SCR脫硝方案.doc

SCRSCR 煙氣脫硝技改項(xiàng)目煙氣脫硝技改項(xiàng)目 技技 術(shù)術(shù) 方方 案案 目目 錄錄 1 1 總總則則 1 2 2 工工程程概概況況 1 2 1 鍋爐主要參數(shù) 1 2 2 脫硝工藝方案 2 2 3 工程范圍 2 3 3 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)采采用用的的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)和和規(guī)規(guī)范范 2 4 4 煙煙氣氣脫脫硝硝工工藝藝方方案案 3 4 1 脫硝工藝的簡(jiǎn)介 3 5 5 工工藝藝系系統(tǒng)統(tǒng)說說明明 9 5 1 氨的儲(chǔ)存系統(tǒng) 9 5 5 電氣部分 18 5 6 儀表和控制系統(tǒng) 19 6 6 供供貨貨范范圍圍及及清清單單 21 6 1 供貨范圍 不僅限于此 21 6 2 供貨清單 22 7 7 施施工工工工期期 25 8 8 施施工工組組織織設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 26 8 1 施工前期準(zhǔn)備工作 26 8 2 施工方案 26 9 9 質(zhì)質(zhì)量量保保證證及及售售后后服服務(wù)務(wù) 33 1 10 0 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)技技術(shù)術(shù)指指標(biāo)標(biāo) 34 1 技技術(shù)術(shù)方方案案 1 1 總總則則 1 1 本技術(shù)文件僅適用于煙氣脫硝技改項(xiàng)目 它包括脫硝系統(tǒng)正常運(yùn) 行所必需具備的工藝系統(tǒng) 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 設(shè)備選型 采購 制造 運(yùn) 輸 設(shè)備供貨 脫硝系統(tǒng)的安裝施工及全過程的技術(shù)指導(dǎo) 調(diào)試 試運(yùn)行 人員培訓(xùn)和最終的交付投產(chǎn) 土建設(shè)計(jì)及施工由招標(biāo)方負(fù)責(zé) 由投標(biāo)方提 出土建條件資料 1 2 本技術(shù)文件提出的是最低限度的技術(shù)要求 并未對(duì)一切技術(shù)細(xì)節(jié) 作出規(guī)定 也未充分引述有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范條文 投標(biāo)方保證提供符合國家 或國際標(biāo)準(zhǔn)和本技術(shù)規(guī)范書要求的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品及其相應(yīng)的服務(wù) 對(duì)國家有關(guān) 安全 環(huán)保 勞衛(wèi) 消防等強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)將滿足其要求 同時(shí)確保達(dá)到招標(biāo) 技術(shù)條件書要求的指標(biāo)值 當(dāng)投標(biāo)方執(zhí)行招標(biāo)技術(shù)條件書所列標(biāo)準(zhǔn) 所列 標(biāo)準(zhǔn)如有更新版本 以最新版本為準(zhǔn) 有矛盾時(shí) 按較高標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行 1 3 技術(shù)合同談判將以本技術(shù)文件書為藍(lán)本 經(jīng)修改后最終確定的文 件將作為技術(shù)協(xié)議書 并與商務(wù)合同文件有相同的法律效力 雙方工作語 言為中文 所有的技術(shù)條件書 文件資料均為中文 1 4 本技術(shù)文件未盡事宜 雙方協(xié)商解決 2 2 工工程程概概況況 2 2 1 1 鍋鍋爐爐主主要要參參數(shù)數(shù) 鍋爐形式 煤粉爐 額定蒸發(fā)量 2 220t h 省煤器出口煙氣溫度 380 煙氣中 NOX含量 1000mg Nm3 2 2 2 2 2 脫脫硝硝工工藝藝方方案案 鍋爐脫硝裝置分別采用選擇性催化還原法 SCR 工藝做脫硝設(shè)計(jì)方 案 性能保證要求 當(dāng)裝置進(jìn)口煙氣中 NOX的含量不大于 1000mg Nm3時(shí) 保證脫硝裝置出口煙氣中 NOX含量不大于 200mg Nm3 2 2 3 3 工工程程范范圍圍 2 3 1 本工程為設(shè)計(jì) 供貨 安裝 培訓(xùn) 調(diào)試及交付使用等為一體 的總承包項(xiàng)目 招標(biāo)方提供電源 氣源 水源 熱源至脫硝區(qū)域 10 米范 圍內(nèi) 2 3 2 投標(biāo)方提供詳細(xì)的供貨清單 但不局限于供貨范圍內(nèi)所列設(shè)備 和系統(tǒng) 對(duì)于屬于整套設(shè)備運(yùn)行和施工所必需的部件 即使本文條款中未 列出或數(shù)量不足 