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文檔簡(jiǎn)介
目錄
目錄.................................................................................1
前言.................................................................................4
1SNCR脫硝技術(shù).....................................................................5
2總則...............................................................................7
2.1范圍...........................................................................7
2.2規(guī)范性引用文件................................................................8
2.3術(shù)語和定義...................................................................10
2.4基本原則......................................................................15
2.4.1概述......................................................................15
2.4.2基本要求.................................................................17
2.4.3設(shè)計(jì)......................................................................17
2.4.4適應(yīng)性...................................................................17
2.4.5反應(yīng)器旁路...............................................................17
2.4.6資質(zhì)......................................................................18
2.4.7模型優(yōu)化試驗(yàn).............................................................18
3設(shè)計(jì)..............................................................................18
3.1SCR部分......................................................................18
3.1.1一般性要求...............................................................18
3.1.2工程構(gòu)成與工藝流程......................................................19
3.1.3布置......................................................................19
3.1.4設(shè)計(jì).....................................................................23
3.2SNCR部分....................................................................37
3.2.1一般性要求...............................................................37
3.2.2工程構(gòu)成.................................................................37
3.2.3工藝設(shè)計(jì).................................................................38
4設(shè)備、材料及檢測(cè)儀表............................................................41
4.1設(shè)備要求......................................................................41
4.1.1還原劑制備供應(yīng)系統(tǒng)......................................................41
4.1.2煙氣系統(tǒng).................................................................45
4.2材料的要求...................................................................46
4.2.1一般性要求...............................................................46
4.2.2具體要求.................................................................47
4.3檢測(cè)儀表要求.................................................................50
4.3.1一般性要求...............................................................50
4.3.2具體要求.................................................................51
5催化劑...........................................................................55
5.1一般性要求...................................................................55
5.2催化劑供應(yīng)商選擇.............................................................56
5.3催化劑技術(shù)要求...............................................................57
5.4催化劑壽命管理...............................................................60
6建設(shè)、調(diào)試與驗(yàn)收................................................................61
6.1建設(shè)..........................................................................61
6.2調(diào)試..........................................................................62
6.2.1調(diào)試前的檢查.............................................................62
6.2.2調(diào)試的條件...............................................................62
6.2.3分系統(tǒng)調(diào)試...............................................................64
6.2.4系統(tǒng)試運(yùn)行...............................................................78
6.2.5系統(tǒng)168小時(shí)試運(yùn)行......................................................88
6.2.6配合性能驗(yàn)收試驗(yàn)與移交.................................................88
6.3性能險(xiǎn)收試臉.................................................................88
6.3.1前提條件與試驗(yàn)準(zhǔn)備工作..................................................88
6.3.2性能考核驗(yàn)收指標(biāo)........................................................89
6.3.3測(cè)試內(nèi)容與方法..........................................................89
