20t锅炉脱硝方案.doc

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1、一、脱硝技术方案选择20t/h煤粉锅炉,拟配套烟气脱硝(De-NOx)装置。氮氧化物NOx 基本上可分为三种,一是燃料(fuel )型氮氧化物,即化石燃料自身的含氮成分在燃烧过程中生成的氮氧化物;二是热力型(thermal)氮氧化物,即参与燃烧反应的空气所带来的氮气在燃烧工程中生成的氮氧化物。三是快速型氮氧化物(Prompt NOx),为碳氢燃料浓度过高时,燃烧产生的氮氧化物。由于链条锅炉的炉膛温度相对较高,所以燃烧生成的NOx 中,主要是热力型和快速型NOx 占比较大。目前成熟的烟气脱硝工艺方法主要有选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR);SCR脱硝效率可达8095%,

2、SNCR脱硝效率为30%60%。如果采用单一的SCR脱硫技术催化剂用量比较大,因此需配套昂贵的催化剂,投资运行费用较大; SNCR投资及运行费用相对较低,SNCR阻力小,几乎不增加系统阻力。SNCR 存在所谓的反应温度窗口,采用氨作为反应剂,一般情况反应温度9001050 ,但是当还原剂和烟气在良好混合条件下,并且保证一定的停留时间,则在更低的760950 围也可以进行有效程度的脱硝反应。煤粉锅炉原烟气NOx浓度约为500mg /Nm3,根据业主要求,脱硝系统需选择处理工艺简单,投资及运行费用低,稳定、可靠的处理方法,经过处理后烟气中NOX含量250 mg/Nm3,脱硝效率应大于50%。故本方

3、案拟采用成熟技术且投资及运行经济的SNCR法脱硝技术。 SNCR常用的还原剂有氨或者尿素,氨可以选用无水氨(纯氨)及29% 、25% 、19% 等几种浓度的氨水溶液。 二、设计依据1 原始参数项目名称型号锅炉蒸发量20t/h数量4(台)烟气原始参数烟气量(146)253793 m3/hNOx浓度500mg/Nm3干态、6%O22 工艺指标(1)设计脱硝效率50%(2)脱硝后烟气NOx浓度250mg/Nm3(3)氨逃逸15 ppm三、脱硝设计原则1 脱硝工程总体设计应符合下列要求:a)工艺流程合理。b)还原剂使用便捷。c)方便施工,有利于维护检修。d)充分利用厂公用设施。e)节约用地,工程量小,

4、运行费用低。2 在脱硝系统能够安全运行、锅炉能够带满负荷稳定运行的前提下运行。3 承包方对系统功能设计、结构、性能、制造、供货、安装、调试、试运行等采用最新国家标准或国际标准,并符合国家和节能减排相关文件的要求。4 环境保护、劳动卫生和消防、防雷接地设计采用中华人民国最新国家标准。5 提供设计、制造、安装、调试、试运行的规和标准等清单。列出制造厂家在选用材料、制造工艺、验收要求中所执行的标准清单。具体为(但不限于此):GB 13223-2003 火电厂大气污染物排放标准DB11/-2007 锅炉大气污染物排放标准GB 8978-1996 污水综合排放标准GBJ16-1987(2001年版) 建

5、筑设计防火规GB 50222-95 建筑部装修设计防火规GB 50243-2002 通风与空调工程施工质量验收规GBJ87-85 工业企业噪声控制设计规GB/T 16157-1996 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法GB 50116-1998 火灾自动报警系统设计规GB 150 -1998 钢制压力容器GB 12268-2005 危险货物品名表HJ/T 76-2001 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/T 43盐酸萘乙二胺分光光度法GB/T21509-2008燃煤烟气脱硝技术设备HJ563-2010 火电厂烟气脱硝技术规选择性非催化还原法四、烟气脱硝SNCR工

6、艺1 选择性非催化-催化还原法 (SNCR)指利用还原剂在非催化剂的情况下,在950,有选择性地与烟气中的氮氧化物(NOx,主要是NO 和NO2)发生化学反应,生成无害的氮气和水,从而脱除烟气中NOx 的方法为选择性非催化还原法(SNCR)。在300400这一温度围、在催化剂作用下,利用还原剂,有选择性地与烟气中的氮氧化物(NOx,主要是NO 和NO2)发生化学反应,生成无害的氮气和水,从而脱除烟气中NOx 的方法为选择性催化还原法(SCR)。2 脱硝还原剂的选择指烟气脱硝工艺中用于脱除NOx 的物质。适用于SNCR 工艺的还原剂一般是一些含氮的氨基物质,包括液氨、氨水、尿素等。SNCR脱硝基