投標(biāo)方仍須在執(zhí)行合同時(shí)補(bǔ)足 2 3 3 投標(biāo)方提供檢修所需的專用工具 隨機(jī)備品備件 3 3 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)采采用用的的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)和和規(guī)規(guī)范范 3 1 脫硝裝置的設(shè)計(jì) 制造 安裝 調(diào)試 試驗(yàn)及檢查 試運(yùn)行 考核 最終交付等符合相關(guān)的中國法律及規(guī)范 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的采用符合下述原則 1 與安全 環(huán)保 健康 消防等相關(guān)的事項(xiàng)執(zhí)行中國國家及地方有 關(guān)法規(guī) 標(biāo)準(zhǔn) 2 設(shè)備和材料執(zhí)行設(shè)備和材料制造商所在國標(biāo)準(zhǔn) 3 建筑 結(jié)構(gòu)執(zhí)行中國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或中國相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 3 2 脫硝工程設(shè)計(jì) 制造 安裝 調(diào)試 試驗(yàn)及檢查 試運(yùn)行 性能 考核 最終交付中采用的所有標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定如下 GB50054 95 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50034 92 工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) GB13223 2003 火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB12348 90 工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn) 3 GB16297 1996 大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn) HJ T75 2001 火電廠煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)統(tǒng)技術(shù)規(guī)范 GB4272 92 設(shè)備及管道保溫技術(shù)通則 GB50221 95 鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) GB50205 2001 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50212 91 建筑防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 HGJ229 91 工業(yè)設(shè)備 管道防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 GB0198 97 熱工儀表及控制裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范 GB50168 92 電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)收規(guī)范 GB50169 92 電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范 GB50259 96 電氣裝置安裝工程電氣照明施工及驗(yàn)收規(guī)范 GB50231 98 機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收通用規(guī)范 GB50235 97 工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 GB50236 1998 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 GB50275 98 壓縮機(jī) 風(fēng)機(jī) 泵安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 HGJ209 83 鋼結(jié)構(gòu) 管道涂裝技術(shù)規(guī)程 JGJ8l 91 建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程 DLGJ158 2001 火力發(fā)電廠鋼制平臺(tái)扶梯設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定 4 4 煙煙氣氣脫脫硝硝工工藝藝方方案案 4 1 脫硝工藝的簡(jiǎn)介 