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1、前言脱硝纳入“十二五”环保规划总量控制指标，将会催生脱硝处理市场的兴起。火电水泥厂等领域的脱硝市场将启动。2009年以来，随着国务院装备业调整和振兴规划以及环保部2009-2010年全国污染防治工作要点出台，国家对企业氮氧化物的治理成为新的重点。根据nn市水泥工业大气污染物排放标准DB50/2512007可知，自2008年7月1日起，所有水泥窑及窑磨一体机排放的NOx浓度需达到800mg/Nm3。水泥行业脱硝势在必行。1 公司简介xx县茂田能源开发有限公司隶属于nn市茂田实业集团，公司成立于2003年6月6日，当前以水泥建材为主业，是渝东南地区最大的水泥生产经营企业。公司地处矿产资源丰富的xx
2、苗族土家族自治县境内，毗邻乌江，位于彭（水）酉（阳）公路一旁，距xx县城17.5公里，离县火车站29公里，水陆交通便捷，原材料和产品物流运输方便。公司目前占地面积180000余平方米，注册资本7022万元；企业法人注册登记号为：5002432100227-1，组织机构代码号为：75007220-6，生产许可证号为：XK08-001-00239,税务登记证号：国税渝字500243750072206，地税字50024375007220X；公司住所：xx县新田乡马峰村。公司现有在职员工378人，其中工程技术及管理人员49人，具有中、高级职称36人，初级职称80人。全体员工普遍具有高中以上学历，其中大
3、学本科以上学历58人，中专、大专学历122人。公司当前内部组织机构健全，管理科学规范，生产生活设施完善。公司已初步建成年产200万吨优质水泥的生产能力，一期工程为四川成都设计院设计的2500T/D新型干法窑外分解水泥生产线，已于2007年6月建成投产，当前日产水泥熟料基本在2700吨；二期工程为南京水泥设计院设计的2500T/D新型干法窑外分解水泥生产线，于2009年7月8日开始建设，并于2010年10月份基本建成，进入调试试生产阶段。两条线全部正式投产后，公司工业生产总值将达到6亿元，上缴利税超过5000万元；与此同时还直接解决了当地几百人的就业问题，形成的产业链极大地带动了地方经济的发展，
4、具有良好的经济效益和社会效益。公司生产工艺先进，检验检测设备齐全，拥有一批经验丰富的水泥各专业技术管理人才，产品质量管理严格按ISO9001:2000体系执行，已通过“中国质量认证中心” ISO9001:2008标准体系认证。当前公司主要生产以“国茂”为商标的普通硅酸盐水泥（P.O）32.5级、42.5级、52.5级，复合硅酸盐水泥（P.C）32.5级、42.5级；还可根据客户需要生产特种水泥，如：缓凝水泥、中热水泥等，满足不同客户需求。公司生产的水泥质量稳定，早期强度高，安定性好，各项技术指标均到达国标GB1752007的技术要求，水泥出厂合格率、富裕强度合格率以及袋重合格率均达到100%，
5、深受用户好评。公司水泥广泛用于公路、铁路、隧道、桥梁等重点市政工程建设以及水利、电力、通讯等一大批国家重点基础设施项目，如：渝湘高速公路、国道319线改造、南涪铁路、贵州沙陀电站、酉阳金家坝电站以及xx县明珠酒店等高层建筑、武隆滨江路建设、xx乌江堤坝建设等基础建设和市政工程；卓越的品质、优良的服务，公司在用户中具有良好的口碑和信誉。公司自成立以来一直秉承“诚信、务实、卓越、创新”的经营理念，倡导 “以人为本、科学管理”的人才观念，弘扬“精诚团结、锐意进取、百折不挠、蒸蒸日上”的企业精神；与此同时在净化、绿化、美化环境和粉尘治理上持续不断进行投入，并实行了清洁生产，在带动周边经济发展的同时，积
