鍋爐脫硝方案20181213

合川鹽化公司鍋爐煙氣脫硝方案.設(shè)計(jì)條件項(xiàng)目概況現(xiàn)有82t/h循環(huán)流化床鍋爐，目前鍋爐NOx排放濃度約為三400mg/Nm3,為節(jié)能減排，現(xiàn)對(duì)該機(jī)組進(jìn)行脫硝改造，將NOx排放濃度降低到＜100mg/Nm3。本方案為82t/h循環(huán)流化床鍋爐SNCR煙氣脫硝技術(shù)方案。本方案對(duì)SNCR系統(tǒng)的工藝流程，電氣及控制方案，平面布置、設(shè)備配置、運(yùn)行費(fèi)用等內(nèi)容都進(jìn)行簡要介紹。工程地點(diǎn)公司熱電廠房鍋爐旁區(qū)域。設(shè)計(jì)原則本項(xiàng)目的主要設(shè)計(jì)原則：(1)脫硝技術(shù)采用SNCR工藝。(2)還原劑采用尿素水解方案。(3)控制系統(tǒng)使用PLC單獨(dú)控制。SNCR入口NOx濃度為W400mg/Nm3,SNCR出口NOx濃度三100mg/Nm3,脫硝效率75/90%。SNCR工藝NH3逃逸量W6ppm。1.4設(shè)計(jì)條件鍋爐煙氣參數(shù)序號(hào)項(xiàng)目名稱單位數(shù)據(jù)1入口煙氣量m3/h1600002脫硝前NOx排放濃度mg/Nm3三4003脫硝后NOx排放濃度mg/Nm3三1004爐膛溫度℃850?950設(shè)備安裝條件：主廠房室外安裝；1）還原劑：以尿素水解為10%濃度的氨水和高分子劑作為SNCR煙氣脫硝系統(tǒng)的還原劑；2）主燃料：煤；3）運(yùn)行方式：每天24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行；4）年累計(jì)工作時(shí)間：不小于7200小時(shí);.還原劑、工藝水、電源及壓縮空氣參數(shù)還原劑本方案采用10%濃度的尿素溶液。工藝水作為尿素稀釋劑的水應(yīng)是具有除鹽水質(zhì)量的軟化水，并且滿足下列條

件，詳見下表。序號(hào)名稱單位數(shù)據(jù)備注1pH值6?92全硬度mmol/kg<33鈣硬度（CaCOjmmol/kg<2最好＜0.24全堿度mmol/kg<2最好<0.2mmol/kg5鐵mg/kg<0.56電導(dǎo)率As/cm1-107雜質(zhì)含量沒有明顯的渾濁和懸浮固態(tài)物電源用于脫硝系統(tǒng)的電源，為AC380V和AC220±2%V、50±0.2Hz、波形失真率＜5%的電源至設(shè)計(jì)界區(qū)。壓縮空氣霧化使用的壓縮空氣由空壓站提供至鍋爐附近，應(yīng)滿足如下要求:序號(hào)名稱單位數(shù)據(jù)1含油量mg/m3<12含塵粒徑口m<13含塵濃度mg/m3<1.技術(shù)要求工程范圍設(shè)計(jì)范圍本次煙氣脫硝系統(tǒng)設(shè)計(jì)范圍是SNCR系統(tǒng)內(nèi)的所有設(shè)備、管道、電控設(shè)備等全部內(nèi)容。系統(tǒng)所需的還原劑、水、冷卻空氣和電源等由業(yè)主方輸送至本次脫硝系統(tǒng)內(nèi)。供貨范圍本項(xiàng)目工程范圍為EPC交鑰匙工程，包括一臺(tái)機(jī)組SNCR脫硝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、設(shè)備供貨、土建工程、安裝、系統(tǒng)調(diào)試和試運(yùn)行、配合考核驗(yàn)收、培訓(xùn)等。