精品資料（2021-2022年收藏）尿素?zé)峤庵瓢毕到y(tǒng)方案

1、1 主要設(shè)計(jì)原則及技術(shù)要求3.1 主要設(shè)計(jì)原則1) 脫硝工藝采用 SCR法。2) 本方案脫硝系統(tǒng)運(yùn)行的鍋爐負(fù)荷 (MCR) 設(shè)計(jì)條件下限為 60% (即60100% BMCR)。3) 采用尿素SCR工藝的煙氣脫硝技術(shù)，若鍋爐已有低NOx燃燒技術(shù)(LNB)，煙氣脫硝技術(shù)應(yīng)與之配合使用；4) 吸收劑采用尿素。使用50%尿素水溶液（wt%）作為SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的還原劑；按氨流量要求每臺(tái)爐167kg/hr來(lái)設(shè)計(jì)；5) 脫硝反應(yīng)器布置在鍋爐省煤器和空預(yù)器之間。6) 脫硝設(shè)備年利用小時(shí)暫按6000小時(shí)考慮，年運(yùn)行時(shí)間暫按 8000小時(shí)考慮。7) 脫硝系統(tǒng)整套裝置的可用率在正式移交后的一年中大于98%8)

2、 裝置服務(wù)壽命為30年。3.2 主要技術(shù)要求1) 本工程采用尿素?zé)峤夥ㄖ苽涿撓踹€原劑，全廠2臺(tái)鍋爐共用一個(gè)還原劑儲(chǔ)存與供應(yīng)系統(tǒng)。2) 尿素?zé)峤庵瓢惫に嚭驮O(shè)備具有可靠的質(zhì)量和先進(jìn)的技術(shù)，能夠保證高可用率和低物耗，完全符合環(huán)境保護(hù)要求，便于運(yùn)行維護(hù)。3) 所有的設(shè)備和材料應(yīng)是新的和優(yōu)質(zhì)的。4) 機(jī)械部件及其組件或局部組件應(yīng)有良好的互換性。5) 確保人員和設(shè)備安全。6) 觀察、監(jiān)視、維護(hù)簡(jiǎn)單。7) 運(yùn)行人員數(shù)量少。8) 在設(shè)計(jì)上要留有足夠的通道，包括施工、檢修所需要的吊裝與運(yùn)輸通道及消防應(yīng)急通道。3.3 規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)參考和規(guī)章要求 - 中國(guó)工作根據(jù)適合中國(guó)法規(guī)的設(shè)備GB89781996污水綜合排

3、放標(biāo)準(zhǔn)GB132232003火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)DB11/139-2002北京市鍋爐污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GBZ22002作業(yè)環(huán)境空氣中有害物職業(yè)接觸標(biāo)準(zhǔn)DL50331996火力發(fā)電廠勞動(dòng)安全和工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)程GB5018793工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范DL502893電力工程制圖標(biāo)準(zhǔn)SDGJ3483電力勘測(cè)設(shè)計(jì)制圖統(tǒng)一規(guī)定：綜合部分（試行）DL/T503294火力發(fā)電廠總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程DL50002000火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程DL/T51212000火力發(fā)電廠煙風(fēng)煤粉管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程YB907092壓力容器技術(shù)管理規(guī)定GBl5098鋼制壓力容器GB5026096電力設(shè)施抗震設(shè)計(jì)規(guī)范DL502

4、293火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定GB4272-92設(shè)備及管道保溫技術(shù)通則DL/T6302001火力發(fā)電廠保溫材料技術(shù)條件DL/T50721997火力發(fā)電廠保溫油漆設(shè)計(jì)規(guī)程GB1234890工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)GBJ8785工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范DL/T505496火力發(fā)電廠汽水管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定SDGJ690火力發(fā)電廠汽水管道應(yīng)力計(jì)算技術(shù)規(guī)定GBJ161987（2002）建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB5016092（1999）石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB502291996火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB5011698火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范DL/T504195火力發(fā)電廠廠內(nèi)通信設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定GBJ4

