ICS 13.040.40 CCS Q 52
YS
中华人民共和国有色金属行业标准
YS/T 1422-2021
铝用炭素行业烟气脱硝技术规范
Specification forflue gas denitrification in carbonaceous materials
industry used in the production of aluminium
2021-05-17发布
2021-10-01实施
中华人民共和国工业和信息化部 发布 YS/T1422—2021
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243)提出并归口。 本文件起草单位：北京英斯派克科技有限公司、中铝郑州有色金属研究院有限公司、贵阳铝镁设计研
究院有限公司、北京中海威环保科技有限公司、郑州市净天环保设备有限公司。
本文件主要起草人：刘万超、吕福泉、康泽双、陈洪、练以诚、方炯、邓翔、路辉、彭劲松、王建伟。 YS/T1422—2021
铝用炭素行业烟气脱硝技术规范
1范围
本文件规定了铝用炭素行业烟气脱硝的技术规范本文件适用于铝用炭素熳烧炉（窑）、焙烧炉加装的选择性催化还原脱硝技术（SCR）、选择性非催化
还原脱硝技术(SNCR)等烟气脱硝系统。
2规范性引用文件
2
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T2440尿素 GB8978污水综合排放标准 GB/T21509燃煤烟气脱硝技术装备 GB25465铝工业污染物排放标准 GBJ50016建筑设计防火规范 HG5353工业氨水 HJ/T 75 固定污染源烟气排放连续监测技术规范 HJ/T76 固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及检测方法 HJ 562 火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性催化还原法 HJ563 ：火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性非催化还原法
3术语和定义
GB/T21509界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
选择性催化还原法 selectivecatalyticreduction(SCR) 利用还原剂在催化剂作用下有选择性地与烟气中的氮氧化物（NOr，主要是NO和NO2）发生化学反
应，生成氮气(N2）和水（H2O)，从而减少烟气中NO排放的一种方法。
［来源：GB/T21509,3.2］
3. 2
选择性非催化还原法 去selectivenoni-catalyticreduction(SNCR) 利用还原剂在不需要催化剂的情况下有选择性地与烟气中的氮氧化物（NO.）发生化学反应，生成氮
气和水，从而减少烟气中NO排放的一种方法。 3.3
还原剂reductant 指烟气脱硝工艺中用于脱除NO.的物质及原料，选择性催化还原法使用的还原剂主要为尿素或氨
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4.8脱硝系统的建设应该充分考虑与熳烧炉（窑）、焙烧炉主体系统的兼容与相互影响，脱硝系统不得对窑炉系统安全运行造成重大隐患，脱硝系统对窑炉及附属设施热效率的影响应不大于0.5%。 4.9铝用炭素行业窑炉烟气脱硝技术实施过程中除应符合本规范外，还应符合国家有关工程质量、安全、消防等方面的强制性标准条文的规定，宜包括系统的工艺、设备、总图、土建、电气、控制、消防、暖通、 给排水、环境保护、安全、职业卫生等。
5SNCR脱硝系统
5.1工艺流程