有關(guān) NOX的控制方法從燃料的生命周期的三個(gè)階段入手 限燃燒前 燃燒中和燃燒后 當(dāng)前 燃燒前脫硝的研究很少 幾乎所有的形容都集中 在燃燒中和燃燒后的 NOX的控制 所以在國際上把燃燒中 NOX的所有控制 措施統(tǒng)稱為一次措施 把燃燒后的 NOX控制措施統(tǒng)稱為二次措施 又稱為 煙氣脫硝技術(shù) 4 目前普遍采用的燃燒中 NOX控制技術(shù)即為低 NOX燃燒技術(shù) 主要有低 NOX燃燒器 空氣分級(jí)燃燒和燃料分級(jí)燃燒 應(yīng)用在燃煤電站鍋爐上的成熟煙氣脫硝技術(shù)主要有選擇性催化還原技 術(shù) Selective Catalytic Reduction 簡(jiǎn)稱 SCR 選擇性非催化還原技 術(shù) Selective Non Catalytic Reduction 簡(jiǎn)稱 SNCR 以及 SNCR SCR 混合煙氣脫硝技術(shù) 4 2 SCR 煙氣脫硝技術(shù) 近幾年來選擇性催化還原煙氣脫硝技術(shù) SCR 發(fā)展較快 在歐洲和日本 得到了廣泛的應(yīng)用 目前催化還原煙氣脫硝技術(shù)是應(yīng)用最多的技術(shù) 1 SCR 脫硝反應(yīng) 目前世界上流行的 SCR 工藝主要分為氨法 SCR 和尿素法 SCR 兩種 此 兩種法都是利用氨對(duì) NOX的還原功能 在催化劑的作用下將 NOX 主要是 N O 還原為對(duì)大氣沒有多少影響的 N2和水 還原劑為 NH3 其不同點(diǎn)則是在 尿素法 SCR 中 先利用一種設(shè)備將尿素轉(zhuǎn)化為氨之后輸送至 SCR 觸媒反應(yīng) 器 它轉(zhuǎn)換的方法為將尿素注入一分解室中 此分解室提供尿素分解所需 之混合時(shí)間 駐留時(shí)間及溫度 由此室分解出來之氨基產(chǎn)物即成為 SCR 的 還原劑通過觸媒實(shí)施化學(xué)反應(yīng)后生成氨及水 尿素分解室中分解成氨的方 法有熱解法和水解法 主要化學(xué)反應(yīng)方程式為 NH2CONH2 H2O 2NH3 CO2 5 在整個(gè)工藝的設(shè)計(jì)中 通常是先使氨蒸發(fā) 然后和稀釋空氣或煙氣混 合 最后通過分配格柵噴入 SCR 反應(yīng)器上游的煙氣中 典型的 SCR 反應(yīng)原 理示意圖如下 在 SCR 反應(yīng)器內(nèi) NO 通過以下反應(yīng)被還原 4NO 4NH3 O2 3N2 6H2O 6NO 4NH3 5N2 6H2O 當(dāng)煙氣中有氧氣時(shí) 反應(yīng)第一式優(yōu)先進(jìn)行 因此 氨消耗量與 NO 還 原量有一對(duì)一的關(guān)系 在鍋爐的煙氣中 NO2一般約占總的 NOX濃度的 5 NO2參與的反應(yīng)如 下 2NO2 4NH3 O2 3N2 6H2O 6NO2 8NH3 7N2 12H2O 上面兩個(gè)反應(yīng)表明還原 NO2比還原 NO 需要更多的氨 6 在絕大多數(shù)鍋爐煙氣中 NO2僅占 NOX總量的一小部分 因此 NO2的影 響并不顯著 SCR 系統(tǒng) NOX脫除效率通常很高 噴入到煙氣中的氨幾乎完全和 NOX 反應(yīng) 有一小部分氨不反應(yīng)而是作為氨逃逸離開了反應(yīng)器 一般來說 對(duì) 于新的催化劑 氨逃逸量很低 但是 隨著催化劑失活或者表面被飛灰覆 蓋或堵塞 氨逃逸量就會(huì)增加 為了維持需要的 NOX脫除率 就必須增加 反應(yīng)器中 NH3 NOX摩爾比 當(dāng)不能保證預(yù)先設(shè)定的脫硝效率和 或 氨逃 逸量的性能標(biāo)準(zhǔn)時(shí) 就必須在反應(yīng)器內(nèi)添加或更換新的催化劑以恢復(fù)催化 劑的活性和反應(yīng)器性能 從新催化劑開始使用到被更換這段時(shí)間稱為催化 劑壽命 2 SCR 系統(tǒng)組成及反應(yīng)器布置 在選擇催化還原工藝中 NOx與 NH3在催化劑的作用下產(chǎn)生還原 催 化劑安放在一個(gè)固定的反應(yīng)器內(nèi) 煙氣穿過反應(yīng)器平行流經(jīng)催化劑表面 催化劑單元通常垂直布置 煙氣自上向下流動(dòng) 如下圖所示 7 SCR 系統(tǒng)一般由氨的儲(chǔ)存系統(tǒng) 氨與空氣混合系統(tǒng) 氨氣噴入系統(tǒng) 反應(yīng)器系統(tǒng) 省煤器旁路 SCR 旁路 檢測(cè)控制系統(tǒng)等組成 下圖為典型 SCR 煙氣脫硝工藝系統(tǒng)基本流程簡(jiǎn)圖 4 3 SNCR 煙氣脫硝技術(shù) 選擇性催化還原脫除 NOX的運(yùn)行成本主要受催化劑壽命的影響 一種 不需要催化劑的選擇性還原過程或許更加誘人 這就是選擇性非催化還原 8 技術(shù) 該技術(shù)是用 NH3 尿素等還原劑噴入爐內(nèi)與 NOX進(jìn)行選擇性反應(yīng) 不用催化劑 因此必須在高溫區(qū)加入還原劑 還原劑噴入爐膛溫度為 850 1100 的區(qū)域 該還原劑 尿素 迅速熱分解成 NH3并與煙氣中的 NOX 進(jìn)行 SNCR 反應(yīng)生成 