5、281工業(yè)企業(yè)通訊技術(shù)規(guī)定NDGJ1689火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定DL/T65798火力發(fā)電廠模擬量控制系統(tǒng)在線驗(yàn)收測(cè)試規(guī)程DL/T65898火力發(fā)電廠順序控制系統(tǒng)在線驗(yàn)收測(cè)試規(guī)程DL/T65998火力發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)在線驗(yàn)收測(cè)試規(guī)程N(yùn)DGJ9289火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)化內(nèi)容深度規(guī)定DL/T51752003火力發(fā)電廠熱工控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定DL/T51822004火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)化就地設(shè)備安裝、管路及電纜設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定GA/T7594安全防范工程程序與要求GB1428593繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程GB5006292電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范DL/T 51532002火力

6、發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定DLGJ5695火力發(fā)電廠和變電所照明設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定GB9089.492戶外嚴(yán)酷條件下電氣裝置裝置要求GB745087電子設(shè)備雷擊保護(hù)導(dǎo)則GB5005794建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范GB1215890防止靜電事故通用導(dǎo)則GB5005295供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范GB5005495低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范GB5005593通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范GB5005693電熱設(shè)備電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范GB5005892爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范DL/T6201997交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合GB5021794電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范DLGJ1542000電纜防火措施設(shè)計(jì)和施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)GB12666

7、.5-90耐火試驗(yàn)（ 耐高溫電纜 ）DL/T62197交流電氣裝置的接地CECS31：91鋼制電纜橋架工程設(shè)計(jì)規(guī)范DLGJ1582001火力發(fā)電廠鋼制平臺(tái)扶梯設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定GB500172003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ13590高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB500032001砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB5004096動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范JGJ10796鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程GB/T112631998熱軋H型鋼和部分T型鋼YB330192焊接H型鋼YB400191壓焊鋼格柵板NDGJ588火力發(fā)電廠水工設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定GBJ1487 1997版室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ1386 1997版室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ6984給水排

8、水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范DLGJ2491火力發(fā)電廠生活、消防給水和排水設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定 2 工藝系統(tǒng)說(shuō)明脫硝用還原劑主要有液氨、氨水和尿素。由于液氨是?；罚S著國(guó)家對(duì)安全的日益重視，逐漸出臺(tái)一系列相關(guān)的限制措施，使得電廠用液氨時(shí)在審批、工期、占地等諸多方面受到越來(lái)越多的制約，氨水也因?yàn)槠溥\(yùn)行成本居高而受到應(yīng)用的局限。作為無(wú)危險(xiǎn)的制氨原料，尿素(Urea)具有與液氨相同的脫硝性能，是綠色肥料，完全沒(méi)有危險(xiǎn)和法規(guī)限制，可以方便的被運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用。4.1 熱解工藝系統(tǒng)流程尿素?zé)峤夤に嚴(yán)媚蛩厝芤簾峤夤に嚍镾CR系統(tǒng)提供反應(yīng)劑，該工藝可用于控制燃煤電廠鍋爐、垃圾焚燒鍋爐、熔爐、焚燒爐或者加熱器所產(chǎn)生的NOx

9、的排放以滿足排放要求。尿素?zé)峤夤に噷⒛蛩胤纸鉃榘辈⑼ㄟ^(guò)SCR系統(tǒng)中氨噴射格柵提供脫硝系統(tǒng)所需的還原劑。4.2 熱解系統(tǒng)從鍋爐空預(yù)器處引出約1%總風(fēng)量的一次或二次空氣(約300)，通過(guò)一個(gè)高溫風(fēng)機(jī)（如需）輸送，再利用電加熱器將空氣溫度再次提升并達(dá)到進(jìn)入熱解室的溫度（約350650）。隨后將尿素溶液噴入在溫度窗內(nèi)具有適當(dāng)停留時(shí)間的熱解室，以確保尿素溶液完全轉(zhuǎn)化為SCR還原劑。最后將含有SCR還原劑氨(NH3)的氣流導(dǎo)入AIG。整個(gè)過(guò)程需要監(jiān)測(cè)壓力、流量及溫度以滿足AIG/SCR的設(shè)計(jì)要求，保證尿素?zé)峤庀到y(tǒng)的正常運(yùn)行。尿素?zé)峤夤に嚨闹饕磻?yīng)如下：CO(NH2)2NH3 + HNCO 尿素 氨 + 異