6、极参与县、乡相关的社会活动，与周边村民百姓一同和谐发展。2 氮氧化物污染情况在我国，氮氧化物是一种很主要的大气污染物，它对环境造成了五个方面的影响，第一是二氧化氮对空气造成污染，它是一个二次污染物。氮氧化物主要是对呼吸器官有刺激作用。由于氮氧化物较难溶于水，因而能侵入呼吸道深部细支气管及肺泡，并缓慢地溶于肺泡表面的水分中，形成亚硝酸、硝酸，对肺组织产生强烈的刺激及腐蚀作用，引起肺水肿。亚硝酸盐进入血液后，与血红蛋白结合生成高铁血红蛋白，引起组织缺氧。在一般情况，当污染物以二氧化氮为主时，对肺的损害比较明显，二氧化氮与支气管哮喘的发病也有一定的关系；当污染物以一氧化氮为主时，高铁血红蛋白症和中枢
7、神经系统损害比较明显。第三个方面，形成臭氧以后，它使大气的氧化性增强，使一些污染物形成了二次颗粒物，比如说硫酸盐、硝酸盐等等，使大气的能见度下降。第四方面的影响，氮氧化物也是制造酸雨的物质。第五个影响，氮氧化物中氮是主要成分，氮氧化物的排放对水体的不氧化造成了贡献。中国氮氧化物还没有一个非常准确的统计数据，由于它产生的方式比较复杂，以前基本上是一个测算的数据。据估计，在80年代的时候，氮氧化物还不到500万吨，90年的时候达到850万吨。到了05年，已经增长到大约1900万吨。年均增长大概10%。到去年，据测算，大约是2300万吨，如果不加严格控制的话，2020年，大约增加到3000万吨，到2
8、030年是3500万吨，增长趋势非常明显。从中国二氧化氮的卫星遥感图上看，浓度还是比较低的，近年来，现在我国城市的臭氧污染有加重的趋势。氮氧化物排放量的增加使得我国酸雨污染由硫酸型向硫酸和硝酸复合型转变，硝酸根离子在酸雨中所占的比例从上世纪80年代的1/10逐步上升到近年来的1/3。“十一五”期间，氮氧化物排放的快速增长加剧了区域酸雨的恶化趋势，部分抵消了我国在二氧化硫减排方面所付出的巨大努力。氮氧化物控制形式严峻。3 氮氧化物控制政策脱硝纳入“十二五”环保规划总量控制指标，将会催生脱硝处理市场的兴起。火电水泥厂等领域的脱硝市场将启动。2009年以来，随着国务院装备业调整和振兴规划以及环保部2
9、009-2010年全国污染防治工作要点出台，国家对电力企业氮氧化物的治理成为新的重点。脱硝纳入“十二五”环保规划总量控制指标，火电水泥厂等领域的脱硝将启动。2009年以来，随着国务院装备业调整和振兴规划以及环保部2009-2010年全国污染防治工作要点出台，国家对电力企业氮氧化物的治理成为新的重点。此外nn地方标准nn市水泥工业大气污染排放标准DB 50/251-2007也对水泥厂的氮氧化物进行了控制。因此国家从浓度和总量两个方面对氮氧化物进行了控制以减低其污染。4 项目目标2010年，目前该公司已经有100万t/a的生产线两条，烟气中氮氧化物浓度为750 mg/m3低于nn市水泥工业大气污染
10、排放标准DB 50/251-2007规定的浓度800mg/m3。但目前该公司氮氧化物排放总量为800t/a，而xx县的氮氧化物的总排放量为1200 t/a，占全县总量指标的66.67%。 因此该公司的水泥窑的脱硝势在必行，该公司计划脱硝，脱硝效率预计达到40%，预计削减总量320t/a，投资和运行费用小。5 建议内容根据以上分析，建议对两条水泥生产线上的回转窑进行逐步脱硝，两个旋窑上一套国内技术成熟、有较多工业应用的脱硝系统，投资在公司承受范围内，不影响公司正常生产。6 脱硝简述氮氧化物种类：NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5；大气中NOx主要以NO、NO2的形式存在，NO是无