7、本的还原剂有三种:尿素、氨水、液氨。若还原剂使用液氨,则优点是脱硝系统储罐容积可以较小,还原剂价格也最便宜;缺点是氨气有毒、可燃、可爆,储存的安全防护要求高,需要经相关消防安全部门审批才能大量储存、使用;另外,输送管道也需特别处理;需要配合能量很高的输送气才能取得一定的穿透效果。若还原剂使用氨水,氨水有恶臭,挥发性和腐蚀性强,有一定的操作安全要求,但储存、处理比液氨简单;由于含有大量的稀释水,储存、输送系统比氨系统要复杂;喷射刚性,穿透能力比氨气喷射好,但挥发性仍然比尿素溶液大,应用在墙式喷射器的时候仍然难以深入到大型炉膛的深部,因此一般应用在中小型窑炉上。需要配套雾化极高的精密喷嘴。还原剂采

8、用尿素,尿素不易燃烧和爆炸,无色无味,运输、储存、使用比较简单安全;挥发性比氨水小,在炉膛中的穿透性好;效果相对较好,脱硝效率高,适合于工业窑炉脱硝。本方案设计采用袋装颗粒状尿素作脱硝还原剂。3 工艺原理向温度约950的炉膛中喷入尿素,分解得氨,氨气与烟气充分混合并与烟气中NOx反应,脱除烟气中的NOx 。(1)脱硝化学反应方程式脱硝反应方程式:NO+CO(NH2)2 +1/2O2 2N2 + CO2 + H2O其主要过程分为几个部分:l 从喷射器中射出的尿素溶液与烟气混合l 尿素溶液中水的蒸发l 尿素中分解出 NH3l NH3 再分解为 NH2 以及自由基(2)脱硝反应的温度窗: SNCR温

9、度围为9001050(3)当温度超过1090时,尿素被分解为氨,并发生以下副反应:4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 生成新的NOx,脱硝效率下降。(4)烟气脱硝采SCR脱硝工艺SCR反应温度围3004004 SNCR脱硝工艺流程说明(1)反应剂的配置和储存采用尿素作吸收剂时,将袋装尿素倒入尿素溶解罐搅拌制成为10%质量浓度的溶液,尿素溶液泵将尿素溶液输送到尿素溶液储罐储存备用。(2)吸收剂的稀释、计量与混合稀释水压力控制模块(DWP)的典型设计由2台全流量的多级不锈钢离心泵,一组双联过滤器、压力控制阀和压力/流量仪表等组成。供反应器稀释用的工艺水中总固形物要低,过滤后水中悬浮物应低于

10、50mg/L。(3)反应剂喷入的测量喷射区测量( IZM) 模块是用来测量锅炉每个喷射区喷入的反应剂浓度和流量。每个IZM 模块包括1 台化学计量泵、1台水泵、1 个管道静态混合器和1 个现场控制盘、区段隔离阀和流量计、控制阀等。IZM模块通常设计成含有与中央控制模块和局地顺序逻辑控制(PLC)f等控制系统相响应的化学反应剂的流量和区段压力阀。通过该控制系统IZM 模块,可随出口NOx 浓度、锅炉负荷、燃料质量等变化来调整反应剂加入量和反应活性。根据锅炉容量、处理前后NOx浓度和所要求的NOx去除率, SNCR系统一般可采用15组IZM模块,并联合安装在一个滑动底板上。(4)反应剂的分配和喷入

11、部位混匀的尿素稀释液从IZM 模块输送到装在临近锅炉的分配模块上。每个分配模块由流量计、平衡阀和与自动控制系统连接的调节器组成。控制系统能精确地控制流入每个喷射器的反应剂量和雾化空气或蒸汽流量。分配模块也包括为控制尿素喷入过程用的手动阀、压力表和不锈钢连接管等。供反应剂至多个喷射器的每个IZM模块只设1 个分配模块。对于大容量锅炉要将多个喷射器安装在锅炉的几个不同部位,且能通过IZM 模块进行独立操作或联合操作。应对反应剂喷入量和喷入部位进行控制,使SNCR系统对锅炉负荷变动和维持氨的逃逸量具有可操作性。喷射区数量和部位由锅炉的温度场和流场来确定。应用流场和化学反应的数值模拟来优化喷射部位。典