10、氰酸HNCO + H2ONH3 + CO2異氰酸 + 水 氨 + 二氧化碳尿素在溫度高時(shí)不穩(wěn)定，會(huì)分解成NH3（氨）和 HNCO（異氰酸），HNCO再與水反應(yīng)生成NH3 和CO2。該過(guò)程產(chǎn)生的反應(yīng)劑NH3通過(guò)AIG注射在鍋爐煙氣中，與煙氣中的氮氧化物NOx反應(yīng)，生成對(duì)環(huán)境無(wú)害的N2(氮?dú)?和H20(水)。主要反應(yīng)描述如下：4NO + 4NH3 + O24N2 + 6H2O NO + NO2 + 2NH32N2 + 3H2O (主要反應(yīng))氮氧化物 + 氨 + 氧 氮 + 水4NO + 4HNCO + O2 4N2 + 4CO2 + 2H2O (可能反應(yīng))氮氧化物 + 異氰酸 + 氧 氮 + 二氧

11、化碳 + 水熱解系統(tǒng)包括尿素制備系統(tǒng)、尿素溶液儲(chǔ)罐、輸送裝置、計(jì)量分配裝置、背壓控制閥、熱解室、高溫風(fēng)機(jī)、電加熱器及控制裝置等。尿素顆粒由斗提輸送到溶解罐里，用去離子水將干尿素溶解成約50%質(zhì)量濃度的尿素溶液，通過(guò)尿素溶液給料泵輸送到尿素溶液儲(chǔ)罐；尿素溶液經(jīng)由輸送裝置、計(jì)量分配裝置進(jìn)入熱解室內(nèi)，與經(jīng)由高溫風(fēng)機(jī)（如需）、電加熱器輸送過(guò)來(lái)的高溫空氣混合熱解，生成NH3、H2O和CO2，分解產(chǎn)物與稀釋空氣混合均勻并噴入脫硝系統(tǒng)。熱解系統(tǒng)采用約50%的尿素溶液作為還原反應(yīng)劑。50%的尿素溶液將保存在不銹鋼或玻璃鋼(FRP)儲(chǔ)存罐中，容量約為5天（或電廠要求天數(shù)）的尿素用量（當(dāng)環(huán)境溫度過(guò)低時(shí)，罐體需要加

12、熱和保溫）。帶泵的循環(huán)裝置將反應(yīng)劑提供給每個(gè)單元的計(jì)量裝置，計(jì)量后的反應(yīng)劑被輸送至一系列經(jīng)過(guò)專門設(shè)計(jì)并安裝在熱解室入口處的噴嘴。計(jì)量裝置可根據(jù)系統(tǒng)的需要自動(dòng)控制噴入熱解室的尿素量。系統(tǒng)還包括備用的高溫風(fēng)機(jī)及擋板以保證進(jìn)入AIG的氨的流量和壓力。4.3 系統(tǒng)主要設(shè)備尿素?zé)峤庵瓢毕到y(tǒng)主要包括高流量循環(huán)裝置、背壓控制閥、尿素儲(chǔ)倉(cāng)、給料機(jī)、尿素溶解罐、尿素溶液給料泵、尿素溶液儲(chǔ)罐、計(jì)量和分配裝置(MDM)、絕熱分解室(DC)、稀釋風(fēng)電加熱系統(tǒng)(EH)及控制系統(tǒng)等。整套系統(tǒng)考慮夏天防曬，冬天防凍措施。尿素儲(chǔ)存于儲(chǔ)間，由斗提輸送到溶解罐里，用除鹽水將固體尿素溶解成50%質(zhì)量濃度的尿素溶液，通過(guò)尿素溶液給料

