SNCR运行指导手册 (一)

东莞市科维环保电力有限公司

横沥垃圾焚烧发电厂二期脱硝工程

运行维护手册

编制：__________________

审核：__________________

批准：__________________

浙江百能科技有限公司

PyneoCo.,Ltd.

2023年8月

目录

1工程概况........................................................2

2工艺原理.........................................................1

3设计说明........................................................2

3.1工艺部分...................................................2

脱硝稀释系统..................................................2

炉前喷射系统..................................................3

3.2电气部分...................................................3

电气接线与设备布置...........................................3

设备接地......................................................3

电缆敷设......................................................4

电缆防火......................................................4

3.3限制部分...................................................4

系统简介......................................................4

主要限制过程..............................................4

4运行指导....................................................5

4.1概述...................................................5

4.2脱硝稀释系统启动........................................6

尿素溶液配料系统启动......................................6

尿素溶液稀释系统启动......................................8

炉前喷射系统启动.........................................10

5检修维护...................................................15

5.1泵和阀门维护..........................................15

泵类运行异样.............................................15

阀门运行异样.............................................16

5.2推动器维护............................................16

5.3短枪的维护.............................................17

6性能计算说明...............................................18

6.1NO、浓度计算方法........................................18

6.2脱硝率计算方法........................................18

6.3脱硝装置可用率.........................................18

1工程概况

项目名称：东莞市横沥垃圾焚烧发电厂二期脱硝工程。

脱硝工艺：选择性非催化还原(SNCR)脱硝工艺。

电厂规模：生活垃圾处理实力1800t/d,安装3台蒸发量为58t/h的

机械炉排式垃圾焚烧锅炉，2台15MW凝汽式汽轮机，配2台15MW发电机。

2工艺原理

选择性非催化还原技术是用N%、尿素等还原剂喷入炉内与NOx进行

选择性反应，不用催化剂，因此必需在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉

膛温度为850〜1150C的区域，该还原剂（尿素）快速热分解成加3并与烟

气中的NOx进行SNCR反应生成该方法是以炉膛为反应器。

探讨发觉，在炉膛850〜1150℃这一温度范围内，在无催化剂作用下,

NL或尿素等氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NOx,基本上不与烟气中

的作用。在850〜1150c范围内，ML或尿素还原NOx的主要反应为：

NL为还原剂（NIL的最佳反应温度范围是850〜950C）

