合适的温度合适的温度 适当的时间适当的时间 适量的还原剂适量的还原剂 基于：基于： NH3的雾化层形成的雾化层形成 控制系统的可靠性控制系统的可靠性 5 5、 工艺

5、流程工艺流程 使用的氨水由专用罐车运输，经卸氨泵从氨水罐车将氨水转移到氨水储罐内。储罐的使用的氨水由专用罐车运输，经卸氨泵从氨水罐车将氨水转移到氨水储罐内。储罐的 加注管线和排气管通过挠性软管与罐车连接。加注管线主要用来为储罐注液，排气管将加加注管线和排气管通过挠性软管与罐车连接。加注管线主要用来为储罐注液，排气管将加 注过程中的多余压力通过返回罐车释放，避免氨气逸出污染环境。注过程中的多余压力通过返回罐车释放，避免氨气逸出污染环境。 氨水输送泵（一用一备）在压力为氨水输送泵（一用一备）在压力为10bar条件下向条件下向SNCR系统提供氨水溶液，两台泵系统提供氨水溶液，两台泵 均配有压力计，实

6、时监测泵压，整个泵站可以实现就地及远程控制。均配有压力计，实时监测泵压，整个泵站可以实现就地及远程控制。 脱硝需要的氨水耗量由脱硝需要的氨水耗量由SNCR系统给料分配柜内的流量控制阀进行控制。氨水用量是系统给料分配柜内的流量控制阀进行控制。氨水用量是 由氮氧化合物控制器的输出数据设定的。氮氧化物控制器的输入数据是从检测仪表对烟气由氮氧化合物控制器的输出数据设定的。氮氧化物控制器的输入数据是从检测仪表对烟气 分析的实际分析的实际NOx值。值。 所有还原剂喷射量被平均分配到每个喷嘴，由流量计控制以保证合理分配，压力由压所有还原剂喷射量被平均分配到每个喷嘴，由流量计控制以保证合理分配，压力由压 力计

7、控制。力计控制。 具体的喷射点位置设计是基于完整的具体的喷射点位置设计是基于完整的CFD分析进行布置，以保证在适当的温度窗范围分析进行布置，以保证在适当的温度窗范围 内使烟气和还原剂充分混合及反应。内使烟气和还原剂充分混合及反应。 氨水通过喷射点尽可能均匀地分布在整个烟道截面。氨水通过喷射点尽可能均匀地分布在整个烟道截面。 控制系统配有控制系统配有PLC控制器，通过控制器，通过Profibus DP通讯。控制系统与工艺方式的协作与监测通讯。控制系统与工艺方式的协作与监测 形成了全自动控制系统。它可以直接与形成了全自动控制系统。它可以直接与DCS进行通信，接收信号并控制工艺。控制系统准进行通信，

8、接收信号并控制工艺。控制系统准 确计算还原剂喷射量，并准确控制喷射模块。整个确计算还原剂喷射量，并准确控制喷射模块。整个SNCR系统通过控制系统自动运行。系统通过控制系统自动运行。 SNCR系统组成系统组成 土建工程土建工程 氨水存储氨水存储 机电设备机电设备 分析仪器分析仪器 自动化系统自动化系统 第二章 SNCR 关键技术 流场模拟效果流场模拟效果 CHOPE-SNCR流场分布形式流场分布形式 主燃烧区主燃烧区 燃烬区燃烬区 过渡区过渡区 第三章 脱硝系统运行中存在的问题脱硝系统运行中存在的问题 脱硝系统运行中存在的问题脱硝系统运行中存在的问题 1、氨水使用量过高、氨水使用量过高 2、自动

9、化程度不够、自动化程度不够 3、安全措施设置不足、安全措施设置不足 氨水使用量过高氨水使用量过高 熟料产量熟料产量 300mg300mg400mg400mg500mg500mg600mg600mg700mg700mg 2500T/D2500T/D192Kg192Kg253Kg253Kg314Kg314Kg376Kg376Kg437Kg437Kg 4000T/D4000T/D307Kg307Kg405Kg405Kg503Kg503Kg601Kg601Kg699Kg699Kg 5000T/D5000T/D384Kg384Kg506Kg506Kg629Kg629Kg751Kg751Kg874Kg87