N2 該方法是以爐膛為反應(yīng)器 研究發(fā)現(xiàn) 在爐膛 850 1100 這一狹窄的溫度范圍內(nèi) 在無催化劑 作用下 NH3或尿素等氨基還原劑可選擇性地還原煙氣中的 NOX 基本上 不與煙氣中的 O2作用 據(jù)此發(fā)展了 SNCR 法 在 850 1100 范圍內(nèi) NH3 或尿素還原 NOX的主要反應(yīng)為 NH3為還原劑 4NH3 4NO O2 4N2 6H2O 尿素為還原劑 NO CO NH2 2 1 2O2 2N2 CO2 H2O 當(dāng)溫度高于 1100 時(shí) NH3則會(huì)被氧化為 4NH3 5O2 4NO 6H2O 不同還原劑有不同的反應(yīng)溫度范圍 此溫度范圍稱為溫度窗 NH3的 反應(yīng)最佳溫度區(qū)為 850 110O 當(dāng)反應(yīng)溫度過高時(shí) 由于氨的分解會(huì)使 NOx還原率降低 另一方面 反應(yīng)溫度過低時(shí) 氨的逃逸增加 也會(huì)使 NO x還原率降低 NH3是高揮發(fā)性和有毒物質(zhì) 氨的逃逸會(huì)造成新的環(huán)境污染 9 引起 SNCR 系統(tǒng)氨逃逸的原因有兩種 一是由于噴入點(diǎn)煙氣溫度低影 響了氨與 NOx的反應(yīng) 另一種可能是噴入的還原劑過量或還原劑分布不均 勻 還原劑噴入系統(tǒng)必須能將還原劑噴入到爐內(nèi)最有效的部位 因?yàn)?NOx 在爐膛內(nèi)的分布經(jīng)常變化 如果噴入控制點(diǎn)太少或噴到爐內(nèi)某個(gè)斷面上的 氨分布不均勻 則會(huì)出現(xiàn)分布較高的氨逃逸量 在較大的燃煤鍋爐中 還 原劑的均勻分布則更困難 因?yàn)檩^長的噴入距離需要覆蓋相當(dāng)大的爐內(nèi)截 面 為保證脫硝反應(yīng)能充分地進(jìn)行 以最少的噴入 NH3量達(dá)到最好的還原 效果 必須設(shè)法使噴入的 NH3與煙氣良好地混合 若噴入的 NH3不充分反 應(yīng) 則逃逸的 NH3不僅會(huì)使煙氣中的飛灰容易沉積在鍋爐尾部的受熱面上 而且煙氣中 NH3遇到 S03會(huì)產(chǎn)生 NH4 2S04易造成空氣預(yù)熱器堵塞 并有 腐蝕的危險(xiǎn) SNCR 煙氣脫硝技術(shù)的脫硝效率一般為 30 40 受鍋爐結(jié)構(gòu)尺寸影響 很大 多用作低 NOX燃燒技術(shù)的補(bǔ)充處理手段 采用 SNCR 技術(shù) 目前的 趨勢(shì)是用尿素代替氨作為還原劑 值得注意的是 近年的研究表明 用尿 素作為還原劑時(shí) NOX會(huì)轉(zhuǎn)化為 N2O N2O 會(huì)破壞大氣平流層中的臭氧 除 此之外 N2O 還被認(rèn)為會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng) 因此產(chǎn)生 N2O 問題己引起人們的 重視 綜上所述 SCR 脫硝工藝技術(shù)先進(jìn) 工藝成熟 經(jīng)濟(jì)合理 工業(yè) 業(yè)績居多 脫硝效率高 擬選用目前效率最高的SCR 技術(shù) 10 5 5 工工藝藝系系統(tǒng)統(tǒng)說說明明 SCR 脫硝系統(tǒng)由三個(gè)子系統(tǒng)所組成 SCR 反應(yīng)器及附屬系統(tǒng) 氨 儲(chǔ)存處理系統(tǒng)和氨注入系統(tǒng) 5 1 氨的儲(chǔ)存系統(tǒng) 1 系統(tǒng)組成 液氨儲(chǔ)存系統(tǒng)包括液氨卸料壓縮機(jī) 液氨儲(chǔ)罐等 2 工藝描述 還原劑 氨 用罐車運(yùn)輸并在儲(chǔ)罐儲(chǔ)存 在高壓下 氨被液化以 減小運(yùn)輸和儲(chǔ)存的體積 市場(chǎng)購買的還原劑 液態(tài)氨純度 99 6 供應(yīng)商用罐裝車運(yùn)輸 以液體形態(tài)儲(chǔ)存在壓力容器內(nèi) 送往氨貯存 場(chǎng)地 通過氨卸載壓縮機(jī) 抽取儲(chǔ)罐中氣氨 送入儲(chǔ)罐后 將槽車中的 液氨 擠入液氨儲(chǔ)槽中 貯存 使用時(shí) 儲(chǔ)存罐中的氨借助自壓輸送到 蒸發(fā)器中 鍋爐 SCR 煙氣脫硝系統(tǒng)物料平衡計(jì)算 計(jì)算結(jié)果如下表所示 表 5 1 物料平衡計(jì)算表 參數(shù)數(shù)值 還原劑類型無水氨 純度 99 6 脫硝效率 80 11 氨逃逸 ppm 5 催化劑壽命 小時(shí) 24000 NH3 耗量 kg h 149 6 年耗 NH3 t a 1196 8 3 主要設(shè)備選型 卸載壓縮機(jī) 卸料壓縮機(jī)為往復(fù)式壓縮機(jī) 系統(tǒng)設(shè)置二臺(tái)卸載壓縮機(jī) 一臺(tái)運(yùn) 行 一臺(tái)備用 液氨儲(chǔ)槽 本工程設(shè)置 2 臺(tái)液氨儲(chǔ)罐 供兩爐使用 液氨儲(chǔ)罐的最大充裝量 為 25m 儲(chǔ)氨罐組可供應(yīng)兩臺(tái)爐設(shè)計(jì)條件下 每天運(yùn)行24 小時(shí) 連 