6.3.4試臉工況與數(shù)據(jù)分析......................................................92
6.4竣工驗(yàn)收.....................................................................92
6.4.1一般性要求...............................................................92
6.4.2竣工驗(yàn)收程序............................................................93
6.4.3竣工驗(yàn)收的組織..........................................................93
6.4.4竣工臉收內(nèi)容............................................................94
7運(yùn)行和維護(hù).......................................................................94
7.1一般規(guī)定......................................................................94
7.2人員與運(yùn)行管理...............................................................95
7.3檢查維護(hù).....................................................................103
7.3.1一般規(guī)定................................................................103
7.3.2脫硝系統(tǒng)運(yùn)行檢查維護(hù)...................................................104
7.3.3停運(yùn)后檢查維護(hù).........................................................106
7.3.4脫硝系統(tǒng)定期檢查.......................................................107
8安全和環(huán)保.......................................................................113
8.1一般規(guī)定.....................................................................113
8.2安全.........................................................................113
8.3環(huán)境保護(hù).....................................................................115
8.4職業(yè)衛(wèi)生.....................................................................116
9技術(shù)服務(wù).........................................................................116
9.1現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)................................................................116
9.1.1現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)................................................................116
9.1.2技術(shù)培訓(xùn)................................................................118
9.1.3售后服務(wù)................................................................119
9.2失效催化劑的回收、利用和處置...............................................119
附件1:脫硝系統(tǒng)設(shè)計(jì)輸入條件.....................................................120
鍋爐主要參數(shù).....................................................................120
設(shè)計(jì)基本條件.....................................................................120
附件2:我國(guó)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)煙囪高度規(guī)定一覽表.............................132
附件3:鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)...................................................135
WB
為進(jìn)一步提高公司系統(tǒng)火電廠煙氣脫硝的技術(shù)水平,加強(qiáng)環(huán)保工
作的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),根據(jù)“脫硝工藝技術(shù)成熟、設(shè)備可靠、造價(jià)合理”
基本原則,特制定本導(dǎo)則。
本導(dǎo)則規(guī)定了選擇性催化還原法、選擇性非催化還原法火電廠煙
氣脫硝工程的設(shè)計(jì)、建設(shè)、設(shè)備、調(diào)試、驗(yàn)收、運(yùn)行和維護(hù)管理等技
術(shù)要求。
本導(dǎo)則由中國(guó)華電集團(tuán)公司科技環(huán)保部組織制定、歸口和解釋。
本導(dǎo)則主要起草人:張東曉、潘荔、毛科、毛專建、孫衛(wèi)民、張
潔、胡健民、劉志強(qiáng)、李建瀏、陶愛平、胡永鋒、朱躍、宋玉寶、何
勝
1SNCR脫硝技術(shù)
SNCR脫硝技術(shù)即選擇性非催化還原(SelectiveNon-Catalytic
Reduction,以下簡(jiǎn)寫為SNCR)技術(shù),是一種不用催化劑,在850?1100C
的溫度范圍內(nèi),將含氨基的還原劑(如氨水,尿素溶液等)噴入爐內(nèi),
將煙氣中的NOx還原脫除,生成氮?dú)夂退那鍧嵜撓跫夹g(shù)。
在合適的溫度區(qū)域,且氨水作為還原劑時(shí),其反應(yīng)方程式為:
4NH3+4NO+O2-4N2+6H2O⑴
然而,當(dāng)溫度過高時(shí),也會(huì)發(fā)生如下副反應(yīng):
4NH3+5O2-4NO+6H20⑵
SNCR煙氣脫硝技術(shù)的脫硝效率一般為30%?80%,受鍋爐結(jié)構(gòu)
尺寸影響很大。采用SNCR技術(shù),目前的趨勢(shì)是用尿素代替氨作為還
原劑。
SNCR脫硝原理
SNCR技術(shù)脫硝原理為:
在850?1100C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+O27N2+6H2O
尿素為還原劑:
NO+CO(NH2)2+1/2O2-2N2+CO2+H2O
SNCR脫硝系統(tǒng)組成:
SNCR(噴氨)系統(tǒng)主要由卸氨系統(tǒng)、罐區(qū)、加壓泵及其控制系統(tǒng)、
混合系統(tǒng)、分配與調(diào)節(jié)系統(tǒng)、噴霧系統(tǒng)等組成。
SNCR系統(tǒng)煙氣脫硝過程是由下面四個(gè)基本過程完成:
接收和儲(chǔ)存還原劑;在鍋爐合適位置注入稀釋后的還原劑;
還原劑的計(jì)量輸出、與水混合稀釋;還原劑與煙氣混合進(jìn)行脫硝
反應(yīng)。
SNCR脫硝工藝流程
如圖(二)所示,水泥窯爐SNCR煙氣脫硝工藝系統(tǒng)主要包括還原
劑儲(chǔ)存系統(tǒng)、循環(huán)輸送模塊、稀釋計(jì)量模塊、分配模塊、背壓模塊、
還原劑噴射系統(tǒng)和相關(guān)的儀表控制系統(tǒng)等。
SNCR脫硝工藝流程圖
圖(二)典型水泥窯爐SNCR脫硝工藝流程圖
SNCR脫硝設(shè)備
序號(hào)名稱數(shù)量單位
1氨水加壓泵組1套
2稀釋水加壓泵組1套
3稀釋水與氨水混合閥組1套
4上層稀氨水分配閥組1套
5下層稀氨水分配閥組1套
6噴霧系統(tǒng)1套
7儲(chǔ)罐及卸氨系統(tǒng)1套
8壓縮空氣系統(tǒng)1套
9儀表、電氣控制系統(tǒng)1套
10罐區(qū)廠房1個(gè)
2總則
2.1范圍
本導(dǎo)則提出了火電廠選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還
原法(SNCR)煙氣脫硝工程的設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、建設(shè)、調(diào)試、驗(yàn)收、
運(yùn)行和維護(hù)管理等技術(shù)要求。