SNCR脱硝系统由还原剂的储存与制备、输送、计量分配、喷施系统及公用辅助系统组成。还原剂一般包含：氨水、尿素或其他固体脱硝剂。固体脱硝剂或配置合格的氨水、尿素等还原剂溶液经输送系统输送至分配模块，经计量分配后输送至还原剂喷枪，喷入铝用炭素窑炉烟道内，在高温下与烟气中的NO 发生还原反应，生成N2和H2O(见图1)。
还原剂储存制备系统
还原剂输送系统
压缩空气系统
还原剂计量分配系统
还原剂喷施系统
1
高温烟道或火道
原烟气
1
脱硝后烟气
图1SNCR脱硝工艺流程示意图
5.2还原剂储存和制备系统 5.2.1氨储存和制备系统 5.2.1.1常采用质量浓度为20%～25%的氨水作为还原剂。 5.2.1.2氨储存和制备供应系统需按乙类液体系统设置。储氨罐容积充装系数按0.85～0.9计算，其储存量应不小于设计工况下5天的氨消耗量。 5.2.1.3储氨罐应设置防止阳光直射的遮阳棚，遮阳棚的设置应避免形成气体聚集的死角。进人蒸发器的氨水管道上应设置过滤器，防止氨泥及其他杂质堵塞管道和设备。储氨罐上方应设置水喷淋降温系统和水喷雾系统。 5.2.1.4氨储存与制备系统中应采用防爆型电气设备及执行机构。
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5.2.2尿素储存和制备系统
5.2.2.1尿素颗粒存贮仓应设置热风流化装置和振动下料装置，以防止固体尿素吸潮、结块堵塞。 5.2.2.2将尿素颗粒制备成质量浓度为40%～50%的尿素溶液储存。尿素溶液的总储存容量应不小于所对应的SNCR系统5天的总消耗量。 5.2.2.3尿素溶解罐应设有人孔、尿素颗粒下料口、尿素溶液出口、通风孔、搅拌器口、液位表、温度表口和排放口，罐体并设置加热装置。 5.2.2.4尿素溶液储罐可采用FRP或不低于304的不锈钢制造。罐外壁应设有安全梯、检修平台等。 5.2.2.5尿素储存库防火间距应按丙类建筑耐火等级执行，其防火间距应按GBJ50016丙类液体储罐的规定执行。 5.2.2.6脱硝废水经处理后的排放应达到GB8978和建厂所在地的地方排放标准的相应要求，
5.2.3固体脱硝剂储存系统 5.2.3.1 固体脱硝剂储存系统应设防堵料装置，其总储存容量应不小于所对应的SNCR系统5天的总消耗量。 5.2.3.2固体脱硝剂储存系统应设防潮、防堵装置。 5.2.4还原剂输送系统 5.2.4.1采用氨水或尿素溶液作为还原剂时，多台熳烧炉（窑）、焙烧炉可共用1套还原剂输送系统。氨水稀释风量应按最大耗氨量设计，稀释后NHs（气态）的体积百分比浓度应不大于5%；尿素溶液宜通过静态混合器与稀释水（应采用除盐水)混合稀释，稀释后的质量浓度不大于10%。输送系统应设置加热器和过滤器，加热器的功率应能满足补偿尿素溶液输送途中热量损失的需要。 5.2.4.2采用固体脱硝剂时，输送系统可采用气力输送系统，根据烧炉（窑）、焙烧炉布置情况设置1 套或者多套还原剂输送系统。固体脱硝剂输送距离≥10m时，应设置输送风冷干系统。 5.2.5还原剂计量分配系统 5.2.5.1每台烧炉（窑）应配置一套还原剂计量分配系统。 5.2.5.2焙烧炉根据炉面情况和燃烧系统配置情况可设置多套计量分配系统。 5.2.6还原剂喷施系统 5.2.6.1 还原剂喷施点温度区域为750℃～1050℃，最佳脱硝温度900℃。 5.2.6.2多喷嘴喷射器应有足够的冷却保护措施以使其能承受反应温度窗口区域的最高温度。 5.2.6.3还原剂喷嘴应考虑防腐、防堵、防磨和热膨胀等措施。
6SCR脱硝系统
6.1工艺流程
SCR脱硝系统由还原剂制备系统、喷氨系统、SCR反应系统、公用辅助系统组成。经固体脱硝剂或者配置合格的还原剂溶液经输送系统输送至分配模块，经喷氨系统输送至SCR反应器内，在催化剂作用的条件下，与烟气中的NO.发生还原反应，生成N2和H2O（见图2)。 4 YS/T1422—2021