續(xù)運(yùn)行 7 天的消耗量 液氨儲(chǔ)罐上安裝有超流閥 逆止閥 緊急關(guān)斷 閥和安全閥做為儲(chǔ)罐安全運(yùn)行保護(hù)所用 儲(chǔ)罐還裝有溫度計(jì) 壓力表 液位計(jì)和相應(yīng)的變送器將信號(hào)送到主體機(jī)組DCS 控制系統(tǒng) 當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi) 溫度或壓力高時(shí)報(bào)警 儲(chǔ)罐四周安裝有工業(yè)水噴淋管線及噴嘴 當(dāng)儲(chǔ) 罐內(nèi)液氨溫度過高時(shí)自動(dòng)淋水裝置啟動(dòng) 對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行噴淋降溫 5 2 氨注入系統(tǒng) 1 系統(tǒng)組成 氨注入系統(tǒng) 包括氨蒸發(fā)器 氨氣緩沖罐 氨氣稀釋槽 廢水泵 廢水池等 12 2 工藝描述 儲(chǔ)罐里的液態(tài)氨靠自壓輸送到蒸發(fā)器 在蒸發(fā)器內(nèi) 通過蒸汽加 熱 將氨蒸發(fā) 每個(gè)蒸發(fā)槽上裝有壓力控制閥將氨氣壓力控制在 2 kg cm2 當(dāng)出口壓力超過 2kg cm2 時(shí) 切斷節(jié)流閥 停止液氨供應(yīng) 從蒸發(fā)槽蒸發(fā)的氨氣流進(jìn)入氨氣緩沖罐 通過氨氣輸送管道送至每 一臺(tái)爐的 SCR 反應(yīng)裝置旁 再用空氣稀釋高濃度無水氨 這樣氨 空 氣混合物安全且不易燃 通過裝在SCR 入口煙道內(nèi)的氨注入格柵 將 氨 空氣混合物注入到 SCR 系統(tǒng)內(nèi) 3 主要設(shè)備選型 液氨蒸發(fā)槽 液氨蒸發(fā)所需要的熱量由低壓蒸汽提供 共設(shè)有二個(gè)液氨蒸發(fā)槽 一用一備 蒸發(fā)槽裝有安全閥 可防止設(shè)備壓力異常過高 液氨蒸 發(fā)槽面積按照在 BMCR 工況下單臺(tái)機(jī)組 100 容量設(shè)計(jì) 加熱器功率 22kW 每臺(tái)蒸發(fā)能力 150kg h 氨氣緩沖槽 氨氣緩沖槽的作用即在穩(wěn)定氨氣的供應(yīng) 避免受蒸發(fā)槽操作不穩(wěn) 定所影響 緩沖槽上也有安全閥可保護(hù)設(shè)備 本工程設(shè)有一臺(tái)氨氣緩 沖槽 容積 5m 設(shè)計(jì)壓力 0 22MPa 氨氣稀釋槽 13 氨氣稀釋槽為立式水槽 水槽的液位由滿溢流管線維持 稀釋槽 設(shè)計(jì)連結(jié)由槽頂淋水和糟側(cè)進(jìn)水 液氨系統(tǒng)各排放處所排出的氨氣由 管線匯集后從稀釋槽低部進(jìn)入 通過分散管將氨氣分散入稀釋槽水中 利用大量水來吸收安全閥排放的氨 本工程設(shè)有一臺(tái)氨氣稀釋槽 尺寸 容積 4m 設(shè)計(jì)壓力 常壓 稀釋風(fēng)機(jī) 噴入鍋爐煙道的氨氣為空氣稀釋后的含5 左右氨氣的混合氣體 所選擇的風(fēng)機(jī)滿足脫除煙氣中NOx 最大值的要求 并留有一定的余 量 稀釋風(fēng)機(jī)兩臺(tái)按一臺(tái) 100 容量 一用一備 設(shè)置 共有 四臺(tái)離 心式稀釋風(fēng)機(jī) 每臺(tái)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量 3500m h 風(fēng)壓 5000Pa 氨 空氣混合器 為了實(shí)現(xiàn)氨和稀釋空氣的充分 均勻的混合 本工程共設(shè)置兩 臺(tái)氨 空氣混合器 尺寸 DN400 設(shè)計(jì)壓力 0 3MPa 氨氣泄漏檢測(cè)器 液氨儲(chǔ)存及注入系統(tǒng)周邊設(shè)有3 只氨氣檢測(cè)器 以檢測(cè)氨氣的泄 漏 并顯示大氣中氨的濃度 當(dāng)檢測(cè)器測(cè)得大氣中氨濃度過高時(shí) 在 機(jī)組控制室會(huì)發(fā)出警報(bào) 操作人員采取必要的措施 以防止氨氣泄漏 的異常情況發(fā)生 電廠液氨儲(chǔ)存及供應(yīng)注入系統(tǒng)遠(yuǎn)離機(jī)組 并采取措 施與周圍環(huán)境隔離 排污系統(tǒng) 14 液氨儲(chǔ)存和注入系統(tǒng)的氨排放管路為一個(gè)封閉系統(tǒng) 將經(jīng)由氨氣 稀釋槽吸收成氨廢水后排放至廢水池再經(jīng)由廢水泵送至主廠廢水處理 站 廢水泵流量 15m h 揚(yáng)程 25m 氮?dú)獯祾?液氨儲(chǔ)存及注入系統(tǒng)保持系統(tǒng)的嚴(yán)密性防止氨氣的泄漏和氨氣與空 氣的混合造成爆炸是最關(guān)鍵的安全問題 基于此方面的考慮 本系統(tǒng) 的卸料壓縮機(jī) 液氨儲(chǔ)罐 氨蒸發(fā)器 氨氣緩沖罐等都備有氮?dú)獯祾?管線 在液氨卸料之前通過氮?dú)獯祾吖芫€對(duì)以上設(shè)備分別要進(jìn)行嚴(yán)格 的系統(tǒng)嚴(yán)密性檢查和氮?dú)獯祾?