本導(dǎo)則適用于新建機(jī)組同期建設(shè)或現(xiàn)有機(jī)組加裝的SCR法或
SNCR法等脫硝工程,可作為脫硝工程前期可行性研究、設(shè)計(jì)、設(shè)備
選型、建設(shè)、調(diào)試、驗(yàn)收、運(yùn)行和維護(hù)管理的技術(shù)參考。
2.2規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過本導(dǎo)則的引用而成為本導(dǎo)則的條款。凡是
不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
GB150鋼制壓力容器
GB536液體無水氨
GB2440尿素
GB3836.2爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備
GB4208外殼防治等級(jí)(IP代碼)
GB8978污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)
GB10184電站鍋爐性能試驗(yàn)規(guī)程
GB12268危險(xiǎn)貨物品名表
GB12348工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)
GB12358作業(yè)環(huán)境氣體檢測(cè)報(bào)警儀通用技術(shù)要求
GB12801生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生要求總則
GB13223火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)
GB14554惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)
GB18218重大危險(xiǎn)源辨識(shí)
GB50016建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范
GB50040動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范
GB50058爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范
GB50160石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范
GB50222建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范
GB50229火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范
GB50351儲(chǔ)罐區(qū)防火堤設(shè)計(jì)規(guī)范
GBJ87工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范
GBZ1工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)
GB/T16157固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方
法
GB/T20801生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生要求總則
GB/T21509燃煤煙氣脫硝技術(shù)裝備
DL408電業(yè)安全工作規(guī)程
DL5009.1電力建設(shè)安全工作規(guī)程(火力發(fā)電廠部分)
DL5032火力發(fā)電廠總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)程
DL5053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
DL/T5120小型電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)程
DL/T5136火力發(fā)電廠、變電所二次接線設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程
DL/T5153火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定
HJ562火電廠煙氣脫硝工程技術(shù)規(guī)范-選擇性催化還原
法
HJ563火電廠煙氣脫硝工程技術(shù)規(guī)范-選擇性非催化還
原法
HJ/T75固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范
HJ/T76固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)
方法
HG/T20649化工企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)定
SH3007石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范
SH3063石油化工企業(yè)可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范
《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》(中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院令第344
號(hào))
《危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)儲(chǔ)存建設(shè)項(xiàng)目安全審查辦法》(國(guó)家安全生產(chǎn)
監(jiān)督管理局、國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局令第17號(hào))
《建設(shè)項(xiàng)目(工程)竣工驗(yàn)收辦法》(計(jì)建設(shè)(1990)1215號(hào))
《建設(shè)項(xiàng)目竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收管理辦法》(國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局令
第13號(hào))
《危險(xiǎn)化學(xué)品事故應(yīng)急求援預(yù)案編制導(dǎo)則(單位版)》(安監(jiān)管?;?/p>
字[2004]43號(hào))
《火電廠氮氧化物防治技術(shù)政策》(環(huán)發(fā)[2010]10號(hào))
2.3術(shù)語和定義
1.3.1.選擇性催化還原法(SCR)
利用還原劑在催化劑作用下,在300C?400℃范圍內(nèi),有選擇性
地與煙氣中的氮氧化物(主要是一氧化氮和二氧化氮)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),
生成氮?dú)夂退?,從而減少煙氣中氮氧化物排放的一種脫硝工藝。
1.3.2.選擇性非催化還原法(SNCR)
利用還原劑在不需要催化劑的情況下,在850℃?1100℃范圍內(nèi),
有選擇性地與煙氣中的氮氧化物(主要是一氧化氮和二氧化氮)發(fā)生
化學(xué)反應(yīng),生成氮?dú)夂退?,從而減少煙氣中氮氧化物排放的一種脫硝
工藝。
1.3.3.還原劑
使煙氣中的氮氧化物發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)。SCR、SNCR工藝使
用的還原劑主要為液氨、尿素和氨水。
1.3.4.催化劑
促使還原劑選擇性地與煙氣中的氮氧化物在一定溫度下發(fā)生化
學(xué)反應(yīng)的物質(zhì),催化劑型式有蜂窩式、板式和波紋式。
1.3.5.反應(yīng)器
煙氣脫硝技術(shù)裝備中選擇性還原脫除氮氧化物的反應(yīng)裝置。
1.3.6.噴氨混合系統(tǒng)
在反應(yīng)器進(jìn)口煙道內(nèi)將經(jīng)空氣稀釋后的氨氣噴入及與煙氣均勻
混合的系統(tǒng),噴氨方式一般有格柵式、混合式、渦流式。
L3.7.氨逃逸
反應(yīng)器出口煙氣中氨的濃度,一般用mg/m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),干基,
過剩空氣系數(shù)1.4)表示。
1.3.8.氨氮摩爾比
噴入氨的物質(zhì)的量與反應(yīng)器入口氮氧化物物質(zhì)的量之比,一般用
NHs/NOx表示。
1.3.9.SO2/SO3轉(zhuǎn)化率
煙氣中的二氧化硫(SO2)在反應(yīng)器中被氧化成三氧化硫(S03)的
百分比。按公式(1)計(jì)算:
x旦x^^xioo--------------------------------------(1)
MS3s2iiJ
式中:
X——SO2/SO3轉(zhuǎn)化率,%;
MS2——SO2的摩爾質(zhì)量,單位為克每摩爾(g/mol);
MS3——SO3的摩爾質(zhì)量,單位為克每摩爾(g/mol);
S3。——SCR反應(yīng)器出口的SO3濃度,(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),干基,過???/p>
氣系數(shù)1.4),單位為毫克每立方米(mg/n?);
S3i——SCR反應(yīng)器入口的SO3濃度,(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),干基,過???/p>
氣系數(shù)1.4),單位為毫克每立方米(mg/m3);
S2i——SCR反應(yīng)器入口的SO2濃度,(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),干基,過???/p>