12、型的设计是设二层或多层喷射区,每个区设及几个喷射器。本项目喷射器布置在煤粉锅炉遮掩脚附近温度区间在约950位置。(5)反应剂与烟气的混合喷射器有墙式和枪式2 种类型。墙式喷射器在特定部位插入锅炉墙,一般每个喷射部位设置1个喷嘴。墙式喷嘴应用于短程喷射就能使反应剂与烟气达到均匀混合的小型锅炉和尿素SNCR系统。由于墙式喷嘴不直接暴露于高温烟气中,其使用寿命要比喷枪式长。枪式喷射器由1 根细管和喷嘴组成,可将其从炉墙深入到烟流中。喷枪一般应用于烟气与反应剂难于混合的氨喷SNCR系统和大容量锅炉。在某些设计中喷枪可延伸到锅炉整个断面。喷枪可按单个喷嘴或多个喷嘴设计。后者的设计较为复杂,因此,要比单个

13、喷嘴的喷枪和墙式喷嘴价格贵些。因喷射器忍受着高温和烟气的冲击,易遭受侵蚀、腐蚀和结构破坏,因此,喷射器一般用不锈钢或合金钢制造,且设计成可更换的。除此以外,喷射器常用空气、蒸汽和水进行冷却。为使喷射器最少地暴露于高温烟气中,喷枪式喷射器和一些墙式喷嘴也可设计成可伸缩的。当遇到锅炉启动、停运、季节性运行或一些其他原因SNCR 需停运时,可将喷射器退出运行。反应剂用专门设计的喷嘴在有压下喷射,以获得最佳尺寸和分布的液滴。用喷射角和速度控制反应剂轨迹,尿素喷射系统通过双流体喷嘴用载体流,如空气或蒸汽,与反应剂一起喷射。有高能和低能两种喷射系统。低能喷射系统利用较少和较低压力的空气,而高能系统需要大量

14、的压缩空气或蒸汽。大容量锅炉的氨或尿素系统一般均采用高能喷射系统。高能喷射系统因需装备较大容量空压机、制造坚固的喷射系统和消耗较多的电能,其制造和运行费用均较昂贵。(6)SNCR 脱硝的优点SNCR 脱硝技术占地面积小、对锅炉改造的工作量少、施工安装周期短、节省投资,较适合于老厂改造。但由于SNCR脱硝效率较低,SNCR可以协同低NOx燃烧器改造或简易SCR等其他脱硝方式,在优化投资成本的前提下以期获得满意的脱硝效率。5脱硝效率的影响因素(1)温度对反应的影响烟气脱硝SNCR法,温度适应围较小。如果反应温度太低,反应速度急剧下降,氨逃逸增加,脱硝效率随之下降,达不到脱硝的效果。如果反应温度太高

15、,尿素分解,生成新的NOx,系统效率下降。(2)摩尔比对NOx转换的影响SNCR脱硝,还原剂与氮氧化物摩尔比值(NSR)一般控制在 1.5的围比较合适,并且应随锅炉负荷的变化而变化。6 脱硝指标在锅炉50%100%BMCR负荷下,NSR不超过保证值1.5时,脱硝装置含SNCR在性能考核试验时的NOx排放指标不大于100mg/Nm3;锅炉蒸发量(单台): 20t/h 脱硝不运行时NOx含量 500mg/Nm3(干态、6O2) 脱硝运行时NOx含量 250mg/Nm3(干态、6O2) 尿素总用量(袋装) 75kg/h 储备日用量 9吨(5天计、4台) 雾化介质 空气 尿素输送 连续运行7 系统组成

16、及功能说明 脱硝工程主要包括:还原剂的储存与制备、输送设备、计量分配及喷射系统等。还原剂储存与制备系统实现尿素的储存、制备,然后由稀释水系统根据锅炉运行情况和NOx排放情况在线稀释成所需的浓度,送入分配系统。分配系统实现各喷射点的尿素溶液分配、雾化喷射和计量。还原剂的供应量能满足锅炉不同负荷的要求,调节方便、灵活、可靠;尿素分配系统应配有良好的控制系统。(1)还原剂存储与制备系统包括还原剂存储罐、尿素溶液泵、消防安全设备等。供应循环模块、计量模块、均分模块。袋装尿素倒入尿素制备罐制成10%尿素溶液,通过尿素溶液泵输送至尿素溶液储罐。储罐及泵站模块可安装于氨区。为避免罐过压或真空,罐顶部安装呼吸

17、阀。输送泵(一用一备)在10bar压力下向SNCR系统提供尿素。因此一定量的尿素溶液循环往复,循环线路的压力由压力调节阀控制。脱硝所要求的尿素量由安装在SNCR系统计量模块的流量控制阀设定。尿素储罐设置两台,其总储存量应不小于系统在BMCR工况下5天的总消耗量,储罐采用不低于304不锈钢制造。储罐上应有人孔、溶液进出口、通风孔、液位表、温度表口、排放口等开口及罐外梯子、平台、栏杆等。(2)稀释水系统包括稀释水罐、工艺水泵、管道阀门及仪表等。稀释水采用除盐水。水储存工艺水罐,用于溶解尿素颗粒制备尿素溶液。稀释水泵设有2台,一用一备。流量余量大于10%,压头大于20%。(3)计量静态混合系统包括了