11、色、无刺激气味的不活泼气体，可被氧化成NO2，NO2是棕红色有刺激性臭味的气体。氮氧化物(NOx)的形成是由于氮与氧在非常高的温度时的结合，世界上控制NOx的技术包括炉内燃烧中尽量降低NOx产生量的技术和NOx生成后末端控制技术。6.1 低NOx燃烧技术低NOx燃烧技术主要是降低燃烧过程中的NOx的产生量，属于源头控制。NOx在燃烧过程中的生成途径主要有以下几种。1、热力型：空气中的氮气在高温下氧化而生成，在温度低于1300时，几乎不产生热力型NOx；2、燃料型：燃料中含氮化合物在燃烧过程中进行热分解，继而进一步氧化而生成；3、快速型：燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团反应生成；在这三种形式
12、中，快速型NOx所占比例不到5。经过研究和时间，目前所有的燃烧过程控制技术所遵循的原则主要有以下几点。1、降低过量空气系数和氧气浓度；2、降低燃烧温度，防止产生局部高温区；3、缩短烟气在高温区的停留时间。目前主要的低NOx燃烧技术的效率不高，一般在25%-60%之间，效率一般，但有投资省，改装容易等优点。6.2 烟气脱硝技术烟气脱硝技术属于末端控制技术。目前通行的烟气脱硝工艺大致可分为干法、半干法和湿法3 类。其中干法包括选择性非催化还原法( SNCR) 、选择性催化还原法(SCR) 、电子束联合脱硫脱硝法;半干法有活性炭联合脱硫脱硝法;湿法有臭氧氧化吸收法等。（1） 选择性催化还原法（SCR
13、）在众多的脱硝技术中，选择性催化还原法（SCR）是脱硝效率最高，最为成熟的脱硝技术。1975年在日本Shimoneski电厂建立了第一个SCR系统的示范工程，其后SCR技术在日本、欧洲和美国得到了广泛应用。近几年在国内应用也较广泛。主要原理：还原剂（NH3、尿素）在催化剂作用下，选择性地与NOx反应生成N2和H2O。4NH3+4NOO24N2+6H2O4NH3+2NO2O26N2+6H2O4NH3+6NO5N2+6H2O4NH3+2NO23N2+6H2O反应原理如图1所示：图1 烟气选择性催化脱硝技术反应原理图2 烟气选择性非催化脱硝技术流程图（2） 选择性非催化还原法（SCR）80年代中期S
14、NCR技术在国外研发成功。选择性非催化还原法亦称喷氨法（SNCR），是在无催化剂存在条件下向炉内喷入还原剂氨或尿素，将NOx还原为N2和H2O；4NH3+4NOO24N2+6H2O；还原剂喷入锅炉折焰角上方水平烟道（9001000），在NH3/NOx摩尔比23情况下，脱硝效率3040；特点：投资小，运行费用低，工艺不需催化剂；对温度的依赖性强，当锅炉变负荷时将调整还原剂的喷射位置；同等脱硝率的情况下，该工艺的NH3耗量要高于SCR工艺，且难以保证反应温度和停留时间。（3） 湿法脱硝湿式络合吸收法是用水或酸、碱、盐的水溶液来吸收废气中的氮氧化物。按吸收剂的种类可分为水吸收法、酸吸收法、碱吸收法、
15、氧化-吸收法、吸收还原法及液相络合法等，这些方法比较适合于硝酸厂尾气（NO2）的吸收，对于燃煤烟气是不使用的。金属离子络合吸收法吸收效率高但吸收液难以循环利用；氧化法与FGD工艺结合效率较高，但过程中有二次污染且吸收液无法循环使用；还原法（尿素法）效率高且产物可生成肥料，运行成本高 。湿法目前技术不是很成熟，应用面较窄，且容易产生二次水污染问题，工业应用少。（4） 电子束照射法这类方法是利用高能电子撞击烟气中的H2O、O2等分子，产生O2、OH、O3等氧化性很强的自由基，将NO氧化成NO2，NO2与H2O生成HNO3，并与喷入的NH3反应生成硝氨化肥。根据高能电子的产生方法不同，这类方法有分为