氣系數(shù)1.4),單位為毫克每立方米(mg/n?)。
1.3.10.可用率
脫硝裝置每年可正常運(yùn)行時(shí)間與鍋爐每年總運(yùn)行時(shí)間的百分比。
按公式⑵計(jì)算:
Y=^x100-----------------------------------------------(2)
式中:
Y——裝置可用率,%;
A——鍋爐每年總運(yùn)行時(shí)間,單位為小時(shí)(h);
B——脫硝裝置每年因自身故障導(dǎo)致的停運(yùn)時(shí)間,單位為小時(shí)(h)。
1311.脫硝效率
脫硝裝備脫除的NOx量與未經(jīng)脫硝前煙氣中所含NOx量的百分
比。按公式(3)計(jì)算:
n與"xioo---------------------------------------------(3)
L1
式中:
n——脫硝效率,%;
J——SCR反應(yīng)器入口煙氣中NOx的濃度,(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),干基,
過??諝庀禂?shù)1.4),單位為毫克每立方米(mg/m3);
C2——SCR反應(yīng)器出口煙氣中NOx的濃度,(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),干基,
過??諝庀禂?shù)1.4),單位為毫克每立方米(mg/m3)。
1.3.12.鍋爐最大連續(xù)工況
鍋爐連續(xù)最大蒸發(fā)量下的工況,簡(jiǎn)稱BMCR工況。
1313.催化劑模塊
由多個(gè)催化劑單元組合成的催化劑安裝體。
1314.催化劑活性
催化劑促使還原劑與氮氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的能力,指在特定條
件下,單位表面積的催化劑所能處理的煙氣量。按公式(4)計(jì)算:
k一4in(i—割-------------------------(4)
式中:
k——催化劑活性(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),濕基),單位為米每小時(shí)(m/h);
Vf——實(shí)驗(yàn)室測(cè)試通過催化劑的煙氣流量(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),濕基),單
位為立方米每小時(shí)(mVh);
Sc——催化劑單元(與工程上安裝的單元尺寸相同)的表面積,單
位為平方米(m2);
——氨氮摩爾比等于1條件下的脫硝效率,%。
1.3.15.比表面積
23
一個(gè)單位體積催化劑的幾何表面積,單位為m/mo
1.3.16.壁厚
催化劑的孔與孔之間的壁的厚度(或板的厚度),單位為mm。
1.3.17.節(jié)距(或板間距)
催化劑單孔(相鄰板)兩側(cè)壁間的距離,單位為mm。
1318.抗壓強(qiáng)度
催化劑單元截面所能承受的最大壓力,單位為MPa。
1.3.19.磨損率
催化劑在設(shè)計(jì)煙氣沖刷條件下,按照試驗(yàn)規(guī)范進(jìn)行磨損試驗(yàn),其
單位質(zhì)量所減少的比率,單位為%/kg。
1320.脫硝系統(tǒng)壓力降
指采用SCR方式的脫硝系統(tǒng)進(jìn)口和出口(一般在省煤器出口到空
預(yù)器進(jìn)口)煙氣平均全壓之差,單位為Pa。
1321.現(xiàn)有機(jī)組
2011年1月1日前,已建成投產(chǎn)或環(huán)境影響評(píng)價(jià)文件已通過審
批的火力發(fā)電鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)。
1.3.22.新建機(jī)組
從2011年1月1日起,環(huán)境影響評(píng)價(jià)文件通過審批的新建、改
建或擴(kuò)建的火力發(fā)電鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)。
2.4基本原則
2.4.1概述
火電廠煙氣脫硝工藝的選擇應(yīng)適合自身可持續(xù)發(fā)展需要,滿足國(guó)
家和行業(yè)的法律、法規(guī)、環(huán)保政策等要求;根據(jù)鍋爐運(yùn)行年限、鍋爐
燃燒室結(jié)構(gòu)、燃煤煤質(zhì)、氮氧化物排放控制規(guī)劃、污染物排放總量、
脫硝效率、還原劑供應(yīng)條件、水源、氣源、汽源等條件,結(jié)合廠址位
置、場(chǎng)地布置、廢水與廢氣排放等因素和條件,經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較
后確定。脫硝系統(tǒng)應(yīng)對(duì)鍋爐負(fù)荷以及入爐煤煤質(zhì)等變化的適應(yīng)性強(qiáng),
不影響鍋爐效率,盡可能減小阻力與煙氣的溫降,控制脫硝產(chǎn)物對(duì)環(huán)
境的影響,減少對(duì)下游設(shè)備及系統(tǒng)的腐蝕和堵塞。
2.4.1.1工藝選擇原則
目前電廠的氮氧化物控制技術(shù)主要包括:低氮燃燒、SCR、SNCR
等。應(yīng)優(yōu)先使用燃燒控制技術(shù),在使用燃燒控制技術(shù)后仍不能滿足
NOx排放要求的,可因地制宜、因煤制宜、因爐制宜的選擇技術(shù)上成
熟、經(jīng)濟(jì)上可行及便于實(shí)施的SCR或SNCR脫硝技術(shù)。
SCR脫硝技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng),特別適合于煤質(zhì)多變、機(jī)組負(fù)荷變動(dòng)頻
繁的情況;適用于要求脫硝效率較高的新建和現(xiàn)役機(jī)組改造和對(duì)空氣
質(zhì)量要求較高的敏感區(qū)域。
SNCR脫硝技術(shù)對(duì)溫度要求十分嚴(yán)格,對(duì)機(jī)組負(fù)荷變化適應(yīng)性差,
對(duì)煤質(zhì)多變、機(jī)組負(fù)荷變動(dòng)頻繁的電廠,其應(yīng)用受到限制。SNCR脫
硝技術(shù)適用于老機(jī)組改造且對(duì)NOx排放要求不高的區(qū)域,不適用于無
煙煤電廠。在環(huán)境敏感區(qū)域應(yīng)選擇尿素作為還原劑。
2.4.1.2還原劑選擇原則
對(duì)于SCR法煙氣脫硝工藝,應(yīng)優(yōu)先選用液氨做為還原劑,在對(duì)
液氨有限制的中心城市或地區(qū),受運(yùn)輸條件限制的可選用尿素或氨水
做為還原劑;對(duì)于SNCR法煙氣脫硝工藝,可因地制宜的選擇尿素或
氨水作為還原劑。
2.4.1.3催化劑選擇原則
鍋爐省煤器出口煙塵濃度V30g/m3時(shí),宜優(yōu)先考慮采用蜂窩式催
化劑;當(dāng)鍋爐省煤器出口煙塵濃度N40g/m3時(shí),宜優(yōu)先考慮使用平板
式催化劑;當(dāng)鍋爐省煤器出口煙塵濃度在30-40g/m3之間時(shí),根據(jù)項(xiàng)
目實(shí)際情況選擇蜂窩式或平板式催化劑。
2.4.1.4材料選擇原則
對(duì)于還原劑為液氨的脫硝系統(tǒng),閥門、管線、設(shè)備材質(zhì)可使用碳
鋼;對(duì)于還原劑為氨水的脫硝系統(tǒng),氨水儲(chǔ)罐材質(zhì)采用碳鋼,與氨水
溶液接觸的閥門、管線材質(zhì)采用不銹鋼;對(duì)于還原劑為尿素的脫硝系
統(tǒng),尿素顆粒儲(chǔ)倉(cāng)材質(zhì)采用普通碳鋼(內(nèi)襯玻璃鋼),與尿素溶液接觸
的閥門、管線、設(shè)備(泵、容器等)材質(zhì)采用不銹鋼。以上所有材質(zhì)中
均不能含銅、銅合金。
2.4.1.5安全性要求
脫硝工程在可研、初設(shè)、施工、建造、運(yùn)行等過程中應(yīng)重視安全
問題,并應(yīng)符合國(guó)家安全方面相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定的要求。
2.4.2基本要求
脫硝裝置的可用率應(yīng)保證在98%以上,裝置使用壽命及檢修維護(hù)
周期應(yīng)與主機(jī)一致。
2.4.3設(shè)計(jì)
脫硝裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)采用設(shè)計(jì)煤種時(shí)的煙氣條件為設(shè)計(jì)條件,同時(shí)
考慮校核煤種條件下脫硝裝置能安全運(yùn)行。脫硝裝置的入口煙氣設(shè)計(jì)
參數(shù)應(yīng)采用與鍋爐煙道接口處的數(shù)據(jù)。
L4.3.1新建鍋爐加裝SCR脫硝系統(tǒng)時(shí),宜采用設(shè)計(jì)煤種時(shí)BMCR
工況下的煙氣參數(shù),同時(shí)考慮校核煤種條件下NOx達(dá)標(biāo)排放及脫硝裝
置安全運(yùn)行。
1.4.3.2現(xiàn)有鍋爐加裝SCR脫硝系統(tǒng)時(shí),其設(shè)計(jì)工況宜根據(jù)脫硝
系統(tǒng)入口處實(shí)測(cè)煙氣參數(shù)確定,并充分考慮燃料的變化趨勢(shì)。
2.4.4適應(yīng)性
脫硝裝置應(yīng)能滿足鍋爐負(fù)荷變化。脫硝裝置所需電源、水源、氣
源、汽源宜利用主體工程設(shè)施。
2.4.5反應(yīng)器旁路
脫硝工程原則上不設(shè)置反應(yīng)器旁路,可根據(jù)需要設(shè)置省煤器煙氣
旁路。
2.4.6資質(zhì)
脫硝工程的設(shè)計(jì)、建設(shè)、調(diào)試、驗(yàn)收等應(yīng)由具備相應(yīng)資質(zhì)的單位
承擔(dān),各過程應(yīng)按規(guī)定的內(nèi)容和深度完成工程,并符合國(guó)家有關(guān)強(qiáng)制