防止氨氣泄漏和與系統(tǒng)中殘余的空氣 混合造成危險(xiǎn) 5 3 SCR 反應(yīng)器及附屬系統(tǒng) 1 系統(tǒng)組成 SCR 反應(yīng)器和附屬系統(tǒng)由擋板門 氨注入格柵 SCR 反應(yīng)器 催化 劑 吹灰系統(tǒng)和煙道等組成 2 工藝描述 由氨 空氣混合器來的稀釋氨氣通過 氨注入格柵的多個(gè)噴嘴 將 氨噴入煙氣中 注入格柵后的煙氣混合裝置促進(jìn)煙氣和氨的混合 保 證煙氣中氨濃度的均勻分布 來自鍋爐省煤器出口的煙氣通過SCR 反應(yīng)器 SCR 反應(yīng)器包含催 化劑層 在催化劑作用下 NH3與 NOX反應(yīng)從而脫除 NOX 催化劑促進(jìn) 氨和 NOX的反應(yīng) 在 SCR 反應(yīng)器最上面有整流柵格 使流動(dòng)煙氣分布 15 均勻 催化劑裝在模塊組件中 便于搬運(yùn) 安裝和更換 煙氣經(jīng)過 煙氣脫硝過程后經(jīng)空氣預(yù)熱器熱回收后進(jìn)入靜電除塵器和FGD 系統(tǒng) 后排入大氣 SCR 反應(yīng)器催化劑層間安裝吹灰器用來吹除沉積在催化劑上的灰塵 和 SCR 反應(yīng)副產(chǎn)物 以減少反應(yīng)器壓力降 SCR 工藝主要性能指標(biāo)有 脫硝效率 氨量 反應(yīng)器的壓力降等 SCR 工藝主要設(shè)計(jì)參數(shù)有催化劑總量 催化劑高度 催化劑空隙率 和煙氣速度等 燃煤鍋爐 SCR 煙氣脫硝裝置催化劑設(shè)計(jì)參數(shù)見下表 燃煤鍋爐 SCR 煙氣脫硝裝置催化劑設(shè)計(jì)參數(shù) 蜂窩型催化劑項(xiàng)目 高灰煤低灰煤 板型催 化劑 本工程采用 蜂窩催化劑 單塊催化劑孔數(shù) 400441529400 間距 mm 7 47 06 46 97 45 比表面積 m3 427470500285451 空隙率 6971678278 壓力降 kpa m 0 20 210 270 10 2 3 主要設(shè)備選型 16 SCR 反應(yīng)器 反應(yīng)器的水平段安裝有煙氣導(dǎo)流 優(yōu)化分布的裝置以及氨的噴射 格柵 在反應(yīng)器的豎直段裝有催化劑床 反應(yīng)器采用固定床 垂直通道型式 初裝 2 層 并預(yù)留 1 層位置 作為未來脫硝效率低于保證值時(shí)增裝催化劑用 以此作為增強(qiáng)脫硝效 率并延長有效觸媒壽命的備用措施 脫硝效率按 80 設(shè)計(jì) 催化劑模塊尺寸為長 1901mm 寬 952mm 高 1100mm 含框架 鍋爐脫硝反應(yīng)器 每層布置 21 個(gè)模塊 3 7 層之間空間高度為 3 4m 其中每層催化劑前端有耐磨層 減弱飛灰對(duì) 催化劑的沖刷作用 每個(gè)反應(yīng)器按3 層設(shè)計(jì) 運(yùn)行初期僅裝 2 層 每臺(tái)爐設(shè)置一個(gè)反應(yīng)器 反應(yīng)器為直立式焊接鋼結(jié)構(gòu)容器 內(nèi)部設(shè)有觸媒支撐結(jié)構(gòu) 能承 受內(nèi)部壓力 地震負(fù)荷 煙塵負(fù)荷 觸媒負(fù)荷和熱應(yīng)力等 反應(yīng)器殼 外部設(shè)有加固肋及保溫層 觸媒通過反應(yīng)器外的觸媒填裝系統(tǒng)從側(cè)門 放入反應(yīng)器內(nèi) 噴氨格柵 為了使氨在煙氣中均勻分布 并且便于對(duì)反應(yīng)器中第一層催化劑 上方煙氣的 NH3 NOx摩爾比的調(diào)整 所以需在進(jìn)口煙道上的合適位置 設(shè)置噴氨格柵 包括供應(yīng)箱 噴射格柵和噴射孔等 噴射系統(tǒng)配有節(jié) 流閥及節(jié)流孔板 在對(duì) NOx濃度進(jìn)行連續(xù)分析的同時(shí) 調(diào)節(jié)必要的氨 量從噴氨格柵中噴氨 5 4 脫硝裝置總體布置 本煙氣脫硝工程主要構(gòu)筑物有脫硝裝置 液態(tài)氨的貯存和供應(yīng)系 統(tǒng)的構(gòu)筑物 17 在制定脫硝裝置布置方案時(shí) 應(yīng)考慮下面設(shè)備 SCR 反應(yīng)器 煙氣管道 與鍋爐省煤器和空氣預(yù)熱器的聯(lián)接 輔助設(shè)備 5 4 15 4 1 布置原則布置原則 在規(guī)劃基本的現(xiàn)場(chǎng)布置方案時(shí) 建筑和設(shè)備的位置應(yīng)該按照需要的 功能來布置 并考慮進(jìn)出方便 建造難易 操作 維護(hù)和安全性 SCR 反應(yīng)器布置方案應(yīng)該考慮將來在其它鍋爐上安裝脫硝裝置的要 求 脫硝系統(tǒng)的布置不能影響將來的裝置布置和施工 一臺(tái)鍋爐設(shè)置一個(gè) SCR 反應(yīng)器 為 SCR 反應(yīng)器留有適當(dāng)?shù)目臻g 用來設(shè)置過道 便于催化劑模塊的 安裝和操作 為催化劑模塊的抬升預(yù)留足夠的空間 通道應(yīng)該盡可能連續(xù) 所有的主要通道能允許叉式升降機(jī) 鏟車 通行 并考慮其轉(zhuǎn)動(dòng)半徑 5 4 25 4 2 總體布置方案選擇總體布置方案選擇 1 SCR 反應(yīng)器的布置方式 18 在熱段 高灰布置中 SCR 反應(yīng)器位于省煤器和空氣預(yù)熱器之間 因?yàn)樵搮^(qū)域煙氣溫度在 300 400 的范圍內(nèi) 鍋爐省煤器和空氣預(yù)熱 器之間的煙氣溫度在該范圍內(nèi) 世界上絕大多數(shù)燃煤火電廠的SCR 裝置采用這種布置萬式 這種布置方式的主要優(yōu)點(diǎn)是投資和運(yùn)行費(fèi)用低 因?yàn)樵摱蔚臒煔?