18、还原剂流量计量模块、分离器前的尿素溶液分配模块、静态混合器等。喷射区测量( IZM) 模块是用来测量锅炉每个喷射区喷入的反应剂浓度和流量。每个IZM 模块包括1 台化学计量泵、1台水泵、1 个管道静态混合器和1 个现场控制盘、区段隔离阀和流量计、控制阀等。IZM模块通常设计成含有与中央控制模块和局地顺序逻辑控制(PLC)f等控制系统相响应的化学反应剂的流量和区段压力阀。通过该控制系统IZM 模块,可随出口NOx 浓度、锅炉负荷、燃料质量等变化来调整反应剂加入量和反应活性。根据锅炉容量、处理前后NOx浓度和所要求的NOx去除率, SNCR系统一般可采用15组IZM模块,并联合安装在一个滑动底板上

19、。从烟气侧所获得的NOx讯号馈入具有能够计算所需氨气流量的功能,控制所需还原剂,使摩尔比维持固定。用于计量和混合的仪器仪表整合在一个钢柜。所需尿素的数量由流量计控制、气动调节阀调节。所需数量的稀释水在与尿素溶液混合前由流量计控制,气动调节阀调节。每个喷射点均由流量计控制,确保适当的分配。还原剂混合液的压力由安装的压力计控制。当全部脱硝系统故障,需要停止供氨时,供氨关断。以上操作应同时可自动或手动现场操作。(4)喷射系统喷射尿素的SNCR 系统,直接将尿素喷入分离器或炉膛,不需要额外的加热设备或蒸发设备。设备少,系统简单可靠。其SNCR 系统流程图如下: 喷射尿素的SNCR 系统流程示意图在线配

20、制好浓度为10%的尿素溶液将送到喷射区,各喷射点设有总阀门控制本喷射点是否投运,投运的喷射点采用推进器系统。喷枪喷射所需的雾化介质采用压缩空气。炉前压缩空气总管上设有流量压力测量,分几路通到各喷射点,每个喷射点的雾化压缩空气总管设有压力调节、压力测量、流量测量,再通往各个喷射器。SNCR脱硝系统配制一定数量的喷枪,喷枪布置在锅炉炉膛遮掩角附近截面上,用于分配稀释后的还原剂,孔径尺寸根据实际选择喷枪尺寸确定。进行详细施工设计时,通过数学模型计算(CFD)了解炉膛NOx浓度分布、炉膛温度分布、炉膛气流分布以及烟气组分分布情况,再最终确定喷枪(喷嘴)的布置方式和安装位置。各阀组及附属设备就近布置在喷

21、射点的附近。喷射系统应尽量考虑利用锅炉现有平台进行安装和维修。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,不至于产生任何损坏。多喷嘴喷射器应有伸缩机构,可自动将其从锅炉中抽出以保护喷射器不受损坏。(5)仪表和控制系统脱硝装置的控制采用PLC实现。并可通过通讯光缆接入锅炉控制室DCS,锅炉控制室实行集中控制。所供的控制和监测设备承诺有良好的性能以便于整个装置安全无故障运行和监视。在需要的地方使用的控制和监测设备为防腐防爆型设计。运行人员通过LCD和键盘、鼠标可以完成整个烟气处理系统的监视、调整、设备启停和事故处理等控制操作。烟气处理系统有完善的保护系统,以确保在危险

22、工况下自动安全停机或人工进行停机,重要设备设就地事故按钮。所有电机和电动阀门控制进烟气处理的DCS系统。主要设备:脱硝系统围所有仪表和控制设备都具备成熟经验的有成熟使用业绩的仪表和控制设备。系统检测仪表的配置将根据招标技术文件的要求和实际工艺系统要求。所有模拟量接口信号为420mADC,二线制(热电偶及热电阻除外),开关量信号为,无源接点,无公共端,接点容量(安培数)满足如下要求:230V AC 115VDC 230VDCI 接点闭合(感性回路): 5A 10A 5AII- 连续带电: 5A 5A 5AIII-接点分断: 2.5A 0.25A 0.15A招标方提供的气源压力为0.50.8MPa

23、。投标方提供的每个气动设备均配管接头及过滤减压阀。用于联锁保护的仪表将采用进口逻辑开关。所有控制仪表及设备具有高的可用性、稳定性、可操性和可维护性,满足系统控制功能的要求。CEMS(NOx取样分析仪)信号能够在线监视并计算排放量。对于分析仪表的设计和设备的接口,投标方考虑既满足脱硝系统控制、监视的需要,又满足环保检测系统的需要。就地设备就地设备设计考虑以下原则:1) 工艺系统中在巡检人员需监视的地方,设有就地指示仪表。2) 系统中的调节阀选用进口智能一体化产品,并装设开度位置传感器。3) 就地设备、装置与DCS的接口信号为两线制传输,信号型式模拟量为420mA DC或热电偶(阻),开关量信号为