4NH3+4N0+02-42+6乩0

尿素为还原剂（垃圾电厂尿素的最佳反应温度范围是850〜900℃）

2N0+2co晒）2+02f3N2+2C02+2H20

不同还原剂有不同的反应温度范围，此温度范围称为温度窗。NH3的反

应最佳温度区为850〜950C。当反应温度过高时，由于氨的分解会使NOx

还原率降低，另一方面，反应温度过低时，氨逃逸增加，也会使NOx还原

率降低。NL是高挥发性和有毒物质，氨的逃逸会造成新的环境污染。

SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30%〜80%（试验室数据）。实际

锅炉应用中，由于混合等因素的影响，脱硝率为30%〜70虬还原剂主要采

纳氨和尿素，值得留意的是，近年的探讨表明，用尿素作为还原剂时，NOx

会转化为少量的MO,凡0会破坏大气平流层中的臭氧，除此之外，还

被认为会产生温室效应，因此产生弗0问题己引起人们的重视。但是采纳

尿素作为还原剂时，可以通过限制方式，使得N2O的排放几乎为零。

SNCR系统烟气脱硝过程由下面四个基本过程完成：

1）还原剂接收和储存；

2）还原剂的计量输出、与水混合稀释；

3）在焚烧炉合适位置喷入稀释后的还原剂；

4）还原剂与烟气混合进行脱硝反应。

以尿素作为还原剂的SNCR工艺系统如图1所示。

图1尿素作为还原剂的SNCR工艺系统

3设计说明

3.1工艺部分

依据东莞市横沥垃圾焚烧发电厂二期工程DCS操作系统中的脱硝系统

划分，本工程脱硝系统分为两个系统：脱硝稀释系统和炉前喷射系统。

3.1.1脱硝稀释系统

依据功能划分，脱硝稀释系统可分为尿素溶液配料系统和尿素溶液稀

释系统两个子系统。

尿素溶液配料系统中，还原剂储存是通过运输系统将袋装尿素由外界

运输到电厂并送至袋装尿素存放点储存，设计1个，堆放区面积30nlM满

意3台炉B-MCR工况下7天的需求量。还原剂配制是先将袋装尿素通过载

荷It的电动葫芦，运输至容积为15nf溶解罐平台，在平台上人工拆袋倒

入溶解罐，再向溶解罐内通入溶解水，使尿素与溶解水混合，并通过搅拌

器加速溶解，配置成40%的尿素溶液。主要设备为溶解罐1个，满意3台

炉B-MCR工况下2天的需求量设计，采纳304不锈钢材料制造，并配有1

套液位计、1套浓度计、1套搅拌装置、1套温度检测装置、爬梯、栏杆与

人孔等。

尿素溶液稀释系统中，溶解罐里配好的40%尿素溶液通过配料泵送到

静态混合器与稀释水混合，配制成10%的尿素溶液。主要设备有：静态混

合器1个，最大流量为3t/h,采纳304不锈钢材料制造；配料输送泵采纳

立式多级离心泵，2台（1用1备），不锈钢材料制造,配后的溶液在溶

液罐储存，溶液罐1个，容积为5m3,满意3台炉B-MCR工况下2小时的

需求量设计，采纳304不锈钢材料制造，并配有1套液位计、1套温度检

测装置与人孔等。

溶液罐的溶液通过尿素溶液泵送至每台炉的炉前喷射系统，尿素溶液

泵采纳立式多级离心泵，2台（1用1备），不锈钢材料制造。

以上设备全部布置在脱硝设备间。

3.1.2炉前喷射系统

本工程的每台炉设计一套喷射系统，每套喷射系统由6支喷枪组成，

全部布置在炉本体的前墙，开孔位置#1炉和#2炉为28.50m,#3炉为20.6m。

喷枪采纳304不锈钢材料制造，最大流量为200kg/h,由喷枪本体、

喷嘴座、雾化头、喷嘴罩四部分组成，每支喷枪配有气动推动器，实现自

动推动和推出喷枪的动作。

依据本项目的实际须要，本系统选用气力式压缩空气作为雾化介质。

气力式雾化是通过具有肯定动能的高速气体冲击液体，从而达到肯定雾化

效果的方式。

3.2电气部分

3.2.1电气接线与设备布置

本工程厂用电电压等级为380/220V,380/220V电源由业主方供应一

路进线至脱硝SNCR电气限制柜，电气限制柜主要为脱硝系统内的的低压

设备供电。脱硝工艺流程中的电动机设两地限制：锅炉DCS限制或就地按

钮限制。

电气设备布置：脱硝SNCR电气限制柜布置在就地尿素站，为壁挂式

安装方式。

3.2.2设备接地

脱硝设备包括电气限制柜、电动机、电动葫芦、电缆桥架、金属管道、

溶解罐、稀释罐等设备就近接入附件的主厂房接地网。设备接地线采纳

-40x4接地扁钢。

3.2.3电缆敷设

电气限制柜与电气设备的电缆敷设以电缆桥架与穿管相结合的方式。

户外电缆桥架主要利用锅炉本体的桥架，不足部分依据现场状况进行增

补。

3.2.4电缆防火

在墙洞与柜底部开孔处用防火包、防火堵料和防火涂料进行封堵与涂

刷。全部电缆桥架均采纳槽式桥架，电缆采纳阻燃型电缆ZRCVV-0.6/lkVo

3.3限制部分

3.3.1系统简介

本工程自控采纳DCS限制系统。

DCS系统主要功能包括：数据采集处理、模拟量限制、依次限制、显

示、报警等，DCS限制系统由业主方供应。

限制系统分为手动和自动两种运行模式。在自动运行时，能自动限制

溶解罐的液位和温度、自动限制溶液罐的液位、自动配制10%浓度的尿素

溶液、自动限制泵出口的压力、自动限制雾化空气压力、自动调整尿素溶

液流量、自动检测锅炉尾部烟道的NOx的含量，当大于设定的NOx值时，

自动开启脱硝系统等。

限制系统能够完成脱硝装置内全部的测量、监视、操作、自动限制、

报警与爱护和联锁、记录等功能。限制系统具有实时趋势查询、历史趋势

查询、报表查询等功能。

3.3.2主要限制过程

3.3.2.1稀释水流量限制:

对稀释水流量检测，依据尿素浓度配比（画面上可以设定，设计浓度

C-10%）与尿素溶液的流量，限制稀释水流量调整阀，以限制稀释水的流

量。

3.3.2.2脱硝系统开启限制：

在锅炉尾部烟道设置NOx浓度在线检测仪表,检测锅炉尾部烟道的NOx

的含量，当大于NOx的设定值时，自动开启脱硝系统。

3.3.2.3雾化压缩空气压力限制：

依据喷入尿素的流量，保持雾化空气压力，使尿素溶液达到最佳雾化

效果，投运时可通过调整阀调整压缩空气压力。

3.3.2.4溶解罐液位、温度限制：

进行配料操作时，依据设定的配料水位进行溶解水阀门的连锁操作。

依据设定的溶解温度进行蒸汽开关阀的连锁操作。

3.3.2.5溶液罐液位限制：

液位连锁投入时，当罐的液位低于下限时自动启动配料输送泵、并且

配料调整阀与稀释水调整阀依据预先设定的流量值自动进行调整。

4运行指导

4.1概述

本工程操作运行主要在东莞市横沥垃圾焚烧发电厂二期工程集控室

DCS操作系统中进行，DCS操作画面中脱硝工程分为两个系统：脱硝稀释

系统和炉前喷射系统。依据功能划分，脱硝稀释系统可分为尿素溶液配料

系统和尿素溶液稀释系统两个子系统。

尿素溶液配料系统，尿素溶液稀释系统和炉前喷射系统为三个独立且

依次受制于前一个系统影响的系统。配料系统启动并配制好溶液后，才能

启动尿素溶液稀释系统，尿素溶液稀释系统稀释好溶液后才能启动炉前喷

射系统；而炉前喷射系统的启停不影响配料系统和尿素溶液稀释系统的独

立运行。

4.2脱硝稀释系统启动

4.2.1尿素溶液配料系统启动

.1配料前打算工作

•确认有足够袋装尿素;

•确认脱硝水源和汽源的总阀门已开，有蒸汽和溶解水供应配料;

•溶解罐液位不在高位，并记录溶解罐的液位;

•溶解罐的管路的各阀门正常，管道无泄漏;

•溶解罐上各仪表均正常显示;

•电动葫芦总闸开启，电动葫芦电机带电；

•溶解罐搅拌电机有合格足够的润滑油，搅拌电机带电;

•明确配制溶液的浓度C,本项目为40%（常压下不同温度对应的尿

素溶液浓度的密度详见附表1）;

•下图红框内为配料系统，软水和厂用蒸汽的开关通过开关阀限制。

溶解罐设计液位上限值为2.70m,液位下限值为0.10m；温度上限设定为

70℃,温度下限设定为20C（尿素溶解过程为化学吸热过程，若无蒸汽加

热溶液温度将下醒不降毕至17℃时,尿素溶液将结晶）。

配料系统----------

脱硝系统图2

--O.OOWt/h

静

去炉前唆射系统

Is

湿

合

捂

-

液位上隈设定

桢位下限设定

温度上限没定

稀释矮

温度下限设定

0.XX

.2首次配料

•设溶解罐液位设定值为LIm（即配料后的液位为LI）；

•先向溶解罐中加入Im液位的水（溢流液位2.70m）；

•向溶解罐倒入（43.5XL1）包尿素，加料时留意不要让缝包线或包

装袋碎片等杂物进入溶解罐（尿素每包为50kg）；

•加料完成后，盖上加料孔，启动搅拌电机（可在DCS画面上操作）;