16、电子束照射法（EBA）和脉冲电晕等离子体法（PPCP），脉冲电晕等离子体法目前仍旧处于试验研究和较大规模中试阶段仍旧有大量问题未解决。电子束照射法主要特点是干化处理过程，不产生废水废渣，能同时脱硫脱硝，并可达到90%以上的脱硫效率和80%以上的脱硝率；系统简单，操作方便，过程易于控制；对于不同烟气和烟气量的变化有较好的适应性和负荷跟踪性；副产品为硫酸铵和硝酸铵混合物，可用作化肥；脱硫成本低于常规方法；但目前该方法处理的烟气规模仍旧偏小，且电子束发生器昂贵更换频繁和不便。电子束烟气脱硫脱硝工艺流程图见下图3。图3 电子束照射脱硫脱硝流程图6.3 各技术对比分析表1 烟气脱硝技术性能对比表方法原理
17、技术特点选择性催化还原法在特定催化剂作用下，用氨或其它还原剂选择性地将NOx还原为N2和H2O脱除率高，被认为是最好的烟气脱硝技术。投资和操作费用大，也存在NH3的泄漏。选择性非催化还原法用氨或尿素类物质使NOx还原为N2和H2O效率不太高约40-50%，操作费用较低，技术已工业化。温度控制较难，氨气泄漏可能造成二次污染电子束法用电子束照射烟气，生成强氧化性OH基、O原子和NO2，这些强氧化基团氧化烟气中的二氧化硫和氮氧化物，生成硫酸和硝酸，加入氨气，则生成硫硝铵复合盐。技术能耗高，并且有待实际工程应用检验。湿法脱硝先用氧化剂将难溶的NO氧化为易于被吸收的NO2，再用液体吸收剂吸收。技术还不是
18、很成熟，成本高，脱除率较高，但要消耗大量的氧化剂和吸收剂，吸收产物造成二次污染。7 水泥厂旋窑烟气特征及工艺选择7.1水泥厂旋窑水泥窑目前主要有两大类，一类是窑筒体卧置（略带斜度），并能作回转运动的称为回转窑（也称旋窑）；另一类窑筒体是立置不转动的称为立窑。水泥工业在发展过程中出现了不同的生产方法和不同类型的回转窑，按生料制备的方法可分为干法生产和湿法生产，与生产方法相适应的回转窑分为干法回转窑和湿发回转窑两类。回旋窑特点是热耗较高，生料易于均化，成分均匀，塑料质量较高，并且输送方便，粉尘少。该公司使用的为新型干法回旋窑。1、回转窑窑体；2、窑头小车；3、热烟室；4、冷却筒；5、窑头鼓风机；6
19、、集尘室；7、烟囱；8、进料。图4 回旋窑简示图7.2 旋窑烟气由于旋窑使用的是煤粉做原料，燃烧会产生含硫、含氮、含尘烟气，此外煅烧水泥料的过程中化学分解反应等过程也会产生粉尘。烧成窑尾排放的SO2主要由煤粉在窑内燃烧产生，由于熟料生产过程中有吸硫作用，当窑内温度在8001000时，燃料燃烧所产大部分SO2被物料中的氧化钙和碱性氧化物吸收形成硫酸钙及亚硫酸钙等中间物质。预分解窑由于物料与气体接触充分，吸硫率可高达98%以上，目前，国内建成投产的多条新型干法和产线验收结果，也充分证明了新型干法窑的低SO2排放结果，SO2排放浓度32 mg/Nm3。水泥厂排放的NO2主要产生于窑内高温煅烧过程，其
20、排放量与煅烧温度、空气含氧量和反应时间有关，窑内煅烧温度越高，氧气浓度越大，反应时间越长，生成的NO2气体就越多。据工程可研及类比调查，其NOx排放浓度约为750 mg/m3。回旋窑产生的粉尘浓度约80 mg/m3。据公司提供资料该公司有两个新型干法窑，共产生烟气量约53 万m3/h。7.3 旋窑烟气脱硝工艺选择由于该公司新型干法旋窑产生的烟气污染物主要为NOx，且SO2排放浓度。较低。烟气特点是：烟气量大，温度高（尾部烟气温度450左右），粉尘浓度高，粉尘细且粘，比电阻高且含有酸碱氧化物等腐蚀性气体。处理本项目烟气，目前工业化应用最广的两种技术SCR和SNCR的优缺点比较如下表。表2 本项目
21、脱硝要求与工艺适用性对比表比较要求 SCRSNCR烟气量大适合较适合温度高可使用高温催化剂适合高温烟气粉尘浓度高催化剂易堵塞无催化剂，适合粉尘细且粘催化剂易被粘附无催化剂，适合含有酸碱氧化物催化剂易中毒无催化剂，适合投资省高低运行费用高低占地面积大小效率70-90%40%对水泥性能影响无小该公司旋窑烟气浓度已经小于nn市水泥工业大气污染排放标准DB 50/251-2007标准800mg/m3，此次目标是减能减排为xx县和环境做出更大的贡献，要求的脱硝效率可不太高40%左右即可；水泥窑已经建设成，公司地处多山区用地较紧张；由于资金有限希望逐步完成脱硝，脱硝效率要求不高；因此综合比较后，选择SNC