性法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2.4.7模型優(yōu)化試驗(yàn)
煙氣脫硝系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行數(shù)值模擬和物理流場(chǎng)模型優(yōu)化試
驗(yàn)。
3設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)單位應(yīng)具有環(huán)境工程(大氣污染防治工程)專項(xiàng)甲級(jí)資質(zhì),并
且應(yīng)具有至少200萬千瓦及以上國(guó)內(nèi)機(jī)組脫硝工程投運(yùn)業(yè)績(jī)。設(shè)計(jì)單
位應(yīng)采用技術(shù)成熟、先進(jìn)、可靠的主流脫硝技術(shù),技術(shù)來源清晰,不
存在技術(shù)糾紛,并負(fù)責(zé)脫硝技術(shù)性能保證。脫硝系統(tǒng)設(shè)計(jì)輸入條件見
附件1,其中所需設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)根據(jù)鍋爐機(jī)組設(shè)計(jì)值/實(shí)測(cè)值和實(shí)際燃煤
參數(shù)確定。
3.1SCR部分
3.1.1一般性要求
2.1.1.1催化劑正常填裝量下,脫硝裝置出口NOx濃度應(yīng)滿足環(huán)評(píng)
批復(fù)、《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223)和地方現(xiàn)行環(huán)保法規(guī)
的要求。
2.1.1.2氨逃逸應(yīng)控制在2.28mg/m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),干基,過??諝?/p>
系數(shù)1.4)以下;SO2/SO3的轉(zhuǎn)化率不高于1%。SCR法脫硝系統(tǒng)壓力
降宜控制在lOOOPa之內(nèi)(三層),W型火焰爐控制在1200Pa之內(nèi)(三
層)。
3.1.2工程構(gòu)成與工藝流程
SCR脫硝工程一般由還原劑系統(tǒng)、催化反應(yīng)及煙氣系統(tǒng)、輔助及
公用系統(tǒng)組成。工藝流程見圖2-1。
稀釋風(fēng)機(jī)
3.1.3布置
3.1.3.1一般規(guī)定
(1)脫硝工程的總體設(shè)計(jì)包括總平面布置、豎向布置、管線綜合
布置、綠化規(guī)劃等,應(yīng)與火電廠的總體設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào),并滿足下列要求:
a)工藝流程合理,煙道短捷;
b)交通運(yùn)輸方便;
c)處理好脫硝系統(tǒng)與電廠設(shè)施、生產(chǎn)與生活、生產(chǎn)與施工之間的
關(guān)系;
d)方便施工,有利于維護(hù)檢修;
e)合理利用地形、地質(zhì)條件;
f)充分利用廠內(nèi)公用設(shè)施;
g)節(jié)約用地,工程量小,運(yùn)行費(fèi)用低;
h)符合環(huán)境保護(hù)、勞動(dòng)安全和工業(yè)衛(wèi)生要求。
(2)脫硝還原劑卸料、貯存及制備場(chǎng)所應(yīng)集中布置。其布置應(yīng)考
慮電廠廠區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向的影響。
3.1.3.2總平面布置
(1)脫硝設(shè)備應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃,不應(yīng)影響電廠再擴(kuò)建。
(2)SCR反應(yīng)器宜布置在鍋爐尾部省煤器和空預(yù)器之間。
(3)SCR輔助設(shè)備(稀釋風(fēng)機(jī)、混合器、吹灰器)宜布置在反應(yīng)器平
臺(tái)上,可根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀髼l件及設(shè)備狀況等因素確定是否露天布置。
(4)采用液氨作為還原劑時(shí),應(yīng)遵循GB50160和DL5032,單獨(dú)
設(shè)置卸料、貯存和制備區(qū)域。設(shè)置儲(chǔ)氨罐時(shí),宜布置在裝置(車間)區(qū)
邊緣的一側(cè),并應(yīng)在明火或者散發(fā)火花地點(diǎn)的全年最小頻率風(fēng)向的上
風(fēng)側(cè),其裝卸站宜靠近道路(或鐵路),并考慮必要的消防要求。采用
尿素或氨水作為還原劑時(shí)、宜將還原劑制備區(qū)域靠近脫硝裝置布置。
對(duì)于場(chǎng)地布置困難的電廠,還原劑貯存設(shè)施可布置在廠外,但選址要
求應(yīng)符合GB50160、DL5032及HG/T20649中有關(guān)規(guī)定。
(5)還原劑區(qū)域應(yīng)設(shè)置廢水收集池,收集后排入主廠廢水處理系
統(tǒng)統(tǒng)一處理。反應(yīng)器區(qū)域干除灰納入全廠除灰系統(tǒng)。
3.1.3.3豎向布置
(1)脫硝場(chǎng)地的標(biāo)高應(yīng)不受洪水危害。
(2)脫硝裝置主要設(shè)施宜與鍋爐尾部煙道、煙囪、其它相鄰區(qū)域
的場(chǎng)地高程相協(xié)調(diào),并有利于交通聯(lián)系、場(chǎng)地排水和減少土石方工程
量。
(3)脫硝場(chǎng)地的平整及土石方平衡應(yīng)由主體工程統(tǒng)一考慮,應(yīng)力
求土石方自身平衡。
(4)建筑物室內(nèi)、外地坪高差,及特殊場(chǎng)地標(biāo)高宜符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
的要求。
(5)脫硝場(chǎng)地的排水宜與主體工程統(tǒng)一考慮。
3.1.3.4交通運(yùn)輸
(1)脫硝還原劑的運(yùn)輸方式應(yīng)根據(jù)所在地區(qū)交通運(yùn)輸現(xiàn)狀、物流
方向和電廠的交通條件進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。
(2)液氨和氨水宜就近采購(gòu),避免長(zhǎng)距離運(yùn)輸,運(yùn)輸工具宜采用
專用密封槽車,且宜由供貨方統(tǒng)籌安排運(yùn)輸,電廠負(fù)責(zé)提供卸料接口;
對(duì)地處城區(qū)、距離城市較近或有橋梁、隧道等液氨、氨水運(yùn)輸條件制
約的脫硝裝置,宜選擇尿素作為還原劑,尿素應(yīng)符合GB2440的要求。
(3)采用液氨和氨水作為還原劑區(qū)域的道路,應(yīng)兼顧消防通道的
設(shè)置要求,一般宜設(shè)置環(huán)形消防道路,并設(shè)置專用的卸料區(qū)域。
3.1.3.5管線布置
(1)管線綜合布置應(yīng)根據(jù)總平面布置、管內(nèi)介質(zhì)、施工及維護(hù)檢
修等因素確定,在平面及空間上應(yīng)與主體工程相協(xié)調(diào)。
(2)管線布置應(yīng)短捷、順直,并適當(dāng)集中,管線與建筑物及道路
平行布置,干管宜靠近主要用戶或支管多的一側(cè)布置。
(3)除雨水下水道、生活污水下水道和消防管道外,其它脫硝管
線宜采用綜合架空方式敷設(shè)。氨輸送管道不宜埋地敷設(shè)。
(4)脫硝島內(nèi)的溝道當(dāng)有腐蝕性液體流過時(shí)應(yīng)做防腐處理,電纜
溝道設(shè)計(jì)應(yīng)避免有腐蝕性漿液進(jìn)入。
(5)雨水下水管、生活污水管、消防水管及各類溝道不宜平行布
置在道路行車道下面。
(6)管道顏色標(biāo)識(shí)要求如下:
工業(yè)水管線:綠色
消防水管線:紅色
廢水管線:黑色
蒸汽管線:紅色
蒸汽冷凝水管線:紅色
空氣管線:藍(lán)色
氮?dú)夤芫€:黃色
氨管線:黃色
(7)KKS編碼根據(jù)中國(guó)華電集團(tuán)公司制定的《KKS標(biāo)識(shí)系統(tǒng)編碼
規(guī)則》進(jìn)行編碼。
3.1.4設(shè)計(jì)
3.1.4.1還原劑系統(tǒng)
(1)還原劑
1)可供選擇的還原劑有:
a.液氨(N%),可以直接通過蒸發(fā)形成氣態(tài)N%,其品質(zhì)應(yīng)符合
GB536標(biāo)準(zhǔn);
b.尿素CO(NH2)2,通過熱解或水解制備得到氣態(tài)NH3,其品質(zhì)
應(yīng)符合GB2440標(biāo)準(zhǔn);
c)氨水(Nt%%?;騈H40H),通過蒸發(fā)后形成氣態(tài)N%和氣態(tài)
H2O,品質(zhì)應(yīng)符合GB12268標(biāo)準(zhǔn)。
2)制氨系統(tǒng)基本要求
制氨系統(tǒng)應(yīng)能連續(xù)、穩(wěn)定地供應(yīng)脫硝運(yùn)行所需要的氨流量,并滿
足鍋爐負(fù)荷波動(dòng)對(duì)氨供應(yīng)量調(diào)整的響應(yīng)要求。
3)還原劑的運(yùn)輸
液氨及氨水的運(yùn)輸、卸料、儲(chǔ)存及制備應(yīng)符合《危險(xiǎn)化學(xué)品安全
管理?xiàng)l例》、《危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)儲(chǔ)存建設(shè)項(xiàng)目安全審查辦法》和
GB18218的相關(guān)規(guī)定。
4)還原劑儲(chǔ)運(yùn)制備系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有緊急停止供氨的措施
當(dāng)出現(xiàn)SCR脫硝裝備出現(xiàn)故障、SCR反應(yīng)器入口煙溫在320℃
到425c之外以及氨氣稀釋比例高于8%(體積百分比)時(shí):應(yīng)自動(dòng)停止