脫硝系統(tǒng)性能保證值性能保證值如下:項(xiàng)目鍋爐容量82t/h燃料校核煤種處理前NOx基礎(chǔ)濃度mg/Nm3（林況、干態(tài)、6%O2）400SNCR處理后NOx控制濃度mg/Nm3（標(biāo)況、干態(tài)、6%O2）<100SNCR設(shè)計(jì)脫硝效率％>75%氨逃逸率ppm<6爐膛溫度℃850-950脫硝系統(tǒng)裝置出口NOx濃度在設(shè)計(jì)工況下正常運(yùn)行時(shí)脫硝裝置出口NOx濃度不超過100mg/Nm3（干基，標(biāo)況，含氧量6%）,且N0x脫除率不低于75%NOx脫除率=X100%原煙氣入口NOx濃度-脫硝裝置出口NOx濃度

原煙氣入口NOx脫除率=X100%系統(tǒng)物料及動(dòng)力消耗指標(biāo)（脫硝還原劑采用10%濃度的尿素溶液）（1臺(tái)爐）序號(hào)項(xiàng)目名稱單位耗量備注1尿素耗量kg/h<83.5連續(xù)運(yùn)行2電耗量kwh<16.53除鹽水耗量kg/h<7564高溫?zé)崴模╧g/h）kg/h<1005壓縮空氣量Nm3/h<300SNCR脫硝裝置可用率整套裝置的可用率在正式移交后的一年中大于98%。脫硝裝置的可用率定義：可用率=A—B-C*J。。％AA：脫硝裝置統(tǒng)計(jì)期間可運(yùn)行小時(shí)數(shù)。B：脫硝裝置統(tǒng)計(jì)期間強(qiáng)迫停運(yùn)小時(shí)數(shù)。C：脫硝裝置統(tǒng)計(jì)期間強(qiáng)迫降低出力等有效停運(yùn)小時(shí)數(shù)。脫硝裝置運(yùn)行后并達(dá)到NO、排放要求時(shí)Nq逃逸率由0陋。脫硝裝置的服務(wù)壽命為20年以上。脫硝裝置滿足全天24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行，年運(yùn)行時(shí)間大于7200時(shí);系統(tǒng)裝置先進(jìn)、安全、可靠、便于運(yùn)行維護(hù)；脫硝裝置的調(diào)試過程(包括啟/停和運(yùn)行)，不能影響鍋爐的正常工作。脫硝裝置能快速啟動(dòng)投入，在負(fù)荷調(diào)整時(shí)有良好的適應(yīng)性，在運(yùn)行條件下能可靠和穩(wěn)定地連續(xù)運(yùn)行，并具有下列運(yùn)行特性：(1)脫硝裝置能適應(yīng)鍋爐的正常負(fù)荷變動(dòng)，快速投入與停止，跟隨能力強(qiáng)。(2)脫硝裝置能在鍋爐40?100%BMCR負(fù)荷條件下持續(xù)、安全地運(yùn)行。(3)脫硝裝置的檢修時(shí)間間隔與鍋爐的要求一致，不應(yīng)增加維護(hù)和檢修期。.技術(shù)方案設(shè)備系統(tǒng)概述本脫硝裝置由尿素溶液配制、輸送系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。包括溶解罐、存儲(chǔ)罐、轉(zhuǎn)運(yùn)泵、輸送泵、噴槍及配套PLC控制部分組成。在BMCR運(yùn)行工況下，氮氧化物排放小于200mg/m3。最大尿素消耗量約為83.5KG/H。