•加料完成后，如溶解罐液位不到Llm,打开软水开关阀接着向溶解

罐补水至Llm液位，然后关闭软水开关阀（可在DCS画面上操作）；

•开启溶解罐入口蒸汽电动门，通入蒸汽加热（可在DCS画面上操

作）；

•限制溶解罐温度不得高于70℃,不低于20℃；

•搅拌30分钟左右直到尿素完全溶解，停止搅拌电机（可在DCS画

面上操作）；

•关闭蒸汽开关阀（可在DCS画面上操作），完成40%浓度的尿素溶

液配置；

•建议保持下图椭圆框中的“连锁解除”，即总是通过手动功能配置

40%浓度的尿素溶液，不采纳“连锁投入”自动功能。因为依据限制策略,

液位低于设定的低液位时，或温度低于20C,系统会自动打开软水开关阀

和蒸汽开关阀进水和进汽，但是此时不会自动添加袋装尿素，将造成40%

浓度的尿素溶液自动稀释。另外，依据现场调试状况，厂用蒸汽的实际温

度比较低，通常是30~40℃的热水，所以在配料时，如发觉温度低于20℃

时，应关闭软水开关阀，仅用厂用蒸汽配置尿素溶液，待蒸汽开关阀关闭

后再打开软水开关阀补水至设定液位。

脱硝系统图3

UMt划

去Oil安力乐填

震位上限设定

痕位下限设定

温度上次设定

溶解解

温度下限设定

1.04X/3

说明：图中椭圆框中〃联锁解除"键显示为不投联锁的状况，鼠标左

击后将显示“联锁投入。红色状态，为投入联锁的状况。本文全部图解

中的“联锁解除”键点击后均切换为“联锁投入"，红色状态。

.3间歇配料

・记录配料前溶解罐液位L2；

•设配制溶液完成后液位为L3（最高液位2.70m）；

•向溶解罐倒入（43.5X（L3-L2））包尿素，加料时留意不要让缝

包线或包装袋碎片等杂物进入溶解罐（尿素每包为50kg）；

•加料完成后启动搅拌电机，盖上加料孔；

•加料完成后，如溶解罐液位不到L3m,打开软水开关阀接着向溶解

罐补水至L3m液位，然后关闭软水开关阀：

•开启溶解罐入口蒸汽电动门，通入蒸汽加热；

•限制溶解罐温度不得高于70℃,不低于20C；

•搅拌30分钟左右直到尿素完全溶解，停止搅拌电机；

・关闭蒸汽开关阀，完成40%浓度的尿素溶液配置；

•DCS操作与首次配料相同。

4.2.2尿素溶液稀释系统启动

4.2.2.1尿素溶液稀释系统自动启动

•稀释系统自动启动前，配料输送泵要显示无故障，操作模式在远方

限制，并且配料输送泵带电；

•自动启动前，全部的调整阀都能正常工作；

•下图红框内为尿素溶液稀释系统，首先确认椭圆框中按钮是“联锁

投入"，红色状态；

•启动配料输送泵，将溶解罐内溶液在稀释罐内稀释成10%的尿素溶

液（喷入炉膛的尿素溶液浓度为5%~12%）；

•如液位达到稀释罐最大液位（L20m）,稀释系统将自动停止；如稀

释罐液位为低液位（0.25m）时，稀释系统将自动启动配料（其中，40%浓

度的配料调整阀开度设定为50%,稀释水调整阀开度设定为65%,系统将

依据40%尿素溶液：稀释水二L3的比例配置10%尿素溶液，依据本工程调

整阀的性能特性，开度反馈值与开度设定输入值稍有差异，以下所提到的

调整阀开度设定值均为输入值，并非信号反馈值）。

4.2.2.2尿素溶液稀释系统的自动停止

•如自动运行的尿素溶液稀释系统须要自动停止时，只须要停止配料

输送泵，配料调整阀和稀释水调整阀的开度自动关闭。

4.2.2.3尿素溶液稀释系统手动启动

•手动启动前须要确认的项目同尿素溶液稀释系统自动启动；

•下图红框内为尿素溶液稀释系统，首先确认椭圆框中按钮是“联锁

解除”状态;

•确认溶解罐的液位在0.5nT2.70m之间，稀释罐的液位低于L2叱

•手动启动#1或#2配料输送泵，调整配料调整阀开度值为50%,稀

释水调整阀开度值为65%,并视察40%的尿素溶液流量与稀释水的流量比

是否是1：3的比例；按此步骤将溶解罐内溶液在稀释罐内稀释成10%的尿

素溶液。

4.2.2.4尿素溶液稀释系统的手动停止

（图6/稀释罐液位达到最大液位L2m时，依次关闭稀释水调整阀、配

料调整阀,尿素溶液

稀释系统

4.2.3炉前喷射系疏后司

4.2.3.1炉前喷射系统用动息动

•启动前检查：进亍1SNCR脱硝系统启动前的检查打算工作，系统设

备状态良好具备启动条彳上1确彳骼个管路的畅通，与各源头稳定;