供氨。當(dāng)氨逃逸超過3.80mg/m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),干基,過剩空氣系數(shù)1.4)
時(shí),系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)情況減少或停止供氨。
(2)液氨儲(chǔ)存與制備系統(tǒng)
1)液氨儲(chǔ)存和制備系統(tǒng)各裝置需按乙類可燃液體要求設(shè)計(jì)(GB
50160)o儲(chǔ)氨罐一般不宜少于兩個(gè),儲(chǔ)氨罐容積宜按照液氨密度
0.578t/m3(溫度40℃時(shí)卜充裝系數(shù)按0.85-0.9計(jì)算。
2)儲(chǔ)氨罐容量宜按設(shè)計(jì)工況下5天的氨消耗量設(shè)置,儲(chǔ)氨罐應(yīng)設(shè)
置防止陽光直射的遮陽棚,遮陽棚的設(shè)置應(yīng)避免形成氣體聚集的死角。
進(jìn)入蒸發(fā)器的液氨管道上應(yīng)設(shè)置過濾器,防止氨泥及其他雜質(zhì)堵塞管
道和設(shè)備。儲(chǔ)氨罐上方應(yīng)設(shè)置水噴淋降溫系統(tǒng)和水噴霧系統(tǒng)。
3)氨氣制備裝置(液氨蒸發(fā)器)的出力應(yīng)按設(shè)計(jì)工況下氨氣消耗量
的110%選擇,且不小于100%校核工況下的氨氣消耗量。
4)液氨卸料可通過卸氨壓縮機(jī)進(jìn)行,在與槽車接口處設(shè)置用于卸
氨前后排出管道中空氣/氨的管道。氨儲(chǔ)存設(shè)備及運(yùn)輸管道上應(yīng)設(shè)有
排空和氮?dú)庵脫Q管路或接口。
5)液氨區(qū)和有可能產(chǎn)生氨泄漏區(qū)域上部設(shè)置的頂棚或類似結(jié)構(gòu),
不應(yīng)有造成氨聚集的封閉上凸區(qū)。
6)液氨儲(chǔ)存與制備系統(tǒng)中宜采用防爆型氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
(3)尿素制氨系統(tǒng)
1)尿素作為還原劑可采用固態(tài)尿素和尿素溶液。尿素分解制氨可
采用水解和熱解兩種工藝。
2)尿素顆粒儲(chǔ)倉(cāng)可按1個(gè)設(shè)計(jì),容量宜按全廠脫硝裝置BMCR
工況下連續(xù)運(yùn)行不小于3天所需的氨用量設(shè)置。
3)尿素顆粒儲(chǔ)倉(cāng)到尿素溶解罐的輸送管路應(yīng)設(shè)置有關(guān)斷和避免
尿素堵料的裝置。
4)尿素溶解設(shè)備宜布置在室內(nèi),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)根
據(jù)地域條件決定是否保溫及伴熱。
5)當(dāng)采用熱解工藝來制備氨時(shí),每臺(tái)爐應(yīng)設(shè)置一套熱解分解室
(一般不設(shè)備用),且熱解分解室和計(jì)量分配裝置宜靠近SCR反應(yīng)器布
置。尿素?zé)峤怙L(fēng)采用獨(dú)立風(fēng)機(jī),經(jīng)加熱達(dá)到熱解所需溫度后送入脫硝
裝置,稀釋風(fēng)可由尿素?zé)峤怙L(fēng)替代。
6)當(dāng)采用尿素水解工藝制備氨時(shí),可設(shè)置一臺(tái)尿素水解反應(yīng)器,
其出力宜按全廠脫硝系統(tǒng)所需要氨量的110%來設(shè)計(jì),水解反應(yīng)器多
于兩套時(shí),可設(shè)一臺(tái)備用水解反應(yīng)器。
(4)氨水儲(chǔ)存與制備系統(tǒng)
1)常采用20%或25%濃度(質(zhì)量濃度)作為還原劑;
2)氨水儲(chǔ)罐容量宜按設(shè)計(jì)工況下5天的氨消耗量設(shè)置,氨水儲(chǔ)罐
充裝系數(shù)可按0.9考慮。
3)儲(chǔ)氨罐可設(shè)置防止陽光直射的遮陽棚,遮陽棚的設(shè)置應(yīng)避免形
成氣體聚集的死角。進(jìn)入蒸發(fā)器的氨水管道上應(yīng)設(shè)置過濾器,防止氨
泥及其他雜質(zhì)堵塞管道和設(shè)備。
4)氨水供應(yīng)量的控制可通過氨水計(jì)量泵控制,氨水計(jì)量泵通常采
用變頻泵,每爐1用1備。
(5)管道及材料要求設(shè)計(jì)參考第3章,安全設(shè)計(jì)部分參考第6章。
3.1.4.2反應(yīng)器及煙氣系統(tǒng)
(1)反應(yīng)器的數(shù)量應(yīng)根據(jù)鍋爐容量、鍋爐爐型、布置空間、脫硝
效率、脫硝系統(tǒng)可靠性等因素確定。
(2)反應(yīng)器應(yīng)根據(jù)廠址區(qū)氣象及環(huán)境條件,宜采用與鍋爐本體相
同的封閉方式,其外壁宜保溫,盡量減少煙氣熱量損失。露天布置時(shí),
保溫層應(yīng)采取防雨設(shè)施。
(3)反應(yīng)器和煙道的設(shè)計(jì)壓力應(yīng)遵守?zé)煹涝O(shè)計(jì)壓力選取標(biāo)準(zhǔn),反
應(yīng)器和煙道設(shè)計(jì)溫度按鍋爐BMCR工況下燃用設(shè)計(jì)或校核煤質(zhì)的最
高工作溫度取值。
(4)脫硝系統(tǒng)數(shù)值模擬和物理流場(chǎng)模型優(yōu)化試驗(yàn)范圍應(yīng)涵蓋從鍋
爐省煤器出口到鍋爐空預(yù)器入口的全部煙氣系統(tǒng),包含煙氣系統(tǒng)內(nèi)的
導(dǎo)流板、噴氨裝置、反應(yīng)器入、出口煙道、反應(yīng)器等。物理流場(chǎng)模型
比例宜在1:10到1:15之間選擇。
(5)反應(yīng)器本體應(yīng)為全鋼焊接結(jié)構(gòu)。反應(yīng)器鋼結(jié)構(gòu)宜在工廠分段
加工,現(xiàn)場(chǎng)拼接。反應(yīng)器本體應(yīng)采用整體支撐方式。
(6)反應(yīng)器截面尺寸應(yīng)根據(jù)煙氣流速、催化劑模塊尺寸及布置方
式等因素確定。反應(yīng)器有效高度應(yīng)根據(jù)催化劑模塊高度、層數(shù)、層間
凈高、吹灰裝置、煙氣整流裝置高度等因素綜合考慮確定。
(7)反應(yīng)器入口段宜設(shè)煙氣擴(kuò)散段及導(dǎo)流板,促使煙氣的流場(chǎng)均
勻分布。反應(yīng)器出口宜設(shè)收縮段,其傾斜角度應(yīng)能避免該處積灰。設(shè)
置在催化劑上方的整流裝置,應(yīng)保證煙氣流場(chǎng)滿足催化劑入口要求。
(8)在反應(yīng)器側(cè)壁應(yīng)設(shè)置催化劑安裝門和檢修人孔門。
(9)反應(yīng)器內(nèi)催化劑的支架應(yīng)可兼作催化劑安裝時(shí)的滑行導(dǎo)軌,
也可采用專用小車或其他方式裝填或更換催化劑。
(10)反應(yīng)器本體外周應(yīng)設(shè)平臺(tái)作為人行通道,平臺(tái)宜采用格柵形
式,平臺(tái)根據(jù)需要應(yīng)考慮裝填或更換催化劑時(shí)荷載。
3.1.4.3催化劑
參考第4章。
3.1.4.4稀釋風(fēng)系統(tǒng)
(1)稀釋風(fēng)量應(yīng)按最大耗氨量設(shè)計(jì),稀釋后NH3(氣態(tài))的體積百分
比濃度應(yīng)不高于5%。
(2)稀釋風(fēng)系統(tǒng)配獨(dú)立的稀釋風(fēng)機(jī),每臺(tái)爐配兩臺(tái),1用1備。
(3)稀釋風(fēng)機(jī)參見第3章。
3.1.4.5氨/空氣混合系統(tǒng)
(1)氨/空氣混合器的設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)根據(jù)稀釋風(fēng)量和耗氨量確定,混
合后的氨(氣態(tài))和空氣體積百分比濃度應(yīng)不高于5%。
(2)氨/空氣混合器宜按一臺(tái)反應(yīng)器配套一臺(tái)混合器設(shè)置,不設(shè)備
用。
3.1.4.6噴氨系統(tǒng)
(1)噴氨裝置可采用噴氨格柵、靜態(tài)混合器或渦流式混合器。氨/
空氣混合氣體宜以分區(qū)方式噴入,整個(gè)區(qū)域應(yīng)具有均勻穩(wěn)定的流量特
性,每個(gè)區(qū)域應(yīng)具有獨(dú)立的流量測(cè)量、調(diào)節(jié)等手段。
(2)噴氨裝置應(yīng)采取防止灰塵堵塞和防磨的措施。
(3)最低噴氨溫度應(yīng)依據(jù)煙氣中SO3濃度與催化劑特性確定。
3.1.4.7吹灰系統(tǒng)
(1)吹灰方式可采用聲波、蒸汽或兩種聯(lián)合吹灰等方式。
(2)每層催化劑均應(yīng)設(shè)置吹灰裝置。
(3)采用蒸汽吹灰時(shí),宜優(yōu)先選用耙式吹灰方式;供應(yīng)蒸汽的壓
力為2.0?4.0MPa,溫度不應(yīng)低于350℃。
3.1.4.8脫硝廢水處理
參見第6章。
3.1.4.9蒸汽系統(tǒng)
(1)蒸汽主要用于液氨蒸發(fā)器加熱和SCR反應(yīng)器蒸汽吹灰等。
(2)蒸汽汽源宜取自電廠的廠用蒸汽系統(tǒng)。
(3)蒸汽耗量宜綜合考慮蒸發(fā)器還原劑加熱、反應(yīng)器蒸汽吹灰以
及必要的熱損失等確定額定耗量。
3.1.4.10壓縮空氣
應(yīng)滿足儀器儀表要求。
3.1.4.11二次污染控制措施
參見第6章節(jié)。
3.1.4.12熱工自動(dòng)化
(1)熱工自動(dòng)化水平
1)煙氣脫硝熱工自動(dòng)化水平宜與機(jī)組的自動(dòng)化控制水平相一致。
2)煙氣脫硝系統(tǒng)應(yīng)采用集中監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)脫硝裝置啟動(dòng),正常運(yùn)行
工況的監(jiān)視和調(diào)整,停機(jī)和事故處理。