尿素脫硝工作原理：選擇性非催化還原(SNCR)脫除NOx技術(shù)是把含有NHx基的還原劑(氨水/尿素)噴入爐內(nèi)溫度為850?1000℃的合適區(qū)域，與NOx發(fā)生還原反應(yīng)生成N2和水。還原NOx的主要方程式為：CO(NH2)2=>2NH2+CONH2+NO=>N2+H20CO+NO=>N2+CO2SNCR還原NOx的反應(yīng)對(duì)于溫度條件非常敏感，爐膛上噴入點(diǎn)的選擇，也就是所謂的溫度窗口的選擇，是SNCR還原NOx效率高低的關(guān)鍵。一般理想的溫度范圍為850?1000℃,并隨鍋爐類型的變化而有所不同。還原劑采用尿素溶液時(shí)，最佳反應(yīng)溫度窗口在950-1100℃。工藝描述：袋裝尿素經(jīng)汽車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后，經(jīng)過電動(dòng)葫蘆提升至7米倉庫存儲(chǔ)，配制溶液時(shí)，使用溶解罐內(nèi)的盤管加熱裝置，將軟化水加熱至60℃左右，盤管加熱安裝有溫度控制閥。固體尿素經(jīng)人工拆袋后倒入尿素溶解罐進(jìn)行溶解，溶解時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)泵，使溶液保持循環(huán)狀態(tài)。尿素溶解過程中會(huì)吸收熱量，要控制溶液溫度在30℃以上，防止結(jié)晶。尿素溶液配制好后由轉(zhuǎn)運(yùn)泵打入存儲(chǔ)罐，存儲(chǔ)罐內(nèi)的液體由輸送泵加壓進(jìn)行計(jì)量裝置后進(jìn)入噴槍，噴槍內(nèi)的溶液在壓縮空氣的作用下進(jìn)行霧化噴入鍋爐出口進(jìn)行脫硝。4.1.1設(shè)計(jì)參數(shù)名稱單位數(shù)據(jù)備注進(jìn)入脫硝裝置的煙氣量Nms/h160000100%負(fù)荷脫硝裝置進(jìn)口NO.mg/Nms400旋風(fēng)筒入口溫850~950℃,標(biāo)況，干基6%O.X脫硝裝置出口NO,mg/Nms<100標(biāo)況，干基6%O 2X氨逃逸mg/Nms<624.1.2主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

項(xiàng)目100%額定負(fù)荷備注尿素消耗（kg/h）<83.5單臺(tái)鍋爐水消耗（kg/h）<756電力消耗（kw/h）<16.5霧化壓縮空氣消耗（Nm3/h）<300高溫?zé)崴模╧g/h）<1001.2NOX排放指標(biāo)在鍋爐50%-100%負(fù)荷下，煙氣中氮氧化物排放不超過100mg/m3。主要設(shè)備參數(shù)序號(hào)設(shè)備名稱數(shù)量規(guī)格型號(hào)1尿素溶解罐1個(gè)01800XH4000,材質(zhì)304容積：10.m32尿素存儲(chǔ)罐1個(gè)02800XH4000,材質(zhì)304容積：25m33尿素轉(zhuǎn)運(yùn)泵2臺(tái)型號(hào)：CDLF65-10FSWLR,流量：65t/h,H=20m流通部分材質(zhì)316L,功率5.5KW轉(zhuǎn)速2900r/min,4尿素輸送泵2臺(tái)型號(hào)：CDLF2-18FSWLR,流量：1.6t/h,H=148m流通部分材質(zhì)316L,功率2.2KW轉(zhuǎn)速2900r/min,5噴槍14支流量：60L/h液相壓力：0.3Mpa，氣相壓力：0.25Mpa6尿素溶液攪拌器水力攪拌采用轉(zhuǎn)運(yùn)泵打循環(huán)流動(dòng)溶解方式。