10、4Kg 基准：基准：20%氨水，氨水，10ppm氨逃逸，氨逃逸， NH3/NO=1.1 设备的腐蚀设备的腐蚀 成本的上升成本的上升 自动化程度不够自动化程度不够 通信渠道建立通信渠道建立 远程控制远程控制 实时趋势实时趋势 历史数据库历史数据库 自动投加还原剂自动投加还原剂 DCS控制控制 独立运行独立运行 还原剂浓度还原剂浓度 安全措施设置不足安全措施设置不足 罐区氨泄漏罐区氨泄漏 输送压力输送压力 温度温度 氨罐高位氨罐高位 氨罐压力氨罐压力 材质材质 第四章 电气控制过程、设备通讯方式电气控制过程、设备通讯方式 集成柜展示集成柜展示 泵 控制阀、流量变送器、 喷枪 气动球阀、止回阀、过滤

11、器 温度、压力、液位、浓度等控制仪器： 集成柜内部设备配置集成柜内部设备配置 泵：Grundfos 格兰富 控制阀：Badger、CVV(Burocco)、Fisher 流量变送器：Korhne 科隆、Siemens 西门子 PLC：Siemens 西门子 喷枪：Flow.Vision /C-HOPE 球阀，止回阀，过滤器：Endarmatur 温度、压力、液位、浓度等控制仪器： WIKA、 Siemens、E+H 机电设备标准化配置机电设备标准化配置 电气设备配置电气设备配置 PLC315系统控制模块系统控制模块 单机操作单机操作 西门子触摸屏西门子触摸屏 通信方式与接口的提供通信方式与接口

12、的提供 以太网通信接口以太网通信接口 DP通信接口通信接口 电气控制过程电气控制过程 我们提供以下接入及控制模式：我们提供以下接入及控制模式： 1 1、SNCRSNCR系统本地自动投运系统本地自动投运 2 2、在中控实现运程操作、在中控实现运程操作 本地控制本地控制 向操作人员提供向操作人员提供 就地运行模式，适就地运行模式，适 用于调试及故障维用于调试及故障维 护时期，以便及时护时期，以便及时 发现问题所在发现问题所在。 控制方式的选择控制方式的选择 远程控制远程控制 为操作人员提供为操作人员提供 快速便捷的一种操快速便捷的一种操 作模式，即时监控，作模式，即时监控， 着眼全局，运筹帷着眼全

13、局，运筹帷 幄。幄。 本地控制过程本地控制过程首先打开触摸屏选择模式。首先打开触摸屏选择模式。 控制方式切控制方式切 换为本地控换为本地控 制制 运行模式切运行模式切 换为手动控换为手动控 制制 远程中控控制远程中控控制 将控制方式选将控制方式选 择为择为DCS控制，控制， 氨泵切换为自氨泵切换为自 动切换，动切换， 喷氨切换为自喷氨切换为自 动。动。 备妥条件备妥条件 允许开机允许开机 氨泵备妥氨泵备妥 反应温度合适反应温度合适 NOx浓度满足浓度满足 无氨泄漏无氨泄漏 阀门正常阀门正常 氨水温度合适氨水温度合适 检查开机设备检查开机设备 查看运行状态查看运行状态 查看报警页面、检查备妥信号

14、。查看报警页面、检查备妥信号。 通过系统故障页面，通过系统故障页面， 检查检查氨罐压力检测、氨罐压力检测、 温度检测，氨罐液位检测，温度检测，氨罐液位检测， 氨罐夹层液位检测，氨罐夹层液位检测， 氨罐顶部液位检测，氨罐顶部液位检测， 罐区和柜内的按逃逸检测，罐区和柜内的按逃逸检测， 输送压力检测等等。输送压力检测等等。 是否出面报警，是否出面报警， 以便及时处理以便及时处理 程序控制程序控制 当外部设备一切运行正常，脱硝系统内部当外部设备一切运行正常，脱硝系统内部PLC程序开始运行，程序通过程序开始运行，程序通过 调整调整PID的比例和积分，进行计算，控制气动调节阀，打开气动阀门，的比例和积分