3)脫硝裝置控制系統(tǒng)采用分散控制系統(tǒng)(DCS)或可編程邏輯控制
器(PLC),其功能應(yīng)包括數(shù)據(jù)采集和處理(DAS)、模擬量控制(MCS)、
順序控制(SCS)及聯(lián)鎖保護(hù)、脫硝廠用電源系統(tǒng)監(jiān)控等。鍋爐發(fā)電負(fù)
荷(或鍋爐負(fù)荷)、煙氣溫度、還原劑流量、脫硝效率以及反應(yīng)器進(jìn)口
和出口。2、NOx濃度等參數(shù)也應(yīng)進(jìn)入脫硝裝置控制系統(tǒng)監(jiān)視。
4)隨輔機(jī)設(shè)備本體成套提供及裝設(shè)的檢測(cè)儀表和執(zhí)行裝置,應(yīng)滿
足脫硝裝置運(yùn)行和熱控整體自動(dòng)化水平與接口要求。
(2)控制方式及控制室
1)脫硝裝置SCR反應(yīng)器的控制可納入到對(duì)應(yīng)機(jī)組的DCS系統(tǒng),
采用集中控制方式。還原劑儲(chǔ)存與制備系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、廢水排放
等控制可采用就地控制或直接接入機(jī)組DCS的公用控制系統(tǒng);如采
用就地控制可采用PLC或DCS遠(yuǎn)程I/O站,宜接入機(jī)組DCS的公用
控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。
2)脫硝控制系統(tǒng)與機(jī)組DCS之間參與聯(lián)鎖和控制的重要信號(hào),
應(yīng)采用硬接線方式進(jìn)行連接。
3)脫硝控制應(yīng)以操作員站作為監(jiān)視控制中心。
(3)熱工檢測(cè)
1)煙氣脫硝熱工檢測(cè)包括:
a)脫硝工藝系統(tǒng)主要運(yùn)行參數(shù);
b)輔機(jī)的運(yùn)行狀態(tài);
c)儀表和控制用電源、氣源、水源及其他必要條件的供給狀態(tài)和
運(yùn)行參數(shù);
d)必要的環(huán)境參數(shù);
e)脫硝熱工電源系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)和設(shè)備的參數(shù)與狀態(tài)監(jiān)控。
2)煙氣脫硝系統(tǒng)可設(shè)必要的工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng),宜納入全廠工業(yè)
電視系統(tǒng)中統(tǒng)一設(shè)置。
3)氨區(qū)及氨區(qū)外與氨接觸的儀表、電磁閥、電氣閥門定位器、電
動(dòng)閥門執(zhí)行器等應(yīng)采用隔爆或本安儀表、設(shè)備。采用隔爆儀表或設(shè)備
時(shí),應(yīng)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)儀表或設(shè)備的電纜隔爆繞性連接管;采用本安儀表時(shí),
應(yīng)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的安全柵。儀表的防爆等級(jí)應(yīng)不低于ExdIIATI或Exib
IIATIo
4)對(duì)工藝上有事故安全位置關(guān)(開)要求的自動(dòng)調(diào)節(jié)閥和開關(guān)閥,
應(yīng)設(shè)計(jì)為斷信號(hào)、斷電源、失氣時(shí)閥門關(guān)閉(打開)。
5)脫硝系統(tǒng)應(yīng)安裝氨泄漏檢測(cè)儀。
(4)熱工保護(hù)
1)煙氣脫硝熱工保護(hù)宜納入脫硝裝置控制系統(tǒng),并由脫硝裝置控
制系統(tǒng)軟邏輯實(shí)現(xiàn)。
2)熱工保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)有防止誤動(dòng)和拒動(dòng)的措施,保護(hù)系統(tǒng)電
源中斷和恢復(fù)不會(huì)誤發(fā)動(dòng)作指令。
3)熱工保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)遵守獨(dú)立性原則:
a)重要的保護(hù)系統(tǒng)的邏輯控制單獨(dú)設(shè)置;
b)重要的保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)有獨(dú)立的I/O通道,并有電隔離措施;
c)冗余的I/O信號(hào)應(yīng)通過不同的I/O模件引入;
d)觸發(fā)脫硝裝置解列的保護(hù)信號(hào)宜單獨(dú)設(shè)置變送器(或開關(guān)量?jī)x
表);
e)脫硝裝置與機(jī)組間用于保護(hù)的信號(hào)應(yīng)采用硬接線方式。
4)熱工保護(hù)系統(tǒng)輸出的操作指令應(yīng)優(yōu)先于其它任何指令。
5)脫硝裝置解列保護(hù)動(dòng)作原因應(yīng)設(shè)事故順序記錄和事故追憶功
能。
(5)熱工順序控制及聯(lián)鎖
1)順序控制的功能應(yīng)滿足脫硝裝置的啟動(dòng)、停止及正常運(yùn)行工況
的控制要求,并能實(shí)現(xiàn)脫硝裝置在事故和異常工況下的控制操作,保
證脫硝裝置安全。具體功能如下:
a)實(shí)現(xiàn)脫硝裝置主要工藝系統(tǒng)的自動(dòng)啟停;
b)實(shí)現(xiàn)SCR反應(yīng)器及輔機(jī)、閥門的順序控制、控制操作及試驗(yàn)
操作;
c)輔機(jī)與其相關(guān)的冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、密封系統(tǒng)的聯(lián)鎖控制;
d)在發(fā)生局部設(shè)備故障跳閘時(shí),聯(lián)鎖啟停相關(guān)設(shè)備;
e)脫硝廠用電系統(tǒng)聯(lián)鎖控制。
2)需要經(jīng)常進(jìn)行有規(guī)律性操作的輔機(jī)系統(tǒng)宜采用順序控制。
3)當(dāng)脫硝局部順序控制功能不納入脫硝裝置控制系統(tǒng)時(shí),應(yīng)采用
可編程控制器實(shí)現(xiàn)其功能,并應(yīng)與脫硝裝置控制系統(tǒng)有硬接線和通訊
接口。輔助工藝系統(tǒng)的順序控制可由可編程控制器實(shí)現(xiàn)。
(6)熱工模擬量控制
1)脫硝裝置應(yīng)有較完善的熱工模擬量控制系統(tǒng),以滿足不同負(fù)荷
階段中脫硝裝置安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要,還應(yīng)考慮在裝置事故及異常工
況下與相應(yīng)的聯(lián)鎖保護(hù)協(xié)調(diào)控制的措施。
2)脫硝裝置模擬量控制系統(tǒng)中的各控制方式間,應(yīng)設(shè)切換邏輯并
能雙向無擾動(dòng)的切換。
3)重要熱工模擬量控制項(xiàng)目的變送器或測(cè)量元件應(yīng)雙重(或三重)
化設(shè)置。
(7)熱工報(bào)警
1)熱工報(bào)警可由常規(guī)報(bào)警和脫硝裝置控制系統(tǒng)中的報(bào)警功能組
成,熱工報(bào)警應(yīng)包括下列內(nèi)容:
a)工藝系統(tǒng)主要熱工參數(shù)和電氣參數(shù)偏離正常運(yùn)行范圍;
b)熱工保護(hù)動(dòng)作及主要輔助設(shè)備故障;
c)熱工監(jiān)控系統(tǒng)故障;
d)熱工電源、氣源故障;
e)輔助系統(tǒng)故障;
f)主要電氣設(shè)備故障。
2)脫硝控制宜不設(shè)常規(guī)報(bào)警,需設(shè)少量常規(guī)報(bào)警時(shí)一,按照DL5000
有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
3)脫硝裝置控制系統(tǒng)的所有模擬量和數(shù)字量的輸入、輸出量和中
間變量的計(jì)算值,都可作為報(bào)警源。
4)脫硝裝置控制系統(tǒng)功能范圍內(nèi)的全部報(bào)警項(xiàng)目應(yīng)能在顯示器
上顯示和在打印機(jī)上打印。在啟停過程中應(yīng)抑制虛假報(bào)警信號(hào)。
(8)脫硝裝置控制系統(tǒng)
脫硝裝置控制系統(tǒng)選型應(yīng)堅(jiān)持成熟、可靠的原則,具有數(shù)據(jù)采集
與處理、自動(dòng)控制、保護(hù)、聯(lián)鎖等功能。
(9)火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)
氨區(qū)和反應(yīng)器區(qū)域宜設(shè)置必要的探頭、手報(bào)器、報(bào)警器等設(shè)備,
接入全廠火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的區(qū)域盤,由主體工程統(tǒng)一考慮。
3.1.4.13電氣設(shè)備及系統(tǒng)
(1)供電系統(tǒng)
1)脫硝裝置廠用電電壓等級(jí)應(yīng)與發(fā)電廠主體工程一致。
2)脫硝裝置廠用電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式應(yīng)與發(fā)電廠主體工程一
致。
3)脫硝裝置MCC工作電源宜從發(fā)電廠主體工程附近的配電裝置
引接。
4)反應(yīng)區(qū)每臺(tái)鍋爐宜設(shè)1套MCC,單母線接線,制氨區(qū)宜單獨(dú)
設(shè)1套MCC,單母線接線。每段低壓母線應(yīng)雙電源供電,其中一回
工作,另一回備用,要求設(shè)置備用電源自動(dòng)投入和閉鎖裝置。
5)除滿足上述要求外,其余均應(yīng)符合DL/T5153中的有關(guān)規(guī)定。
(2)直流系統(tǒng)