7尿素溶解罐加熱裝置盤管加熱/電加熱038X2.5盤管10圈/40KW電力□熱8尿素存儲(chǔ)罐加熱裝置盤管加熱/電加熱038X2.5盤管10H/40KW電力□熱工藝流程.袋裝尿素尿素溶解罐—子轉(zhuǎn)運(yùn)泵儲(chǔ)罐輸送泵噴槍冷渣機(jī)返回水連續(xù)排污水（盤管用水）壓縮空氣袋裝尿素尿素溶解罐—子轉(zhuǎn)運(yùn)泵儲(chǔ)罐輸送泵噴槍冷渣機(jī)返回水連續(xù)排污水（盤管用水）壓縮空氣尿素用水水質(zhì)要求:序號(hào)名稱單位數(shù)據(jù)備注1pH值6?92全硬度mmol/kg<33鈣硬度（CaCO3）mmol/kg<2最好＜0.24全堿度mmol/kg<2最好<0.2mmol/kg5鐵mg/kg<0.56電導(dǎo)率4s/cm1-107雜質(zhì)含量沒有明顯的渾濁和懸浮固態(tài)物噴槍用壓縮空氣品質(zhì)如下:（1）壓力：0.4-0.6MPa（噴射柜前保證不低于0.5MPa）；（2）品質(zhì)：無油無雜質(zhì)儀用壓縮空氣要求:序號(hào)名稱單位數(shù)據(jù)1含油量mg/m3<12含塵粒徑|im<13含塵濃度mg/m3<1.單元系統(tǒng)概述尿素溶解單元:尿素顆粒經(jīng)過人工加熱尿素溶解罐中，配制為10%濃度的溶液。整個(gè)系統(tǒng)由一個(gè)10立方米的罐體和2臺(tái)轉(zhuǎn)運(yùn)泵（一用一備）。在盤管（或電加熱器）的加熱和水不停的循環(huán)作用下，使尿素顆粒在水中充分溶解。溶解好的溶液直接打入存儲(chǔ)罐中備用。溶解水的溫度可以通過盤管加熱或點(diǎn)加熱器維持在40-60℃之間。避免溶液溫度過低導(dǎo)致結(jié)晶。10%濃度的尿素溶液結(jié)晶溫度為0℃。水位可以通過水位計(jì)和配套的閥門進(jìn)行控制，泵的啟?？梢袁F(xiàn)場(chǎng)控制或盤上控制。尿素溶液存儲(chǔ)單元：該單元主要是用于存儲(chǔ)10%濃度的尿素溶液，整個(gè)單元有一個(gè)25立方米的存儲(chǔ)罐及配套的加熱器、儀表、閥門、管道組成。由于尿素溶解時(shí)需要吸收一定的熱量，其溶解熱為0.242kJ/g，故采用熱水或電加熱器作為溶解熱源。該單元的加熱系統(tǒng)主要是保持溶液溫度在30℃左右，避免溫度過低導(dǎo)致結(jié)晶。。尿素溶液輸送單元：該單位主要作用是將存儲(chǔ)在罐里的10%尿素溶液輸送到爐前的噴槍。整套系統(tǒng)由2臺(tái)輸送、壓力表、背壓閥、流量計(jì)及配套的管道閥門構(gòu)成。在尿素溶液返回管上設(shè)置背壓閥。其目的是為了保證輸送管道壓力恒定，避免超壓。計(jì)量單元：NOx控制系統(tǒng)所要求的必要數(shù)量的尿素溶液由尿素溶液管線供應(yīng)。所需尿素溶液的數(shù)量由流量計(jì)測(cè)量、氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)。還原劑混合液的壓力由安裝的壓力計(jì)測(cè)量。每路噴射管道均配備玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)用于計(jì)量噴射流量的大小。