24、无源接点,信号接地统一在DCS机柜侧接地。4) 仪表和控制设备的设置位置和数量满足采用对于SNCR脱硝系统进行远方监视、运行调整、事故处理和经济核算的要求。5) 与仪表及变送器连接的仪表管材质采用不锈钢导管。6) 所有变送器能对应零到满量程的测量围,输出420mA信号。7) 所有就地仪表和执行机构的电子部分、就地盘箱柜等含有电子部件的就地设备,其防护等级至少为IP56,并能防止灰尘的进入。控制及配电柜1) 控制及配电柜型式应与电厂的其他设备的配电柜相协调,并能适应高湿度、高盐雾环境条件。2) 控制及配电柜应能防潮,防尘,防震,防小动物,如就地安装其防护等级为IP55。3) 配电柜的表面应平整光

25、滑必须在喷漆(喷塑)前进行表面防锈处理。4) 配电柜体用钢板厚度应满足刚度和寿命要求。5) 设计配电柜电缆入口时,应留有20%的备用空间,以备今后电缆增加或线路改变。6) 配电柜中连接电缆用的端子排应留有20%的备用量。7) 配电柜有部照明,每面柜至少一盏灯,且在门设置开关,用门的开闭来自动控制灯的亮灭。8) 当配电柜散出的热量超过部件允许温度时,投标人应采用机械通风措施,其控制开关应具有起动一停止功能。9) 配电柜出厂发运前应作模拟工况下的动作试验。10) 控制盘上的按钮较多时,其排列应遵循一定的规则,即起动,增加断路器合闸或阀门打开的按钮排在右边或上边,反之,停止,减少断路器合闸或阀门关闭

26、的按钮排在左边或下边工作站:锅炉烟气处理系统配置两台DCS操作员站。监控设计成远程和就地启动两种模式。一台可打A4打印机,安放在脱硫控制室。操作员站显示器为23英寸液晶显示。工作站控制及配电盘(柜):控制及配电盘(柜)能防尘、防潮、防震、防小动物进入。如就地安装,其防护等级不低于IP54。盘(柜)的表面平整光滑,凡是钢结构在喷漆(喷塑)前都进行防锈处理。设计盘(柜)电缆入口时,有20%的备用空间,以备今后电缆增加或线路改变。盘(柜)有部照明,并在门设置开关。当盘(柜)散发出的热量超出部件允许温度时,采用机械通风,其控制开关具有启动-停止功能。盘(柜)出厂前做模拟工况下的动作试验。(6)电气系统

27、供配电系统:包括整套烟气处理装置380V MCC(电动机控制中心)、220V及以下配电系统(如果有)等。电气控制与保护。照明及检修系统。防雷、接地系统。起吊设备的安全滑触线。电缆、电缆敷设设施及电缆构筑物(包括电缆桥架、电缆沟道、电缆保护管、电缆防火封堵等)。电气设备布置。供配电系统:380/220V系统为中性点直接接地系统,采用单母线双电源自动切换。业主方为整套烟气处理装置提供两路380V电源,且由业主方供电至烟气处理装置供配电系统电源进线柜进线端。MCC将至少预留15%的备用回路,每个备用单元完成全部接线。控制与保护:控制方式:整套烟气处理装置电气系统纳入FGD- DCS控制,集中控制在主

28、控室控制,就地控制由配电柜面板安装的启、停按钮和“就地/集中”转换开关实现,主要设备在安装现场就近设置就地紧停按钮。所有接触器控制电压均采用220V AC。信号与测量:所有开关状态信号均送入DCS,控制室不设常规测量表计,模拟量信号均采用420mA变送器(变送器装于相关开关柜)输出送入DCS,测量点按电测量及电能计量装置设计技术规程配置。照明及检修系统:照明系统:承包方负责整套烟气处理装置围所有的建筑照明及设备照明(锅炉本体、电控室除外)。各主要场所的照明方式、灯具选型及照度满足DLGJ56-95火力发电厂和变电所照明设计技术规定的相关要求。各场所的照明电源由脱硫岛就近的MCC供电,在重要出入