脫硝裝置可不考慮直流用電負(fù)荷。
(3)交流不停電電源(UPS)
1)脫硝制氨區(qū)離脫硝反應(yīng)區(qū)較遠(yuǎn)時(shí),脫硝制氨區(qū)宜單獨(dú)設(shè)置UPSo
2)UPS宜采用靜態(tài)逆變裝置,其它要求應(yīng)符合DL/T5136中的有
關(guān)規(guī)定。
(4)交流保安電源
脫硝裝置保安負(fù)荷應(yīng)從發(fā)電廠主體工程附近的保安電源直接引
接。
(5)二次接線
1)脫硝裝置電氣系統(tǒng)控制水平應(yīng)與工藝專業(yè)協(xié)調(diào)一致,宜納入分
散控制系統(tǒng)控制。
2)其它二次接線應(yīng)符合DL/T5136和DL/T5153的規(guī)定。
(6)照明系統(tǒng)
脫硝裝置照明設(shè)交流正常照明系統(tǒng),局部重要場(chǎng)所可采用自帶蓄
電池的照明燈具。
(7)防火防爆
脫硝區(qū)域存在爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境,電力裝置設(shè)計(jì)應(yīng)符合
GB50058的規(guī)定。
3.1.4.14建筑結(jié)構(gòu)及暖通部分
⑴建筑
1)一般規(guī)定
a)脫硝裝置建筑設(shè)計(jì)應(yīng)全面貫徹安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則;
b)脫硝裝置建筑設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)流程、功能要求、自然條件、建
筑材料和建筑技術(shù)等因素,結(jié)合工藝設(shè)計(jì)、做好建筑物的平面布置和
空間組合,合理解決房屋內(nèi)部交通、防火、防水、防爆、防腐蝕、防
潮、防噪聲、防震、隔振、保溫、隔熱、日照、采光、自然通風(fēng)和生
活設(shè)施等問題。積極慎重地、有步驟地推廣國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù),因地制
宜地采用新材料;
c)脫硝裝置建筑設(shè)計(jì)應(yīng)將建筑物、構(gòu)筑物與工藝設(shè)備及其周圍建
筑視為統(tǒng)一的整體,考慮建筑造型和內(nèi)部處理。注意建筑群體的效果,
內(nèi)外色彩的處理以及與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào);
d)脫硝裝置建(構(gòu))筑物的防火設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50229及國(guó)家其他有
關(guān)防火標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求;
e)脫硝裝置建筑宜采用多層建筑和聯(lián)合建筑。
f)脫硝裝置氨區(qū)設(shè)置一電控間,用于布置氨區(qū)控制柜與電氣柜,
電控間的尺寸應(yīng)為6.5m(長(zhǎng))x4m(寬”3.3?3.6m(高)(對(duì)于蒸汽加熱液
氨蒸發(fā)器),或?yàn)?.5m(長(zhǎng))x4m(寬)x3.3?3.6m(高)(對(duì)于電加熱液氨蒸
發(fā)器)。
g)脫硝裝置氨區(qū)設(shè)置一雨淋閥間,雨淋閥間尺寸可為
2m(長(zhǎng))x4m(寬)*3.3-3.6111(高)。
2)采光和自然通風(fēng)
a)建筑物宜優(yōu)先考慮天然采光,建筑物室內(nèi)天然采光照度應(yīng)符合
GB50033的要求;
b)一般建筑物宜采用自然通風(fēng),墻上和樓層上的通風(fēng)孔應(yīng)合理布
置,避免氣流短路和倒流,并應(yīng)減少氣流死角。
3)室內(nèi)外裝修
a)建筑物的室內(nèi)外墻面應(yīng)根據(jù)使用的需要和電廠統(tǒng)一規(guī)劃的外
觀要求設(shè)計(jì);
b)地面和樓面材料除工藝要求外,宜采用耐磨、易清潔的材料;
c)建筑物室內(nèi)裝修標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按DL/T5029中同類性質(zhì)的建筑物裝修
標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
(2)結(jié)構(gòu)
1)屋面、樓(地)面的設(shè)計(jì),應(yīng)滿足生產(chǎn)使用、檢修、施工安裝時(shí)
的各種工況要求。
2)作用在結(jié)構(gòu)上的設(shè)備荷載和管道荷載(包括設(shè)備及管道的自重,
設(shè)備、管道及容器中的填充物重),應(yīng)按活荷載考慮。
3)脫硝建、構(gòu)筑物的抗震設(shè)防類別應(yīng)參照電廠類似建、構(gòu)筑物,
地震作用和抗震措施均應(yīng)符合DL5022相關(guān)規(guī)定。
4)SCR反應(yīng)器支撐框架結(jié)構(gòu)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件可采用混凝土或鋼結(jié)
構(gòu)形式。
5)還原劑區(qū)的設(shè)備及容器直接安裝于地面,大型貯罐的操作平臺(tái)
采用鋼結(jié)構(gòu),平臺(tái)面及扶梯踏步宜使用格柵結(jié)構(gòu)。
⑶采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)
1)脫硝區(qū)域建筑物的采暖應(yīng)與廠區(qū)其他建筑物一致。當(dāng)廠區(qū)設(shè)有
集中采暖系統(tǒng)時(shí),采暖熱源宜由廠區(qū)采暖系統(tǒng)提供。
2)脫硝區(qū)域建筑物采暖,應(yīng)選用不易積塵的散熱器。
3)脫硝氨區(qū)電控間宜設(shè)置空氣調(diào)節(jié)裝置,雨淋閥室根據(jù)地區(qū)氣溫
確定是否設(shè)置采暖裝置。
3.2SNCR部分
3.2.1一般性要求
2.2.1.1SNCR脫硝系統(tǒng)一般采用尿素或氨水為還原劑。
2.2.1.2SNCR應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的脫硝效率,并減少對(duì)鍋爐效率的
影響。
221.3氨逃逸應(yīng)控制在8mg/m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),干基,過??諝庀禂?shù)
1.4)以下。
2.2.1.4SNCR脫硝系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)鍋爐負(fù)荷變化。
3.2.2工程構(gòu)成
222.1SNCR脫硝工程主要包括:還原劑的儲(chǔ)存與制備、輸送、
計(jì)量分配及噴射系統(tǒng)。工藝流程見圖2-2。
冷卻空氣
圖2-2SNCR系統(tǒng)工藝流程圖
2.2.2.2還原劑的儲(chǔ)存與制備包括尿素儲(chǔ)倉(cāng)或氨水儲(chǔ)罐,以及尿素
溶解、稀釋或氨蒸發(fā)、氨氣緩沖等設(shè)備。
2.2.2.3還原劑的輸送包括蒸汽管道、水管道、還原劑管道及輸送
泵等。
2.2.2.4還原劑的計(jì)量分配包括還原劑、霧化介質(zhì)和稀釋水的壓力、
溫度計(jì)量設(shè)備,以及流量的分配設(shè)備等。
2.2.2.5還原劑的噴射包括噴射槍及電動(dòng)推進(jìn)裝置等。
3.2.3工藝設(shè)計(jì)
3.2.3.1尿素溶液儲(chǔ)存和制備系統(tǒng)
(1)尿素顆粒存貯倉(cāng)應(yīng)至少設(shè)置1個(gè),應(yīng)設(shè)計(jì)成錐形底立式碳鋼
罐,并且應(yīng)設(shè)置熱風(fēng)流化裝置和振動(dòng)下料裝置,以防止固體尿素吸潮、
架橋及結(jié)塊堵塞。
(2)應(yīng)至少設(shè)置一座不銹鋼材質(zhì)的尿素溶解罐,將尿素顆粒制備
成質(zhì)量濃度為50%的尿素溶液儲(chǔ)存。尿素溶液的總儲(chǔ)存容量宜按照不
小于所對(duì)應(yīng)的SNCR系統(tǒng)在BMCR工況下5天的總消耗量來設(shè)計(jì)。
(3)尿素溶解罐應(yīng)設(shè)有人孔、尿素顆?;蚰蛩厝芤喝肟凇⒛蛩厝?/p>
液出口、通風(fēng)孔、攪拌器口、液位表、溫度表口和排放口,宜設(shè)置加
熱裝置。
(4)尿素顆粒溶解設(shè)備宜布置在室內(nèi),尿素溶液儲(chǔ)存設(shè)備宜布置
在室外。設(shè)備間距應(yīng)滿足施工、操作和維護(hù)的要求,結(jié)合電廠所在地
域條件考慮尿素溶液管道的保溫及伴熱。
(5)尿素溶解罐和尿素溶液儲(chǔ)罐之間應(yīng)設(shè)置輸送泵,輸送泵可采
用離心泵。
(6)尿素溶液儲(chǔ)罐可采用FRP或不低于304的不銹鋼制造。尿素
溶液儲(chǔ)罐的開口應(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;罐外壁應(yīng)設(shè)有梯子、平臺(tái)、欄桿和液面計(jì)支架。
(7)在噴入鍋爐前,尿素溶液宜通過靜態(tài)混合器與稀釋水(應(yīng)采用
除鹽水)混合稀釋,稀釋后的質(zhì)量濃度不得大于10%o
(8)每臺(tái)鍋爐宜配置一套稀釋系統(tǒng)并加裝過濾器。每臺(tái)鍋爐應(yīng)設(shè)
計(jì)兩臺(tái)稀釋水泵(1運(yùn)1備)。流量設(shè)計(jì)裕量應(yīng)不小于10%,壓頭設(shè)計(jì)
裕量應(yīng)不小于20%o
3.2.3.2氨水儲(chǔ)存系統(tǒng)
1)常采用20%或25%濃度
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