还原剂储存制备系统
还原剂计量分配模块
还原剂热解风
喷氨系统
SCR反应器
原烟气
脱硝后烟气图2SCR脱硝工艺流程示意图
6.2还原剂储存和制备供应系统 6.2.1还原剂制备系统包括还原剂储存、制备、分配计量系统，其规定详见本文件5.2.1～5.2.5内容。 6.2.2当采用热解工艺来制备氨时，每台炉应设置一套热解分解室，且热解分解室和计量分配装置宜靠近SCR反应器布置。尿素热解风采用独立风机，经加热达到热解所需温度后送人脱硝装置，稀释风可由尿素热解风替代。 6.3喷氨系统 6.3.1 喷氨系统可采用喷氨格栅、静态混合器或涡流式混合器。 6.3.2喷氨装置应采取防止灰尘堵塞和防磨的措施。 6.4SCR系统 6.4.1SCR催化剂 6.4.1.1$ SCR催化剂选择应遵循脱硝效率高、选择性好、抗毒性强、运行可靠的原则，并能最大程度适应炭素窑炉工况运行条件，同时具有氨逃逸率低（<8mg/Nm）、SO2/SO3转化率低（≤1%）及便于飞灰通行等特点。 6.4.1.2$ SCR催化剂最佳使用温度应保证在320℃～420℃范围内，若采用中、低温催化剂时最佳使用温度应保证在180℃～320℃范围内。 6.4.1.3SCR催化剂应质地均匀，蜂窝式催化剂由纯陶瓷材料整体性挤出，干燥烧后得到；平板式催化剂采用不锈钢筛网板作为基材在其表面双层碾压活性材料，经熳烧等热处理后得到。催化剂类型（蜂窝状或者板式催化剂)由企业自行决策。 6.4.1.4催化剂机械寿命应不小于9年；催化剂化学寿命应不小于3年(24000h)。 6.4.1.5催化剂层数一般应留有备用层，其层数的配置及寿命管理模式应进行综合技术经济比较，优选最佳模式。基本安装层数应根据催化剂化学、机械性能、衰减特性及环保要求确定 6.4.1.6每一层催化剂均应设计可拆卸的催化剂测试部件，并设有清灰设施和反积灰措施。投运前两年，每年至少检测1次；两年后，每半年至少检测1次。
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6.4.2 SCR反应器
6.4.2.1反应器本体为钢焊接结构，其外壁应采取保温措施；露天布置时，保温层应采取防雨措施。 6.4.2.2除特殊要求外，反应器不应设置烟气旁路。 6.4.2.3反应器入口应设烟气导流板和喷氨格栅；反应器侧壁对应催化剂部位应设催化剂装载门和人孔门。 6.4.2.4 反应器内部吹灰方式可采用蒸汽吹灰或声波吹灰等方式。供应蒸汽的压力为2.0MPa4.0 MPa，温度不应低于350℃。压缩空气系统压力不低于0.6MPa。
7烟气排放连续监测系统（CEMS）
7.1用于为烟气脱硝装置实现闭环控制和性能考核提供数据的CEMS，其检测点设在烟气脱硝装置出口。其中出口检测项目至少应包括烟尘、SO2、NOz、O2、烟气流量、温度，并与烟气脱硝装置的控制系统联网。进口检测装置根据环保部门要求设置，应符合HJ/T75和HJ/T76的要求。 7.2用于环保部门监测窑炉烟气污染物排放指标的CEMS，其监测点应设置在烟窗（排烟筒）上或烟肉（排烟筒）人口。 7.3当烟气脱硝装置出口的CEMS与环保监测的CEMS合并使用时，应首先取得当地环保部门的同意，在确保满足环保部门要求的前提下，还应满足脱硝装置在各种运行条件下提供的数据能符合烟气脱硝装置控制系统的要求。
8可追溯性过程记录
8.1记录应包括：
a）采用的脱硝工艺； b）脱硝过程中工艺参数记录； c）进（若）、出口烟气在线监测记录； d）还原剂种类及用量、添加时间记录。
8.2记录应保存一年以上，视频记录保存6个月以上。
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