29、口设置应急照明,应急照明时间不少于60分钟。照明和插座线路穿水煤气管敷设,明敷管路采用密闭式接线盒。所有场所的导线均采用BV-500V型导线。检修电源系统:脱硫塔及除尘器平台合适位置设置检修电源箱,各场所的检修电源由就近的MCC供电。防雷、接地系统及安全滑线:防雷接地系统由业主方统一考虑,承包方负责提供设计条件。整套烟气处理装置围所有电动起吊设施均采用安全滑触线供电,设计时可考虑三相水平布置或垂直布置,滑触线根据容量采用单相或三相。电缆及电缆构筑物:0.4kV动力电缆采用0.6/1.0kV聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆,电缆的导体采用铜导体,截面超过6mm2的电缆为铜绞线电缆。测量和控制电缆采用

30、0.45/0.75kV聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套控制电缆,低电平电缆采用屏蔽电缆,所有控制回路电缆截面不小于1.0 mm2 。0.4kV动力电缆无中间接头,控制电缆尽量避免中间接头,截面大于50mm2的0.4kV动力电缆的终端接头采用终端接头。五、技术规1 尿素系统(1)一般规定a)设计必须满足国家对此类化学品的有关规定。b)要特别注意选用合适的材料。c)供应量能满足锅炉不同负荷的要求,调节方便灵活,可靠。d)有一定的安全防火防爆距离,并在适当位置设置室外防火栓,设有防雷、防静电接地装置。e)供应系统相关管道、阀门、法兰、仪表、泵等设备选择时,必须满足抗腐蚀要求。(2)尿素喷射系统a)应根据锅炉

31、炉膛截面、高度等几何尺寸进行尿素溶液喷射系统的设计,使进入锅炉的尿素溶液能与烟气充分、均匀混合。b)喷射系统的设计应充分考虑其处于炉膛高温、高灰的区域,所选材料应为耐磨、抗高温及防腐特性。c)喷射系统应避免堵塞,具有清扫功能。(3)主要设备a)供应循环模块包括尿素溶液储罐、尿素泵。b)计量模块 氨水溶液计量、稀释水泵。c)均分模块尿素溶液分配阀门、双流体喷枪蒸汽量控制阀门。2 脱硝工艺设计(1) 脱硝系统应达到设计要求的氮氧化物脱除效率。(2) 脱硝系统氨逃逸率应控制在5ppm-15ppm以下。(3) 脱硝系统对锅炉效率的影响应小于0.5%。(4) 脱硝系统应能在锅炉最低稳燃负荷工况和BMCR

32、 工况之间的任何负荷持续安全运行。(5) 脱硝系统负荷响应能力应满足锅炉负荷变化率要求。(6) 脱硝系统设计和制造应符合安全可靠、连续有效运行的要求,服务年限应在30年以上,整个寿命期系统可用率应不小于98%。3 二次污染控制措施(1)脱硝系统设计过程中应考虑二次污染的控制措施,废气、废水、噪声及其它污染物的防治与排放,应执行国家现行环境保护法规和标准的有关规定。(2)脱硝系统应采取控制氨气无组织排放的措施,各厂界氨的浓度应达到GB14554 的要求。(3)脱硝系统应采取有效的隔声、消声、绿化等降低噪声的措施,噪声和振动控制的设计应符合GBJ87 和GB50040 的规定,各厂界噪声应达到GB

33、12348 的要求。(4)在距离脱硝装置系统1m 处的噪音不大于85dB(A)。4 电气系统(1)供电系统a)脱硝系统低压厂用电电压等级应与厂主体工程一致。b)脱硝系统厂用电系统中性点接地方式应与厂主体工程一致。c)脱硝电气系统宜在脱硝控制室控制,并纳入分散控制系统。d)脱硝电气系统控制水平应与工艺专业协调一致,宜纳入分散控制系统控制,也可采用强电控制。(2)热工自动化系统a)脱硝控制系统宜采用可独立运行的可编程逻辑控制器(PLC)或DCS。b)控制子系统包括:还原剂流量控制系统、喷射控制系统、冷却水控制系统、空气和空气净化控制系统、温度监测系统等。c)热控系统应能在无就地人员配合的情况下,通

34、过远程控制实现还原剂的输送、计量、喷枪系统等启停及调节和事故处理。d)热控系统与管理信息系统(MIS)进行通讯时,应采用经国家有关部门认证的专用、可靠的安全隔离措施。5建筑及结构(1)建筑a)脱硝的建筑设计除执行本标准外,还应符合国家和行业现行有关标准的规定。b)脱硝建筑设计应根据生产流程、功能要求、自然条件等因素,结合工艺设计,合理组织平面布置和空间组合,注意建筑群体的效果及与周围环境的协调。c)脱硝的建筑物室噪声控制设计标准应符合GBJ87 的规定。d)脱硝的建筑物采光和自然通风宜优先考虑天然采光,建筑物室天然采光照度应符合GB50033 的要求。e)脱硝建筑物各车间室装修标准应按DL/T