22、R作为该公司干法旋窑的脱硝工艺。8 实施方案火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性非催化还原法HJ563-2010，属于国家推荐的行业技术标准。因此主要技术参考资料。本工程选用选择性非催化还原法（SNCR）。SNCR技术是一种较为成熟的商业性NOx控制处理技术。SNCR方法主要使用含氮的药剂（尿素、氨水或液氨等）在温度区域8501250喷入含NO的燃烧产物中，发生还原反应，脱除NO，生成氮气和水，如下图所示。图5 SNCR反应示意图SNCR技术有如下优点：（1）脱硝效果满足要求：SNCR技术应用旋窑上，长期现场应用一般能够达到40左右的NOx脱除率。（2）还原剂多样易得：SNCR技术中使用的脱除NO
23、x的还原剂一般均为含氮化合物，包括氨、尿素、氰尿酸和各种铵盐（醋酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、草酸铵、柠檬酸铵等）。其中，实际工程应用最广泛，效果最好的是氨和尿素。（3）无二次污染：SNCR技术是一项清洁的脱硝技术，没有任何固体或液体的污染物或副产物生成。（4）经济性好：由于SNCR的反应热源由窑内高温提供，不需要昂贵的催化剂系统，因此投资和运行成本较低。（5）系统简单、施工时间短：SNCR技术最主要的系统就是还原剂的储存系统和喷射系统，主要设备包括储罐、泵、喷枪及其管路、测控设备。由于设备相对简单，SNCR技术的安装期短，小修停炉期间即可完成主要部分施工。（6）对水泥产品无明显影响：SNCR技术不
24、需要对旋窑的结构进行改动，仅需在合适的位置开孔即可。也不需要改变窑内的常规运行方式，对窑的主要运行参数不会有显著影响。通过试验研究掌握了不同还原剂NOx脱除效果与温度、停留时间等的关系，在结合CFD模拟确定还原剂液滴在锅炉内的蒸发过程和运动轨迹，从而选择最佳的喷射温度窗口和雾化细度，保证最佳温度窗口的有效停留时间，从而最大限度提高SNCR脱硝率，提高还原剂利用率。下图为部分试验数据。图6 试验数据8.1 本工程设计方案说明本工程设计范围为旋窑尿素溶液配置间内的所有工艺、电气、自控系统的详细设计（不含土建部分，如照明、通风等），包括所有设备的钢结构。从尿素溶液配置间到两个旋窑尿素水喷嘴之间的所有
25、管道、阀门、仪表、控制及电缆等。8.1.1 工艺系统说明本项目SNCR技术方案，由日立株式会社选取最佳的温度窗口喷入还原剂，采用尿素喷枪雾化设计将尿素溶液喷入窑内进行反应，保证足够的穿透深度和覆盖面。SNCR 系统主要由尿素溶液生成、储存系统，尿素溶液输送供给系统，注射水供应系统，窑前分配及喷射系统组成。（1）尿素溶液生成、储存系统通过运输系统将袋装尿素由外界运输到厂送至袋装尿素存放点储存。袋装尿素通过电动葫芦，运输尿素至尿素溶液生成、存储罐平台，在平台上人工拆袋倒入生成罐。生成罐用来配置一定浓度的尿素溶液。溶解水与尿素在生成罐内混合，生成罐内设有搅拌装置以加速尿素的溶解。通过控制给水量及尿素
26、给量配制一定浓度的尿素溶液。尿素溶液生成、存储罐安装电加热装置，保证尿素在配制时能充分溶解。（2）尿素溶液输送供给系统尿素溶液生成、储存罐后的尿素溶液由尿素溶液供应泵输送，在混合器前与稀释水混合后送至各旋窑前。尿素溶液供应泵采用隔膜泵。尿素溶液供应泵采用2用1备方案考虑。（3）注射水供应系统为保证脱硝效果，需要将储罐中的40%浓度的尿素溶液稀释后方能喷入窑中。通过注射水供应泵，将稀释水输送至混合器与浓尿素溶液混合稀释。稀释水采用厂区自来水。注射水供应泵采用一用一备。（4）窑前分配及喷射系统还原剂喷射系统的设计适应旋窑从最小负荷到最大负荷之间的任何负荷持续安全运行，并能适应机组的负荷变化和机组启