（針對(duì)本工程單爐設(shè)置噴槍較多的情況，設(shè)計(jì)方案中將計(jì)量混合柜中混合液總路后的各個(gè)分路分布在2個(gè)噴射柜內(nèi)，每個(gè)噴射柜布置7個(gè)分路）。噴射單元：該單元主要作用是將尿素溶液、壓縮空氣進(jìn)行分配后送到對(duì)應(yīng)的各個(gè)噴槍中。尿素液體在壓縮空氣的霧化主要下通過噴槍噴入旋風(fēng)分離器入口，與高溫?zé)煔膺M(jìn)行充分混合，除去煙氣中的氮氧化物。該單位安裝有14支噴槍，一側(cè)分離器各7支，其中頂墻安裝有3支，側(cè)墻安裝有4支。每一支噴槍有兩個(gè)接口，一個(gè)是接尿素溶液，一個(gè)是接壓縮空氣。每支噴槍都安裝有防護(hù)套管，為了冷卻套管，安裝有壓縮空氣接口進(jìn)行冷卻。噴射層采用固定噴槍方式。短噴槍噴射所需的霧化介質(zhì)采用壓縮空氣。噴射柜內(nèi)主管路上設(shè)置有過濾及壓力測(cè)量，壓縮空氣通過減壓調(diào)節(jié)后分配至單路噴槍；在壓縮空氣管路和噴槍連接處設(shè)有止回閥，防止尿素溶液倒灌入壓縮空氣管路以至于損壞減壓閥。本項(xiàng)目每臺(tái)鍋爐設(shè)置2個(gè)噴射柜（即每個(gè)旋風(fēng)筒各設(shè)置1個(gè)噴射柜），每個(gè)噴射柜內(nèi)還設(shè)置有7條混合液支路，支路上設(shè)置有玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)和手動(dòng)球閥等，通往噴槍的尿素溶液接口噴槍采用雙液噴嘴內(nèi)部混合。每支噴槍由外部的壓縮空氣管和靠內(nèi)部的尿素溶液管組成。內(nèi)部管與外部管相連接，外部管通過卡套接頭與噴槍套管連接。噴槍具有高的沖力，可以調(diào)節(jié)噴霧效果?？刂茊卧涸搯卧闹饕饔檬歉鶕?jù)從溫度測(cè)量和氮氧化物分析儀的信息，控制噴入爐內(nèi)的尿素溶液量。正常情況下該單位是全自動(dòng)模式下進(jìn)行，即正常情況下不需要人工操作，但是在自動(dòng)模式達(dá)不到要求時(shí)可以切換為手動(dòng)模式，通過控制面板進(jìn)行控制。10%尿素溶液的配制步驟和方法：溶解罐進(jìn)水打開進(jìn)水手動(dòng)閥，觀察冷渣機(jī)返回水壓力正常后，通過PLC畫面打開配制氣動(dòng)閥向罐體進(jìn)水，正常進(jìn)水后水位計(jì)會(huì)緩慢上升。如果水溫低于40℃則開啟盤管加熱手動(dòng)閥，水位達(dá)到2.5米后停止進(jìn)水，開啟轉(zhuǎn)運(yùn)泵及進(jìn)出口手動(dòng)閥和再循環(huán)閥。溶液的配制本方案所用的尿素是袋裝尿素50KG/袋。要配制10%的尿素溶液，需要加入尿素20袋。尿素溶解罐溫度控制在加入尿素前要保持罐內(nèi)溫度在40℃左右，由于尿素溶解是個(gè)吸熱過程，隨著尿素加入量的增加，溫度會(huì)降低此時(shí)自動(dòng)溫控閥會(huì)進(jìn)行調(diào)節(jié)盤管水量，如果溫控閥開到最大，溫度任然低于30℃，則開啟電加熱器進(jìn)行升溫，同時(shí)停止加尿素，待溫度升值40℃以上方可開始繼續(xù)加尿素。循環(huán)泵運(yùn)行半個(gè)小時(shí)后電流及罐體溫度均正常，說明溶解完成。溶解完成后開啟至存儲(chǔ)罐的閥門，關(guān)閉循環(huán)閥，將液體打入存儲(chǔ)罐內(nèi)。