35、5029 中同类性质的车间装修标准执行。(2)结构a)脱硝工程土建结构的设计应符合国家和行业现行有关标准的规定。b)屋面、楼(地)面在生产使用、检修、施工安装时,由设备、管道、材料堆放、运输工具等重物引起的荷载,以及所有设备、管道支架作用于土建结构上的荷载,均应由工艺专业设计提供。c)脱硝建、构筑物抗震设防类别按丙类考虑,地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。6劳动安全与职业卫生(1)脱硝工程设计中应高度重视劳动安全和职业卫生,采取各种防治措施,保护人身的安全和健康。(2)脱硝工程的防火、防爆设计应符合GBJ16、GB50222 和GB50229 等有关标准的规定。(3) 若直接

36、采用液氨作为还原剂,氨的储存和氨气制备应符合GB 536 、危险化学品安全管理条例、危险化学品生产储存建设项目安全审查办法和GB18218 的有关规定,在易发生液氨或者氨气泄漏的的区域设置必要的检测设备和水喷雾系统。(4)室防泄漏、防噪声与振动、防电磁辐射、防暑与防寒等职业卫生要求应符合GBZ 1的规定。(5)应尽可能采用噪声低的设备,对于噪声较高的设备,应采取减震消声措施,并尽量将噪声源和操作人员隔开7 施工与验收(1)施工a)脱硝工程的施工应符合国家和行业施工程序及管理文件的要求。b)脱硝工程施工中使用的设备、材料、器件等应符合相关的国家标准,并应取得供货商的产品合格证后方可使用。c)施工

37、单位应遵守国家有关部门颁布的劳动安全及卫生、消防等国家强制性标准,及相关的施工技术规。(2)竣工验收a)脱硝工程验收应按建设项目(工程)竣工验收办法、相应专业现行验收规和本标准的有关规定进行组织。工程竣工验收前,严禁投入生产性使用。b)脱硝工程验收应依据主管部门的批准文件、批准的设计文件和设计变更文件、工程合同、设备供货合同和合同附件、设备技术说明书和技术文件、专项设备施工验收规及其它文件。c)工程安装、施工完成后应进行调试前的启动验收,启动验收合格和对在线仪表进行校验后方可进行调试。d)通过脱硝系统调试,各系统运转正常,技术指标达到设计和合同要求后,应进行启动试运行。e)对启动试运行中出现的

38、问题应及时消除。在启动试运行连续试运168h,技术指标达到设计和合同要求后,建设单位向有审批权的环境保护行政主管部门提出生产试运行申请。经批准后,方可进行生产试运行。f)脱硝系统性能试验包括:功能试验、技术性能试验、设备和材料试验,各试验要求如下:功能试验:在脱硝系统设备运转之前,应先进行启动运行试验,以确认这些装置是否可靠。技术性能试验参数至少应包括:脱硝效率、还原剂利用率和NH3/NOx 比、烟气排放温度与系统压力降、氨气与空气混合比例、电能消耗等。设备试验和材料试验:确认在锅炉额定负荷下以及在实际运行负荷下的性能(根据需要)。8 运行与维护(1)因紧急事故造成脱硝系统停止运行时,应立即报

39、告当地环境保护行政主管部门。(2)脱硝系统运行应在满足设计工况的条件下进行,并根据工艺要求,定期对各类设备、电气、自控仪表及建(构)筑物进行检查维护,确保装置长周期稳定可靠地运行。(3)脱硝系统在正常运行条件下,各项污染物排放应满足国家或地区排放标准的规定。(4)厂应建立健全与脱硝系统运行维护相关的各项管理制度,以及运行、操作和维护规程;建立脱硝系统、主要设备运行状况的台帐制度。(5)劳动安全和职业卫生设施应与脱硝系统同时建成运行,脱硝系统的安全管理应符合GB12801 中的有关规定。(6)若采用液氨作为还原剂,应根据危险化学品安全管理条例的规定创立本单位事故应急救援预案,配备应急救援人员和必

40、要应急救援器材、设备,并定期组织演练。9 人员与运行管理(1)根据厂管理模式特点,对脱硝系统的运行管理既可成为独立的脱硝车间也可纳入锅炉或除灰车间的管理畴。(2)脱硝系统的运行人员宜单独配置。当厂需要整体管理时,也可以与锅炉合并配置运行人员。但厂至少应设置1 名专职的脱硝技术管理人员。(3)厂应对脱硝系统的管理和运行人员进行定期培训,使管理和运行人员系统掌握脱硝设备及其它附属设施正常运行的具体操作和应急情况的处理措施。运行操作人员,上岗前还应进行以下容的专业培训:a)启动前的检查和启动要求的条件;b)处置设备的正常运行,包括设备的启动和关闭;c)控制、报警和指示系统的运行和检查,以及必要时的纠