27、停次数的要求。为了加强还原剂与窑内烟气的混合以达到有效还原NO的目的，尿素溶液采用气力雾化方式雾化后喷入窑内。雾化介质采用压缩空气。到喷枪前的压缩空气压力介于0.6Mpa0.8Mpa，压缩空气采用杂用压缩空气。每支喷枪都配有气动推进器，实现自动推进和推出SNCR喷枪的动作。推进器的位置信号接到SNCR控制系统上，与开/停雾化介质和开/停尿素溶液的阀门动作联动，实现整个SNCR系统的喷枪自动运行。气动推进器可配置就地控制柜，可以直接就地操作控制推进器进行检修和维护，同时实现SNCR自控系统的远方程控操作，并显示设备实际工作状态信号。一个就地控制柜可以控制多个推进器，用以分别控制该喷射层的推进器。
28、在未明确喷嘴雾化覆盖效果前，1#、2#窑暂定各设6支喷枪。每一个喷射器组件都具有合适的尺寸和特性，保证达到必须的NOx减排所需的流量和压力。喷枪位置的布置需经过进行模拟计算，并优化喷枪布置。8.1.2控制系统说明（1）技术说明：本项目脱硝SNCR控制系统设置独立的PLC控制系统，并采用PRIFIBUS协议方式进入DCS系统。控制系统为常规按钮、指示灯+PLC方式，共设置3套，分别为尿素站公用系统设一套，2台窑前喷射系统各设一套，系统PLC柜按照工艺设备的布置，分区域进行合理布置，公用站布置在0米层尿素制备区域，喷射系统PLC柜就近布置在窑前喷枪附近。 本系统采用采用西门子S7-300系列微处理
29、器可编程控制器（PLC），通过CP365模块进行模块扩展，每台PLC的CPU通过DP接口进行连接，方便PLC之间的数据交换，并且通过PROFIBUS总线与DCS系统进行通讯， DCS系统能监控每个旋窑脱硝SNCR的设备运行状态，可以对脱硝设备进行启停等操作。脱硝系统软件设计能实现系统的手/自动控制、工况监控、数据记录、实时趋势等一般的监控要求，及故障报警、故障处理等功能，最大限度的保证了系统的安全可靠运行。尿素溶液配制控制柜可控制40%尿素溶液调制用设备、尿素溶液供应泵、和稀释水供应泵的启停，状态指示和故障报警；控制溶解水供应阀、 尿素溶液供应阀的开/闭；可根据尿素溶液流量设定来调节尿素溶液供
30、应泵的转速，以实现尿素溶液喷射量的控制，也可以通过DCS系统根据尾部NOx的值进行尿素溶液流量的控制；尿素溶液喷射控制柜控制与尿素溶液喷射喷嘴有关的设备，包括尿素溶液阀、喷雾空气阀、推进器启停。PLC系统主要功能包括：数据采集处理、模拟量控制、顺序控制、显示、报警等。控制系统在正常工作时，没隔一个时间段记录系统运行工况数据，包括热工实时运行参数、设备运行状况等。当故障发生时系统将及时记录故障信息，自动生成报表及故障记录，存储的信息可查询。控制系统软硬件采用面向对象的模块化设计，安全可靠。层次设计，共三层：一层-现场温度、液位、流量等传感器及阀门执行机器二层-PLC和现场设备控制柜三层-人机交互
31、界面，上位机及DCS界面现场控制柜直接控制各水泵、阀门的运行。PLC控制柜与DCS系统通过PROFIBUS总线进行连接，PLC能接收DCS的操作指令，并且将主要的工艺参数以通讯的方式送到DCS系统进行监视。PLC控制系统相对独立，可以脱离DCS进行独立操作运行，同时也可在联机状态下通过远程DCS系统进行集中操作监控。（2）控制功能说明a) 尿素溶解罐液位控制：对溶解罐的液位进行检测，尿素投料结束后，系统根据尿素的投入量及所要求配置的浓度值进行水位的控制，使所配置的溶液浓度在控制在合适的范围内。b) 尿素溶解罐温度控制：对溶液储罐的温度进行检测，根据溶液储罐的温度控制电加热的投退。c) 溶液流量