溫度與催化劑要求的運(yùn)行范圍相符合 這種布置的其主要缺點(diǎn)是催化 劑暴露于含有全部灰塵和硫分的煙氣中 采用這種布置方式主要是含 硫量低于 2 的煙煤發(fā)電鍋爐 由于 SCR 系統(tǒng)所要求的煙氣溫度為 330 415 故本工程 SCR 反應(yīng)器放置在省煤器和空氣預(yù)熱器之間 新建 SCR 系統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu) 根據(jù)在電廠現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量及提供的資料 在 布置基立柱等時(shí)主要考慮 校核原有鍋爐鋼架基礎(chǔ)的荷載 2 液態(tài)氨的貯存和供應(yīng)布置 根據(jù) 石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB50160 92 關(guān)于乙類液體 儲(chǔ)罐防火間距的要求 氨站應(yīng)該距離生產(chǎn)廠房 生產(chǎn)設(shè)備20m 距離 明火和散發(fā)火花地點(diǎn) 25m 距離全廠重要設(shè)施 30m 距離運(yùn)輸?shù)缆?廠圍墻 lOm 氨儲(chǔ)罐布置在半露天 防曬雨棚中的零米地面 氨卸載壓縮機(jī)等轉(zhuǎn) 動(dòng)的機(jī)械設(shè)備以及電氣設(shè)備布置在氨儲(chǔ)罐旁邊的建構(gòu)筑物內(nèi) 19 蒸發(fā)器 緩沖貯罐均布置在儲(chǔ)罐旁邊的 構(gòu)筑物內(nèi) 采用防曬 雨 棚 稀釋空氣風(fēng)機(jī) 氨 空氣混合器均相應(yīng)布置在每一臺(tái)鍋爐的 零米 附近 道路 在液態(tài)氨的貯存和供應(yīng)的建筑構(gòu)筑物形成消防環(huán)路 采劇混 凝土路面與廠區(qū)道路相連接 液氨采用輸送管道方式 全廠脫硝裝置的控制系統(tǒng)布置在 主廠控制室內(nèi) 5 5 5 5 電電氣氣部部分分 5 5 15 5 1 380 220V380 220V 供電系統(tǒng)供電系統(tǒng) 脫硝 380 220V 系統(tǒng)分別由鍋爐或除塵器 PC 動(dòng)力中心 供電 因此在脫硝負(fù)荷區(qū)域設(shè)置脫硝MCC 段 MCC 電源分別由本機(jī)組鍋爐或 除塵器 380 220V PC A B 段引接 脫硝的照明及檢修電源取自脫硝M CC 5 5 25 5 2 直流系統(tǒng)直流系統(tǒng) 提供 110V 控制 或 220V 動(dòng)力 直流電源供脫硝系統(tǒng)使用 5 5 35 5 3 控制與保護(hù)控制與保護(hù) 脫硝系統(tǒng)的電氣 工藝設(shè)備的監(jiān)測(cè) 控制納入單元機(jī)組的DCS 系統(tǒng) 控制電壓采用 110V DC 或 220V AC 單元機(jī)組的 DCS 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集 定期打印制表 實(shí)時(shí)調(diào) 閱 顯示電氣接線 亊故自動(dòng)記錄及故障追憶等功能 20 5 5 45 5 4 繼電保護(hù)繼電保護(hù) 容量為 100KW 及以上的低壓電動(dòng)機(jī)配框架抽出式斷路器和智能P C 測(cè)控裝置 100kW 以下的低壓電動(dòng)機(jī)配塑殼式斷路器 接觸器和智能 MCC 馬達(dá)控制保護(hù)測(cè)量管理裝置 繼電保護(hù)配置按 火力發(fā)電廠廠用 電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定 配置 5 5 6 6 儀儀表表和和控控制制系系統(tǒng)統(tǒng) 本工程采用爐機(jī)電網(wǎng)輔助集中監(jiān)控方式 2 臺(tái)機(jī)組合設(shè) 1 個(gè)集中 控制室 布置在原有主機(jī)組控制樓內(nèi) 本工程機(jī)組總的自動(dòng)化水平 能在就地人員的巡回檢查和少量操作的配合下 在單元控制室內(nèi) 以 操作員站為主要監(jiān)控中心 實(shí)現(xiàn)機(jī)組的啟 停 運(yùn)行工況的監(jiān)視和調(diào) 整以及事故處理等 脫硝系統(tǒng)的控制方式和控制系統(tǒng)配置方案與電廠 整體自動(dòng)化水平與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案一致 5 6 15 6 1 技術(shù)要求技術(shù)要求 脫硝系統(tǒng)控制方式 SCR 和氨制備系統(tǒng)采用與機(jī)組 