•确认配料系统中容解灌液僮可连续运行，确认尿素溶液稀释系统全

部“联锁投入”，红色狼

•确认下图椭圆框中的尿素溶液泵“联锁投入"，红色状态，回流调

整阀的开度设定为50机

•如下图，依据#1、#2、#3炉脱硝的须要分别开启“顺控运行”，红

色状态，系统自动投入（保持尿素溶液泵出口压力0.95^1.3MPa；每炉炉

前尿素溶液流量0.20~0.33t/h,压力0.25〜0.60MPa,压缩空气压力

0.40^0.60MPa,尿素溶液调整阀开度为40%,雾化空气调整阀开度为80%,

如发觉压缩空气压力过低，可将雾化空气调整阀开度适当调大）。

图8

发9.婚戏熏

调整阀开度40%,

流量0.20〜O.33t/h,

压力0.25~0.6MPa

3口炉胜调整阀开度80%,

压力0.4~0.6MPa

MPa

说明：如下图椭圆框中所示按钮显示为“连锁投入"，红色状态时，

当炉膛中NO,浓度达到或高于设定值180mg/Nm3（设定值可依据须要设定）

时，炉前喷射系统将自动“顺控运行”。当切换显示为“连锁解除”时，

炉前喷射系统可依据脱硝的须要手动“顺控运行”或“顺控停止二

.2炉前喷射系统的自动停上

•依据#1、#2、#3炉停运脱硝系统的须要分别点击如下图椭圆框中

的“顺控停止”，对应炉的炉前喷射系统自动停止;

.3炉前喷射系统的手动启动

•启动前检查：进行SNCR脱硝系统启动前的检查打算工作，系统设

备状态良好具备启动条件，确保各个管路的畅通，与源头稳定；

•确认配料系统中溶解灌液位可连续运行，确认尿素溶液稀释系统中

稀释罐液位在0.25nTl.2m之间；

•确认椭圆框中的尿素溶液泵“联锁解除”，回流调整阀的已设定开

•如下图，确认椭圆框内的“顺控运行”，“顺控停上”键均显示为白

色，即不运用顺控;

•确认NOx设定“连锁解除”;

•将雾化空气调整阀开度设为80%,压力为0.40~0.60MPa,并使压缩

空气压力等于或稍大于尿素溶液入炉压力。若运行中压缩空气压力小于尿

素溶液压力，适度开大调整阀开度；

•按须要手动开启下图椭圆内的喷枪;

说明：若点击喷枪图标时，图标变为黄色，表示没有进枪或退枪到位,

应马上检修。

•将回流调整阀的开度设为50%；

•手动启动1#或2#溶液输送泵，打开尿素溶液气动开关阀，将尿素

溶液调整阀开度设为40乐炉前喷射系统启动。

.4炉前喷射系统的手动停匚

•手动停止1#或2#尿素溶液泵;

•关闭尿素溶液开关阀;

•点击喷枪图标，手动退喷枪；保持压缩空气吹扫5分钟;

・关闭雾化空气调整阀。

5检修维护

5.1泵和阀门维护

5.1.1泵类运行异样

.1配料输送泵

泵无法启动

•检查配料罐液位是否过低；

•确认配电柜中其电源开关已合闸送电；

•确认泵入口管道阀门已经打开；

•确认泵入口管道充溢液体，打开泵入口管道滤网反冲洗门，正常起

泵后关闭；

・远程操作时确认泵的就地限制箱“远程/就地”切换开关在“远程”

位；

•泵出口压力过高或出口管道温度过高，泵体发热；

•确认是否是溶解罐液体温度高引起的；

•确认泵出口手动阀门已经打开；

•确认泵入口手动阀门已经打开；

.2尿素溶液泵

泵无法启动

•确认配电柜中其电源开关已合闸送电；

•确认稀释罐的液位低于液位报警下限0.25m；

•确认泵入口管道手动阀门已经打开；

・远程操作时确认泵的就地限制箱“远程/就地”切换开关在“远程”