13、泵輸送到尿素溶液儲(chǔ)罐；尿素溶液經(jīng)由供液泵、計(jì)量與分配裝置、霧化噴嘴等進(jìn)入絕熱分解室，稀釋空氣經(jīng)加熱后也進(jìn)入分解室。霧化后的尿素液滴在絕熱分解室內(nèi)分解，生成的分解產(chǎn)物為NH3、H2O和CO2，分解產(chǎn)物經(jīng)由氨噴射系統(tǒng)進(jìn)入脫硝煙道。(1) 尿素儲(chǔ)間設(shè)置1只尿素料斗，尿素筒倉(cāng)為碳鋼制造。尿素卸車應(yīng)考慮三種卸車方法。袋裝尿素人工卸車、散裝顆粒尿素利用卡車壓縮機(jī)自動(dòng)卸車和尿素溶液利用罐車自帶壓縮機(jī)卸車。(2) 尿素溶解罐設(shè)置一只尿素溶解罐，體積為全廠1224小時(shí)儲(chǔ)量。在溶解罐中，用除鹽水或冷凝水制成50%的尿素溶液。當(dāng)尿素溶液溫度過(guò)低時(shí)，蒸汽加熱系統(tǒng)啟動(dòng)使溶液的溫度保持在合理的溫度，防止特定濃度下的尿素結(jié)

14、晶。溶解罐除設(shè)有水流量和溫度控制系統(tǒng)外，還采用輸送泵系統(tǒng)將化學(xué)劑從儲(chǔ)罐底部向側(cè)部進(jìn)行循環(huán)，使化學(xué)劑更好的混合。溶解罐由304不銹鋼制造，內(nèi)襯防腐材料，罐體保溫。容器為中凹底部、圓錐型底的立式304SS容器，容器用支腳支撐。罐體內(nèi)配置全套的人孔、尿素或尿素溶液入口、尿素溶液出口、通風(fēng)孔、攪拌器口、液位表、溫度表口和排放口等。尿素溶解設(shè)備宜布置在室內(nèi)。(3) 尿素溶液給料泵尿素溶液泵為不銹鋼本體碳化硅機(jī)械密封的離心泵，兩臺(tái)泵一運(yùn)一備，并列布置。此外，溶液泵還利用溶解罐所配置的循環(huán)管道將尿素溶液進(jìn)行循環(huán)，以獲得更好混合。(4) 尿素溶液儲(chǔ)罐尿素溶液經(jīng)由兩臺(tái)尿素溶液給料泵進(jìn)入尿素溶液儲(chǔ)罐，每臺(tái)泵的容量

15、為1小時(shí)內(nèi)可將溶解罐內(nèi)的溶液完全輸送到尿素溶液儲(chǔ)罐。設(shè)置兩只尿素溶液儲(chǔ)罐, 容積滿足35天的系統(tǒng)用量（50%尿素溶液）要求。儲(chǔ)罐由玻璃鋼(FRP)制造（也可采用304型不銹鋼），并內(nèi)涂乙烯樹(shù)脂涂層。儲(chǔ)罐為立式平底結(jié)構(gòu)，裝有液面、溫度顯示儀，裝有人孔、梯子及通風(fēng)孔等。尿素溶液儲(chǔ)罐的開(kāi)口應(yīng)有人孔、尿素溶液進(jìn)出口、通風(fēng)孔、液位表、溫度表口和排放口。尿素溶液儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)有梯子、平臺(tái)、欄桿和液面計(jì)支架。尿素溶液儲(chǔ)存設(shè)備可布置在室外。設(shè)備間距應(yīng)滿足施工、操作和維護(hù)的要求，各設(shè)備間的連接管道應(yīng)保溫。(5) 高流量循環(huán)裝置(HFD)尿素溶液供料系統(tǒng)由一套高流量和循環(huán)裝置組成，該裝置為兩臺(tái)機(jī)組供應(yīng)尿素溶液，布置在尿