32、控制：通过尾部烟道的NOx检测值作为反馈值，与设定的NOx值进行PID比较运算，进而控制给料变频泵的转速来达到控制喷入窑内的尿素量；也可以通过PLC的溶液设定值直接控制变频泵的转速。d) 稀释水量控制：根据喷入的尿素溶液流量值检测，通过计算控制调节阀的开度进而控制稀释水量的值。e) 喷枪的控制：喷枪设有完善的连锁保护，在条件满足的情况下可以通过触摸屏、DCS等进行推进或退出操作；当尿素流量低开关动作、雾化流量低开关动作等信号到喷枪可以连锁退枪操作，从而保护喷枪不被损坏。f) 故障报警及保护控制系统具有联锁保护功能，联锁保护系统在机组及机辅安全工况时，为维护、试验和校正提供最大的灵活性。如系统某
33、一部分必须具备的条件不满足时，联锁逻辑将阻止该部分投“自动”方式；同时，在条件不具备或系统故障时，系统受影响部分不再继续自动运行，或将控制方式转换为另一种自动控制方式控制系统任何部分运行方式的切换，不论是人为的，还是出联锁系统自动的，均平滑进行，不引起过程变量的扰动。(3) 主要设备选型：PLC采用SIEMENS公司S7-300系列产品，操作站选用DELL商用机OPTIPLEX760。控制柜内的中间继电器、开关及按钮选用国内产品，压力表、温度检测元件、流量开关、就地液位计选用国产优质产品，远传液位、电磁流量计、调节阀、压力开关等选用进口品牌产品。PLC柜采用冷压钢板制作，防护等级IP56。8.
34、1.3 电气系统说明(1) SNCR设备负荷系统用电负荷主要包括：2套溶解罐电加热、2台注射水供应泵、3台溶液供应泵（变频）、2台搅拌器、3台PLC控制柜以及现场的所有阀门和仪表等设备；(2) 供电电源业主方提供1路AC380V三相五线电源，容量100KW。业主方提供1路AC220V UPS电源，容量6KVA。脱硝SNCR系统在尿素制备站设有配电柜，由业主方提供1路AC380V三相五线电源至配电柜的进线断路器，其他的界区内电源由电气柜进行分配。3套PLC的电源由业主方的UPS进行供电。(3) 设备布置脱硝SNCR配电柜布置在0米尿素制备站附近。(4) 设备选择a) 配电装置选择低压配电装置选用
35、固定式开关柜，型号为：GGD，主要电器元器件采用施耐德公司产品。b) 电气控制脱硝设备设置就地控制及PLC柜程序控制，配电柜上设有设备的启停操作按钮及状态指示灯，并设有与PLC的程控接口。c) 防雷接地及照明本工程的所有电气设备的外壳按规程进行保护接地，接入附近的接地网。本工程照明由业主方自行设计。8.2 本工程设备清单本工程主要设备清单如下表：表3 设备清单SNCR工程工艺设备清单序号设备名称单位数量备注一、设备部分一还原剂储存、制备、供应系统1尿素溶液生成、储存罐个22尿素溶液生成、储存罐搅拌电机台23尿素溶液供应泵（隔膜）台3隔膜泵，含缓冲器，安全阀等附件4SNCR室葫芦导轨个15尿素溶
36、液生成、储存罐电伴热装置台26手动球阀个2个4个3个3个4个27手动截止阀个48三通阀个19Y型过滤器个310气动开关阀个2个211止回阀个2二稀释水系统1注射水供应泵台22静态混合器台23手动球阀个2个2个1个24手动截止阀个45气动调节阀个26Y型过滤器个37止回阀个2个1个18流量孔板个1三窑前喷射系统1手动球阀个42手动球阀个2个12四枪前尿素溶液管1手动球阀个12手动截止阀个12针形阀个12Y型过滤器个12电动开关阀个12五枪前压缩空气管1手动球阀个12手动截止阀个24电动开关阀个12手动球阀个12电动开关阀个12止回阀个122金属软管个12个123压缩空气管路中过滤减压装置套3二、
