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脱硝尿素计量泵的作用:SCR/SNCR系统中尿素溶液怎么计量

作者:浙江蔚岚科技有限公司来源:本站发布时间:分类:应用方案
导读:脱硝尿素计量泵的作用,是按烟气氮氧化物和锅炉负荷,把尿素溶液定量、稳定地送到SNCR喷枪或SCR的热解、水解装置。本文讲清尿素计量泵是什么、在SCR和SNCR里分别装在哪里、计量不准会带来排放超标和氨逃逸,以及选泵时要核对的材质、调节范围、伴热和冲洗配置。

脱硝尿素计量泵的作用,一句话说:按烟气里氮氧化物的多少,把尿素溶液定量、稳定地送到该去的地方。在SNCR系统里,它把尿素溶液送到炉膛喷枪;在用尿素做还原剂的SCR系统里,它把溶液送进热解炉或水解器,先变成氨再喷到催化剂前面。送多了浪费尿素、氨逃逸升高,送少了氮氧化物超标,所以这台泵要的是"准"和"跟得上"。这篇写给电厂、水泥、垃圾焚烧项目的工艺和设备人员。

尿素计量泵是什么

尿素计量泵是一种容积式计量泵,多数是隔膜计量泵,每个冲程排出一定体积的液体,靠改变冲程频率或冲程长度来改变流量。和普通输送泵不同,它的流量基本不受出口压力波动影响,适合需要按信号精确增减的场合。

在脱硝系统里,"尿素计量泵"有时也被用来泛指整个计量模块:计量泵、流量计、调节阀、压力表、过滤器装在一个底座上。看图纸时要分清,有的方案是计量泵直接计量,有的是输送泵加调节阀和流量计计量,两种做法对泵的要求不一样。

脱硝尿素计量泵的作用是什么:SCR和SNCR里各管什么

SNCR:直接喷进炉膛

SNCR不用催化剂,尿素溶液经稀释后由喷枪喷进炉膛合适的温度区间,在高温下分解并还原氮氧化物。循环流化床锅炉、水泥窑和垃圾焚烧炉用得比较多。脱硝尿素计量泵在这里直接决定了喷进去多少还原剂,喷枪分几层、每层几支,流量就要能按层分配。

SCR:先变成氨再进催化剂

SCR的还原反应在催化剂上完成,用尿素做原料时,要先在热解炉或水解器里把尿素转成氨。计量泵的出口接的是热解或水解装置,计量准确度直接影响后面的喷氨量。

**两种工艺都怕计量不稳。**SNCR喷多了,多余的氨随烟气跑掉,就是氨逃逸;SCR喷氨过量,逃逸的氨和烟气里的三氧化硫结合,可能在空气预热器上形成硫酸氢铵沉积,造成堵塞。

计量不准,现场会看到什么

  • 氮氧化物在线数据忽高忽低,跟负荷变化对不上;
  • 尿素消耗量比设计值明显偏高,氨逃逸数据偏大;
  • 空气预热器差压慢慢升高;
  • 多支喷枪里有的喷量大、有的几乎不喷。

出现这些情况,先别急着调控制参数,先确认泵的实际出药量和设定值一不一致。尿素溶液容易结晶,阀组卡涩是流量偏小最常见的原因,排查顺序可以看脱硝尿素计量泵不上药的原因。

选脱硝尿素计量泵要核对哪几项

  1. 材质:尿素溶液对铜和普通碳钢不友好,泵头、阀组和管路常用不锈钢,密封材料要耐尿素溶液和冲洗水;
  2. 流量和调节范围:锅炉负荷从低到高变化,最小流量和最大流量差得多,泵要在低负荷时也落在合适的冲程范围,余量怎么留可以参考机械隔膜计量泵选型余量;
  3. 出口压力:按喷枪或热解装置要求的压力再加管路损失,出口装背压阀和安全阀;
  4. 控制方式:一般接受 DCS 的 4~20mA 信号,机械泵配变频,信号怎么接见计量泵 4-20mA 和脉冲控制;
  5. 冗余:连续运行的机组一用一备,备用泵定期切换;
  6. 伴热和冲洗:北方项目泵、管路要伴热保温,泵头留冲洗接口,停运前用除盐水冲洗。

流量较大、需要变频调速的场合多用机械隔膜计量泵;整套计量分配模块可以按加药装置的方式做成撬装。

现场容易忽略的两个点

一是低负荷工况。很多项目按满负荷选泵,结果锅炉长期在中低负荷运行,泵只能在很低的冲程或很低的频率下工作,精度下降,结晶也更容易卡阀。选型时把最低负荷的尿素用量也算出来,必要时用大小泵搭配。

二是多枪分配。一台泵供多支喷枪时,各枪管路长短不同,阻力不同,喷量就不一样。每支枪前装流量计或调节阀,调试时逐支核对,比事后在 DCS 里加偏置可靠得多。

**安全提醒:**拆泵头和管路前先停泵、关阀、泄压;伴热电缆检修前断电;尿素溶液温度较高时,拆接头注意防烫。

结论

脱硝尿素计量泵的作用,是把尿素溶液按负荷和氮氧化物信号定量送到SNCR喷枪或SCR热解、水解装置,计量不准就会排放超标或氨逃逸。尿素计量泵是什么、该怎么选,抓住材质、调节范围、压力、信号、冗余和伴热冲洗这几项就不会大错。把锅炉负荷范围、尿素浓度、喷枪数量和压力发给我们,联系选型,我们帮你核对泵型和配置。

常见问题

脱硝尿素计量泵和普通加药泵有区别吗?

原理一样,都是容积式计量泵。区别在材质、伴热冲洗配置和对调节范围的要求,尿素工况要求更高。

电磁计量泵能用在脱硝上吗?

流量很小的小型SNCR可以考虑,大多数电厂和窑炉项目流量较大,常用机械隔膜泵配变频。

尿素溶液浓度变了,泵要重新标定吗?

要。浓度变了,同样的体积流量对应的尿素量就变了,控制系统的换算系数也要改。

计量泵和流量计都装了,以哪个为准?

以流量计实测为准,计量泵设定值做参考,两者偏差持续变大说明阀组或隔膜有问题。

一台泵能带SCR和SNCR两套系统吗?

不建议。两套系统压力和流量要求不同,各自配泵,控制和维护都更清楚。

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