16、素溶液儲(chǔ)罐附近。每套流量傳輸裝置包括2臺(tái)全流量的多級(jí)SS離心泵，一用一備，內(nèi)嵌過(guò)濾器、用于遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)循環(huán)系統(tǒng)的壓力、溫度、流量等儀表。(6) 背壓控制閥(PCV) 背壓控制回路用于調(diào)節(jié)供料泵為計(jì)量裝置供應(yīng)尿素所需的穩(wěn)定流量和壓力，背壓控制閥設(shè)置一套。(7) 計(jì)量分配裝置(MDM)每臺(tái)熱解室配備一套計(jì)量分配裝置。計(jì)量分配裝置能夠精確測(cè)量并獨(dú)立控制輸送到每個(gè)噴射器的尿素溶液。計(jì)量分配裝置布置在熱解室附近，計(jì)量裝置用于控制通向分配裝置的尿素流量的供給。該裝置將響應(yīng)電廠DCS提供的反應(yīng)劑需求信號(hào)。分配模塊通過(guò)獨(dú)立化學(xué)劑流量控制和區(qū)域壓力控制閥門來(lái)控制通往多個(gè)噴射器的尿素和霧化空氣的噴射速率。(8)

17、 絕熱分解室(DC) 尿素溶液采用絕熱分解室分解，相關(guān)設(shè)備包括：絕熱分解室、尿素噴射器等。絕熱分解室布置在SCR附近。經(jīng)過(guò)計(jì)量和分配裝置的尿素溶液由噴射器噴入絕熱分解室，絕熱分解室設(shè)置1臺(tái)。經(jīng)過(guò)加熱器的高溫?zé)犸L(fēng)作為分解室的熱源，室內(nèi)溫度控制在350650。(9) 稀釋風(fēng)電加熱系統(tǒng)(EH)為了節(jié)約能源，降低系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，熱解系統(tǒng)將直接采用鍋爐的一次風(fēng)/二次風(fēng)作為尿素?zé)峤夥磻?yīng)的稀釋風(fēng)來(lái)源。由于稀釋空氣量?jī)H為一次風(fēng)/二次風(fēng)量的1%左右，對(duì)鍋爐影響微乎其微。鍋爐的一/二次風(fēng)溫度一般為300左右，可大幅度減少熱解系統(tǒng)的能耗。鍋爐的一次風(fēng)/二次風(fēng)由高溫風(fēng)機(jī)加壓送至電加熱器進(jìn)行溫度提升，達(dá)到熱解室的設(shè)計(jì)溫度，并由加熱器控制裝置維持適當(dāng)?shù)哪蛩胤纸夥磻?yīng)溫度。電加熱器建議垂直高位置布置，縮短其出口和DC入口之間的距離。5 主要設(shè)計(jì)參數(shù) 5.1 工藝設(shè)計(jì)參數(shù)表工藝設(shè)計(jì)參數(shù)表 1125MW (單套熱解系統(tǒng)參數(shù)）機(jī)組類型燃煤鍋爐，100%MCR系統(tǒng)數(shù)量1套熱解室系統(tǒng)用于1臺(tái)鍋爐煙氣流量, (SCR入口煙氣) 在運(yùn) %含O2量,干態(tài)Nm3/hNOx入口濃度(干基，6%含O2量), mg/Nm3NOx出口濃度(干基，6%含O2量), mg/Nm3NOx脫除率, %NH3 逃逸, ppm氨流