41、正操作;d)最佳的运行温度、压力、脱硝效率的控制和调节,以及保持设备良好运行的条件;e)设备运行故障的发现、检查和排除;f)事故或紧急状态下人工操作和事故处理;g)设备日常和定期维护;h)设备运行及维护记录,以及其他事件的记录和报告。(4)厂应建立脱硝系统运行状况、设施维护和生产活动等的记录制度,主要记录容包括:a)系统启动、停止时间;b)还原剂进厂质量分析数据,进厂数量,进厂时间;c)系统运行工艺控制参数记录,至少应包括:氨区各设备压力、温度、氨的泄漏值,脱硝反应区烟气温度、烟气流量、烟气压力、湿度、NOx 和氧气浓度,出口NH3 浓度等;d)主要设备的运行和维修情况的记录;e)烟气连续监测

42、数据的记录;f)生产事故及处置情况的记录;g)定期检测、评价及评估情况的记录等。(5)运行人员应按照厂规定坚持做好交接班制度和巡视制度,特别是当直接采用液氨作为还原剂时,应对液氨卸车储存和液氨蒸发过程进行监督与配合,防止和纠正装卸过程中产生泄漏对环境造成的污染。(6)在设备冲洗和清扫过程中如果产生废水,应收集在脱硝系统排水坑,不得将废水直接排放,应引入废水处理池。10 维护保养(1)脱硝系统的维护保养应纳入全厂的维护保养计划中,检修时间间隔宜与机组要求一致,小修每年一次,中修3 年一次,大修6-7 年一次。(2)厂应根据脱硝系统技术提供方提供的系统、设备等资料制定详细的维护保养规定。(3)维修

43、人员应根据维护保养规定定期检查、更换或维修必要的部件。六、脱硝系统性能保证1 性能保证(1)NOx脱除率De-NOx装置在保质期,在设计条件下,NOX脱除率不低于50%。NOx脱除率(原烟气NOX浓度脱硝后净烟气NOX浓度)/原烟气NOX浓度(2)脱硝装置出口NOX浓度脱硝装置出口NOX浓度不超过 250 mg/Nm3。在所有运行情况和/或最不利的煤质条件下,均满足这个要求。(3)锅炉脱硝装置连续运行168小量的尿素(100%)消耗量平均值不大于40kg/h;除盐水量消耗量平均值0.27t/h;电量消耗平均值不超过30 kWh/h;压缩空气(0.2 Mpa)消耗量为0.15m3/min。(4)

44、氨逃逸量在保证脱硝效率的情况下,SNCR氨逃逸量15ppm。(5)De-NOx装置可用率De-NOx整套装置的可用率在正式移交后的一年中大于95%。脱硝装置的可用率定义: A:脱硝装置统计期间可运行小时数。B:脱硝装置统计期间强迫停运小时数。C:脱硝装置统计期间强迫降低出力等效停运小时数。3 其他保证(1)质保期质保期1年,质保期的具体要求见商务部分有关容。(2)材料寿命氨水溶液设备使用寿命不小于30年。输送管不少于5年。(3)无有害物质积累承包方保证在De-NOx设备不运转的状况下没有损害运转的有害物质发生积累。(4)噪音承包方保证De-NOx装置和设备噪声水平必须满足强制性国家标准:工业企

45、业厂界噪声标准类标准(GB12348-90)和工业企业设计卫生标准(GBZ12002)。4 脱硝运行成本分析四台锅炉SNCR部分物料消耗(进口NOX 500 mg/Nm3-出口NOX 250 mg/Nm3)序号名称单位小 时年数量单价费用(元)小时数量费用(万元)1脱硝量t0.1463020.8800026516.72尿素消耗t0.162800148.48000424118.723除盐水t1.0833.280003200 2.564工业水t636.3800016800 5.045电耗kwh1000.5408000640000 326压缩空气m3360.29.6800096000 7.687合计166七、设计分工及供货和服务围1 一般要求本工程新建SNCR脱硝系统,所有系统及设备围(包括还原剂储存系统、还原剂供应系统、还原剂喷射系统、仪表控制系统)的设备、管道、仪控(DCS除外)、保温、防腐、防护等的设计、制造、供货、调试、验收等都在承包围。采暖通风、消防、土建部分由招标方标方负责设计,投标方负提资招标方。烟气SNCR脱硝系统工艺和设备应是全新的,并且具有可靠的质量和先进的技术,能够保证高可用率、高脱硝率、低还原剂消耗量

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