15、，进行计算，控制气动调节阀，打开气动阀门， 通过通过NOx浓度计算流量浓度计算流量,设定电磁流量计参数，通过给定流量计流量来设定电磁流量计参数，通过给定流量计流量来 控制阀门开度给定阀门大小，启动喷氨泵。控制阀门开度给定阀门大小，启动喷氨泵。 PLC设置了众多安全联锁程序设置了众多安全联锁程序 1、氨气泄漏跳停；、氨气泄漏跳停；2、高低液位报警跳停；、高低液位报警跳停；3、反应条件不足报警；、反应条件不足报警； 4、夹层液位报警；、夹层液位报警；5、气动球阀故障报警；、气动球阀故障报警；6、氨泵启动无应答报警等、氨泵启动无应答报警等 当当PLC收到以上报警信号后，会在触摸屏和中控页面同时显示出

16、报警类型，收到以上报警信号后，会在触摸屏和中控页面同时显示出报警类型， 以协助操作人员第一时间作出反应。并且，在系统以协助操作人员第一时间作出反应。并且，在系统PLC内给予用户参数设置界面，内给予用户参数设置界面， 可以直观的对系统参数进行添加，修改。可以直观的对系统参数进行添加，修改。 程序控制程序控制 PID的比例和积分调整的比例和积分调整 PID模式设定模式设定 P:比例比例 I：积分：积分 D:微分微分 设备通讯方式设备通讯方式 控制系统配有西门子控制系统配有西门子PLC，通过，通过Profibus分布及分布及I/O 通信。控制系统与工艺方式的协作与监测形成了全自动通信。控制系统与工艺

17、方式的协作与监测形成了全自动 控制系统。它可以直接与控制系统。它可以直接与DCS进行通信，接收信号并控进行通信，接收信号并控 制工艺。制工艺。 在与上位机既中控的对接中，我们提供在与上位机既中控的对接中，我们提供DP和和OPC通通 讯两种通讯模式，以便业主自行选择。在讯两种通讯模式，以便业主自行选择。在DP通讯中，需通讯中，需 要业主提供空出的要业主提供空出的DCS节点，以便我们正确的将设备信节点，以便我们正确的将设备信 号和触摸屏信号正确的接入业主号和触摸屏信号正确的接入业主DCS并组态。并组态。 MPI、DP通讯通讯 触摸屏信号 PLC信号 MPI通讯协议 DP通讯协议通讯协议 PLC与与

18、DP接口连接，触摸屏接口连接，触摸屏通过通过MPI(Multipoint interface) 协议协议(MPI是SIMATIC S7多点通信的接口，是一种适用于少 数站点间通信的网络，多用于连接上位机和少量PLC之间近 距离通信)。进行通讯。进行通讯。 在业主中控没有空余节点的情况下，我们提供同样便捷的在业主中控没有空余节点的情况下，我们提供同样便捷的OPC通讯模通讯模 式来代替式来代替DP通讯。通讯。 OPC通讯模式是以光纤或网线的形式，将中控电脑和通讯模式是以光纤或网线的形式，将中控电脑和PLC以以OPC通讯通讯 协议的形式连接起来，与协议的形式连接起来，与DP通讯一样具有高速、便捷的特

19、点，同时避免的通讯一样具有高速、便捷的特点，同时避免的 DP通讯组态时组态时间较长、并需要重启网络的缺点。全部对点工作由我通讯组态时组态时间较长、并需要重启网络的缺点。全部对点工作由我 们的工程师单独完成，不需要业主网络工程师协助。们的工程师单独完成，不需要业主网络工程师协助。 OPC通讯模式通讯模式 OPC通讯模式通讯模式 OPC通讯协议下的中控操作系统通讯协议下的中控操作系统 本套系统在运行时会自动记录系统运行时的各个参数，并为用户提供各参数的历史曲本套系统在运行时会自动记录系统运行时的各个参数，并为用户提供各参数的历史曲 线和数据，点击线和数据，点击“综合数据综合数据”便可查询，包括便可查询，包括氮氧化物与氨水、反应浓度值氮氧化物与氨水、反应浓度值、反应