DCS 硬 軟件 一致的 DCS 進(jìn)行控制 整個(gè)脫硝 DCS 系統(tǒng)作為單元機(jī)組 DCS 系統(tǒng)的 2 個(gè)遠(yuǎn)程站 并設(shè)置一套調(diào)試操作員站 兼作工程師站 脫硝 DCS 最 終納入到機(jī)組 DCS 系統(tǒng)進(jìn)行控制 整個(gè)脫硝系統(tǒng)內(nèi)不采用基地式調(diào)節(jié) 裝置與其他控制設(shè)備 運(yùn)行人員可直接通過集控室中機(jī)組DCS 操作 員站完成整個(gè)脫硝系統(tǒng)的監(jiān)控 21 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行掃描和數(shù)據(jù)處理 定時(shí)制表 參數(shù)越限 時(shí)自動(dòng)報(bào)警和打印 根據(jù)人工指令自動(dòng)完成各局部工藝系統(tǒng)或輔機(jī)的 程序啟 停 模擬量控制 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生異?；蚴鹿蕰r(shí) 通過保護(hù) 聯(lián) 鎖或人工干預(yù) 系統(tǒng)能在安全工況下運(yùn)行或停機(jī) 氨制備區(qū)配置的儀表 控制裝置 電氣設(shè)備等符合我國相關(guān)的規(guī) 定 選用防爆型 檢測(cè)儀表精度選擇 主要參數(shù)不低于 0 5 級(jí) 一般參數(shù)不低于 1 5 級(jí) 變送器精度為 0 075 級(jí) 分析儀表不低于 ppb 級(jí) 脫硝裝置進(jìn) 出口 NOx 濃度檢測(cè)采用多通道采樣檢測(cè)儀表 采用與 DCS 硬件一體化的遠(yuǎn)程站系統(tǒng) 自帶分散處理單元 遠(yuǎn)程 站與機(jī)組 DCS 間采用冗余通訊光纜連接 遠(yuǎn)程 I O 和處理器之間為冗余的通訊連接 5 6 25 6 2 調(diào)試操作員站調(diào)試操作員站 1 調(diào)試操作員站 采用先進(jìn)可靠的工控產(chǎn)品 帶 UPS 具有抗干擾 防輻射能力 不低于 Pentium 3 0G 512M 內(nèi)存 160G 硬盤 S CSI 總線 48 倍速光驅(qū) 3 5 英寸軟驅(qū) 標(biāo)準(zhǔn)鍵盤 鼠標(biāo)器 21 英寸液晶顯示器 分辨率至少為 1280X1024 顏色不低于 256 位色 多媒體防磁音箱 配置一臺(tái)彩色激光打印機(jī) A3 2 脫硝系統(tǒng)監(jiān)視和控制的所有顯示器畫面 包括模擬圖 棒狀圖 趨勢(shì)圖 操作畫面 報(bào)警畫面及操作指導(dǎo)等 將集成在 DCS 監(jiān)控 22 操作員站上 提供良好的軟件接口和配合 直至在DCS 監(jiān)控操作員 站上實(shí)現(xiàn)對(duì)脫硝系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)視和操作的全部功能 3 液晶顯示器畫面能分別顯示各系統(tǒng)的工藝流程及測(cè)量參數(shù) 控 制方式 順序運(yùn)行狀況 控制對(duì)象狀態(tài) 也能顯示成組參數(shù) 當(dāng)參數(shù) 越限報(bào)警 控制對(duì)象故障或狀態(tài)變化時(shí) 以不同顏色進(jìn)行顯示 并帶 有音響提示 按照系統(tǒng)各工藝流程圖設(shè)計(jì)顯示器畫面 設(shè)有足夠的 幅數(shù)以保證各工藝系統(tǒng)和控制對(duì)象的完整性及所控系統(tǒng)的運(yùn)行和控制 狀況 6 6 供供貨貨范范圍圍及及清清單單 6 6 1 1 供供貨貨范范圍圍 不不僅僅限限于于此此 1 SCR 系統(tǒng)液氨儲(chǔ)存區(qū) 內(nèi)液氨儲(chǔ)罐 卸料壓縮機(jī) 管路其所需 附屬設(shè)備 2 SCR 系統(tǒng)范圍內(nèi)所有 自動(dòng)控制裝置 儀表 測(cè)量裝置 調(diào)節(jié)控 制設(shè)備 3 SCR 系統(tǒng)反應(yīng)區(qū)內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu) 樓梯 平臺(tái) 4 SCR 系統(tǒng)范圍內(nèi)的防腐 保溫和油漆 5 技術(shù)服務(wù) 6 6 2 2 供供貨貨清清單單 序號(hào)序號(hào)品目及編號(hào)品目及編號(hào)規(guī)格型號(hào)規(guī)格型號(hào)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)廠家 一氨的制備供應(yīng)系統(tǒng) 23 1 卸料壓縮機(jī) 2 氨貯罐 3 液氨蒸發(fā)器 4 氨氣緩沖罐 5 氨氣稀釋罐 6 氨氣 空氣混合器 7 稀釋風(fēng)機(jī) 8 廢水泵 9 氨氣泄露檢測(cè)器 10 相應(yīng)閥門 管道及其 附件 小計(jì) 二二氨的噴射系統(tǒng)氨的噴射系統(tǒng) 1氨噴射格柵 2