热电厂SNCR尿素脱硝方案说明.docx
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热电厂SNCR尿素脱硝方案说明
XXXX热电有限责任公司
1×35t/h炉SNCR尿素脱硝
方案说明
一、总则
脱硝装置采纳选择性非催化复原法(SNCR)。
当装置进口烟气中
NOX的含量不大于550mg/Nm3时,保证脱硝装置出口烟气中的NOX含量不大于200mg/Nm3。
本技术说明书对脱硝系统之内所必需具备的工艺系统设计、设备
选择、采买、制造、供货运输,以及建设全过程的技术指导、调试、
试验、试运行、查核查收、消缺、培训和最后交托投产等进行初步的
说明。
二、工程概略
气象条件
宝安区属于亚热带大海性季风型天气区,其纬度较低,太阳辐射量较大,四时平和,雨季充足,日照时间长,年均匀气温为℃,最高为℃,最低为℃,每年5~9月为雨季,年降水量为,常年主导风向为东南风,均匀日照时数2120小时。
累年均匀气温
℃
极端最高气温
℃
极端最低气温
℃
累年均匀相对湿度
79%
累年均匀风速
s
年均匀雨日
天
年最大降雨量
mm
年最小降雨量
mm
年均匀降雨量
1926mm
地震烈度
7度
主要设计参数
垃圾焚烧炉出口额定烟肚量(运行值):
垃圾焚烧炉出口最大烟肚量(设计值):
79689Nm3/h。
96360Nm3/h。
垃圾焚烧炉出口额定烟温
1030℃。
垃圾焚烧锅炉出口烟气成分
烟尘浓度
3000mg/Nm3。
HCl
1200(最大
3300)mg/Nm3。
SOx
300(最大
1400)mg/Nm3。
HF
10(最大
30)mg/Nm3。
NOx
350(最大
550)mg/Nm3。
Hg
(最大
mg/Nm3。
Cd+Ti
(最大
mg/Nm3。
Pb、Cu、As、Sb总量
10(最大
20)mg/Nm3。
二恶英
3TEQ-ng/Nm3。
注:
以上数值的参照条件为:
11%(容积比)O2,干烟气,标准状态。
垃圾焚烧锅炉出口烟气含水率:
%。
三、设计采纳的标准和规范
脱硝装置的设计、制造、安装、调试、试验及检查、试运行、查核、最后交托等切合有关的中国法律及规范。
关于标准的采纳切合下述原则:
1)与安全、环保、健康、消防等有关的事项履行中国国家及地方有关法例、标准;
2)设备和资料履行设备和资料制造商所在国标准;
3)建筑、构造履行中国电力行业标准或中国相应的行业标准。
4)本工程脱硝复原剂为尿素溶液。
脱硝工程设计、制造、安装、调试、试验及检查、试运行、性
能查核、最后交托中采纳的所有标准、规定及有关标准的清单以下:
国家和地方现行的标准、规范及其余技术文件
GB50229-1996
《火力发电厂与变电所设计防火规范》
GB50054-95
《低压配电设计规范》
GB50166-92
《火灾自动报警系统施工及查收规范》
GB50034-92
《工业公司照明设计标准》
GB13223-2003
《火电厂大气污染物排放标准》
GB12348-90
《工业公司厂界噪声标准》
GB16297-1996
《大气污染物综合排放标准》
HJ/T75-2001
《火电厂烟气排放连续监测统技术规范》
GB4272-92
《设备及管道保温技术公则》
GB8175-87
《设备及管道保温设计导则》
GB50207-2002
《屋面工程质量查收规范》
GB50013-2003
《采暖通风与空气调理设计规范》
GB50243-2002
《通风与空调工程施工质量查收规范》
GB50242-2002
《建筑给水排水及采暖工程施工质量查收规
范》
GB50058-92
《爆炸火灾危险环境电力装置设计规范》
GB50221—95
《钢构造工程质量查验评定标准》
GB50205-2001
《钢构造工程施工质量查收规范》
GB50212-91
《建筑防腐化工程施工及查收规范》
GBJl41—90
《给水排水修建物施工及查收规范》
HGJ229—91
《工业设备、管道防腐化工程施工及查收规