37、材料部分管道材料1不锈钢管1批1批1批2无缝钢管1批1批1批1批3安装附件1批三平台扶梯1平台扶梯1批四保温油漆1箱罐及管道保温1批2油漆1批续表3 设备清单SNCR工程电气设备清单序号用途设备名称数量单位备注1、电气柜1总空开空气开关1只2注射水供应泵（1.1KW）空气开关2只3交流接触器2只4热继电器2只5辅助触头2只6尿素溶液生成、储存罐搅拌电机（2.2KW）空气开关2只7交流接触器2只8热继电器2只9辅助触头2只10尿素溶液供应泵（0.37KW）空气开关3只11交流接触器3只12变频器3只13辅助触头3只14尿素溶液生成、储存罐电加热（46KW）空气开关2只15交流接触器2只16热继电
38、器2只17辅助触头2只19有功电度变送2只20电流互感器6只21电动葫芦电源（1.5 KW）空气开关1只22PLC柜空气开关2只23仪表阀门空气开关10只24中间继电器1批25安装附件1批26接线端子1批27电线1批28GGD柜1只2、就地按钮箱1启动按钮4只2停止按钮4只3运行指示指示灯4只4停止指示指示灯4只5故障指示指示灯4只6安装附件4批7接线端子4批8电线4批9箱体4只续表3 设备清单SNCR工程控制、仪表材料清单序号项目单位数量一、控制系统清单1、公用部分1工程师站台12操作台台13通讯网卡张14下载器条15嵌入式软件包套16嵌入式软件包套17CPU模块只18MMC卡只19电源模块
39、只110开关量输入模块只311开关量输出模块只312模拟量输入模块只313模拟量输出模块只214接口模块套115前连接器只516前连接器只617安装导轨块218中间继电器台3019电源空开台220分空开台152124V开关电源台122低压电气套123安装附件套124PLC控制柜台125PROFIBUS通讯电缆米60026总线连接元件（90度进线）只427LED数显仪只428按钮只729指示灯只2030旋钮只731指示灯只392、旋窑2套1嵌入式软件包套22CPU模块只23MMC卡只24电源模块只25开关量输入模块只106开关量输出模块只87接口模块套28前连接器只189安装导轨块410中间继电
40、器台12011电源空开台412分空开台501324V开关电源台214低压电气套215安装附件套216PLC控制柜台217总线连接元件（90度进线）只218按钮只119指示灯只1420旋钮只621指示灯只35二、仪表序号项目单位数量1、公用部分1尿素溶液流量计台22稀释水流量计台23尿素溶液就地压力表只24注射水供应泵出口压力表只15尿素溶液生成、储存罐就地液位套26液位变送器套27尿素溶液生成、储存罐温度只27仪表阀只38仪表阀只42、窑前部分（2个窑数量）1喷枪尿素溶液流量开关台122喷枪雾化管路流量开关台123仪表气母管压力表只24雾化空气母管压力开关只25仪表阀只2三、安装材料序号项目单
41、位数量1动力电缆米602动力电缆米5003电源电缆米18004控制电缆米5005控制电缆米15006计算机电缆米6007电缆桥架吨48仪表管米109仪表管米20010电缆穿线管批111金属软管及接头批112型钢批113葫芦滑线套1续表3 设备清单安装调试备品备件清单序号名称规格型号单位数量备注1手动球阀碳钢,DN15个1碳钢,DN25个1DN15，304个12手动截止阀DN15，304个1DN15，碳钢个13中间继电器4P 220V只5续表3 设备清单两年备品备件清单序号名称单位数量备注1手动球阀个1个12手动截止阀个1Y形过滤器个1止回阀个13隔膜泵附件备件批14离心泵附件备件套15中间继电器只86开关量输入模块只17开关量输出模块只18模拟量输入模块只19模拟量输出模块只110就地压力表只111就地压力表只112