存儲(chǔ)罐的溫度始終保持在30℃左右，防止結(jié)晶發(fā)生。系統(tǒng)的投運(yùn).1投運(yùn)前的準(zhǔn)備工作檢查疏水泵、轉(zhuǎn)運(yùn)泵、管道閥門完好，無跑冒滴漏現(xiàn)象。泵體油位正常、地腳螺絲無松動(dòng)。電氣送號(hào)電源，開關(guān)狀態(tài)指示正確。壓力表、溫度表、液位計(jì)、氨逃逸等表計(jì)指示正常。確認(rèn)壓縮空氣系統(tǒng)投用，壓縮空氣壓力正常，壓力不低于0.5Mpa。尿素存儲(chǔ)罐液位在不低于1.5.米。罐體溫度不低于30℃。確認(rèn)閥門遠(yuǎn)控、就地控制操作靈活，閥門無卡澀、泄漏現(xiàn)象。確認(rèn)循環(huán)流化床鍋爐燃燒穩(wěn)定，噴射區(qū)（旋風(fēng)分離器入口煙道段）溫度符合要求在850-1050℃之間。尿素溶液儲(chǔ)罐設(shè)有低低液位報(bào)警。4.4.2配制系統(tǒng)的投入操作打開溶解罐手動(dòng)進(jìn)水閥，點(diǎn)擊控制畫面中的“尿素溶液啟?！卑粹o，設(shè)定溶解罐液位最高值為2.5米。通過自動(dòng)控制向罐內(nèi)加水，并將罐內(nèi)水加熱至一定溫度，開始人工投放尿素顆粒。溶解完成后（溶解池液位達(dá)到3.2m,且在溶解池?zé)崴羝肟陂y關(guān)閉條件下溫度穩(wěn)定在40℃十分鐘。開啟一臺(tái)轉(zhuǎn)運(yùn)泵的進(jìn)出口手動(dòng)閥、氣動(dòng)閥、循環(huán)閥。啟動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)泵，觀察出口壓力不低于0.15MPa.罐體溫度低于40℃,開啟盤管加熱手動(dòng)閥，疏水閥緩慢向溶解罐內(nèi)倒入20袋顆粒尿素。在轉(zhuǎn)運(yùn)泵正常運(yùn)行情況下，溶解30分鐘后開啟溶解母管出口閥，關(guān)閉循環(huán)閥。溶解罐液位低于0.5米，停運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)泵，開始下一個(gè)循環(huán)的配料操作。噴射系統(tǒng)的投入操作投運(yùn)前的檢查噴槍前壓縮空氣壓力不低于0.5MPa。個(gè)連接部件、閥門完好、就地轉(zhuǎn)子流量計(jì)完好。各噴槍套管完好。（套管冷卻用壓縮空氣處于開啟狀態(tài)）開啟各噴槍壓縮空氣閥，開啟調(diào)壓閥，控制就地在0.3MPa即可。開啟各噴槍尿素溶液手動(dòng)閥。開啟尿素輸送泵進(jìn)出口閥，開啟泄壓輸送管道泄壓閥。啟動(dòng)輸送泵檢查出口壓力在1.0MPa左右。如果超過1.5MPa則調(diào)整泄壓閥彈簧緊力，使其能及時(shí)泄壓。緩慢開啟輸送泵調(diào)節(jié)閥開度，開始向噴槍輸送液體。尿素溶液在0.4-0.6Mpa，每根噴槍壓縮空氣壓力0.25-0.3Mpa；根據(jù)煙氣氮氧化物含量指示進(jìn)行開度調(diào)節(jié)。如果開度低于10%氮氧化物含量任然低于100mg/m3,則退出一組噴槍，如此類推。噴氨系統(tǒng)的停運(yùn)關(guān)閉尿素輸送泵出口調(diào)節(jié)閥。停運(yùn)輸送泵，5分鐘后關(guān)閉壓縮空氣閥。關(guān)閉運(yùn)轉(zhuǎn)層噴槍溶液手動(dòng)閥，壓縮空氣