位；

•泵出口压力过高或出口管道温度过高，泵体发热；

•确认泵出口手动阀门已经打开；

•确认泵出口稳压调整回路的调整阀已经打开，且开度够大；

•确认炉前尿素溶液开关阀、调整阀已经打开；

5.1.2阀门运行异样

系统中各个气动阀门均设有旁路，阀门异样时，介质走旁路，气动阀

门可以进行检修。

5.2推动器维护

推动器必需定期进行修理，以保证推动器的良好性能。

推动器运用时间达1/3设计寿命时，应检查其密封性。

推动器在拆卸修理后，重新安装时应留意密封性。部件应轻拿轻放，

防止弯曲。

必需每隔15天定期检查行程开关。

推动器启动之前，必需细致检查：

1）运用前应检查四周环境是否平安，推动器运行轨道是否清洁。

2）运用前确认喷枪行程是否严格遵照设计值，偏差不能大于5mm。若

发觉行程偏差过大，可通过移动行程限位开关位置进行调整。

3）检查电缆接头是否拧紧。

4）检查气缸是否移动顺畅。

5）检查推动器安装是否完好。

6）检查完后防止其他杂物、液体进入。

7）限制柜送上电源后，将限制柜按钮旋转到“就地”。

8）为了平安应先将按钮按“退枪”，检查“喷枪退到位”是否亮起。

9）须要投入运用时应“进枪”，检查“喷枪进到位”是否亮起。

10）喷枪启动前，接上软管，检查是否滴漏，如有滴漏现象，紧固接

头，确保金属软管不滴漏。

11）检查前、后限位形态是否动作自由。

12）检查卡环能否沿着轨道正常运行，确认无误后将喷枪固定在推动

器卡环上，喷枪与推动器此时已做好投入运行的打算。

5.3短枪的维护

喷枪运行期间，每隔15天需检查喷枪是否变形烧坏，是否堵塞。若

有变形烧坏须要更换新的喷枪。若喷枪发生堵死，可以用一头磨尖的细铁

丝进行疏通。

一台锅炉上往往布置有多个喷枪，为了保证喷枪运用平安、经济、有

效。喷枪投入运行前具备以下条件：

1）保证锅炉的负荷，炉内燃烧稳定，炉内温度正常。

2）SNCR脱硝系统已投运行。

3）雾化用压缩空气气压合格稳定，气量足够。

4）全部检查工作完成，系统与设备无故障异样。

留意：喷枪运行时，确保推动装置气源供应，严禁断气。一旦预知预

断气，必需先将喷枪退出运行。

由于喷枪是插入锅炉炉膛内部长期运行的，在枪体上出现浮灰沉积是

正常的，不影响喷枪正常运行。若枪体出现渣块凝聚影响推动/退出或因

喷口处结渣影响还原剂射流雾化，对于枪体和喷嘴旁边的渣块，一旦发觉

则应马上清除干净。

按如下步骤停运喷枪：

1）关闭还原剂通道阀门，切断喷枪还原剂供应，并确认还原剂液体

流量为零；

2）按下“退枪”按钮并确认喷枪退到位；

3）关闭雾化空气通道阀门，切断喷枪雾化空气供应；

4）检查枪体，清理枪体灰污。

留意：操作人员待操作结束且仪表参数正常后方可离去。

如发生喷枪推动去后远程操作失效后，可进行就地操作，打开就地限

制柜，按下“退枪”按钮，若仍旧无法将喷枪退出，只要手动拧开卡环螺

栓，手动退出喷枪即可。

6性能计算说明

6.1NOx浓度计算方法

修正到标准状态、干基烟气中NOx的浓度计算方法为：

式中：

NOx（mg/Nm3）一标态、干基、ll%。?时的烟气中NOx排放浓度，mg/Nm3；

02一实测干烟气中氧含量，%o

NO（ppm）一实测干烟气中NO体积含量，ppm；

0.95—依据阅历数据选取的NO占NOx总量的百分数（即NO占95%）；

2.05—NO2由体积含量ppm转换为mg/n?的转换系数。

6.2脱硝率计算方法

为了较好地比较各工况的SNCR脱