范》
SDJ66—82
《火力发电厂耐火资料技术条件与查验方
法》
GB0198—97
《热工仪表及控制装置施工及查收规范》
GB50268-1997
《给水排水管道工程施工及查收规范》
SDJ69—87
《电力建设备工及查收技术规范》(建筑施工
篇)
GB50168—92
《电气装置安装工程电缆线路施工及查收规
范》
GB50169—92
《电气装置安装工程接地装置施工及查收规
范》
GB50170—92
《电气装置安装工程旋转电机施工及查收规
范》
GB50171—92
《电气安装工程盘、柜及二次回路结线施工
及查收规范》
GB50257—96
《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气
装置施工及查收规范》
GB50259—96
《电气装置安装工程电气照明施工及查收规
范》
GB50212-91
《建筑防腐化工程施工及查收规范》
GB50231-98
《机械设备安装工程施工及查收通用规范》
GB50235-97
《工业金属管道工程施工及查收规范》
GB50236-1998
《现场设备工业管道焊接工程施工及查收规
范》
GB50254~GB50259-96
《电气装置安装工程施工及查收规范》
GB50270-98
《连续输送设备安装工程施工及查收规范》
GB50275-98
《压缩机、风机、泵安装工程施工及查收规
范》
HGJ209—83《钢构造、管道涂装技术规程》
TJ231—78《机械设备安装工程施工及查收规范》
JGJ8l—91《建筑钢构造焊接规程》
2、行业标准、规范及其余技术文件
DL/T5072-1997
《火力发电厂保温油漆设计规程》
DLGJ158-2001
《火力发电厂钢制平台扶梯设计技术规定》
DL5027—93
《电力设备典型消防规程》
DL/5035-2004
《火力发电厂采暖通风与空气调理设计技术规程》
DL5053-1996
《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规范》
DL/T50044-95
《低压配电设计规范》
DL/
《电力建设备工及查收技术规范
第五部分:
热
工自动化》
DL5033-1996
《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》
DL414-91
《火电厂环境监测技术规范》
DLGJ102-91
《火力发电厂环境保护设计规定(试行)》
上述标准有矛盾时,按较高标准履行。
工程联系文件、技术资料、图纸、计算、仪表刻度和文件中的计
量单位为国际计量单位(SI)制。
四、脱硝系统设计说明
SNCR概括
选择性非催化复原法脱硝工艺(以下称SNCR),是在没有催化
剂存在条件下,利用复原剂将烟气中的氮氧化物复原为无害的氮气和
(SCR),
水的一种脱硝方法。
该方法第一将含有氨基的复原剂喷入炉膛内适合的温度地区。
高温下,复原剂快速分解为氨并于烟气中的氮氧化物进行复原反响生成氮气和水。
该法以炉膛为反响器,投资相对较低,施
工期短。
不足之处在于该法获取的脱硝成效不如催化复原法
SNCR的脱除效率可达75%。
SNCR复原剂的选择
用于SNCR脱硝工艺中常使用的复原剂有尿素、液氨和氨水。
若复原剂使用液氨,则长处是脱硝系统储罐容积能够较小,复原剂价钱也最廉价;弊端是氨气有毒、可燃、可爆,储藏的安全防备要求高,需要经有关消防安所有门审批才能大批储藏、使用;此外,输送管道也需特别办理;需要配合能量很高的输送气才能获得必定的穿透效
果,一般应用在尺寸较小的锅炉或焚烧炉。
若复原剂使用氨水,氨水有恶臭,挥发性和腐化性强,有必定的操作安全要求,但储藏、办理比液氨简单;因为含有大批的稀释水,储藏、输送系统比氨系统要复杂;发射刚性,穿透能力比氨气发射好,但挥发性仍旧比尿素溶液大,应用在墙式发射器的时候仍旧难以深入到大型炉膛的深部,所以一般应用在中小型锅炉上。
复原剂采纳尿素,尿素不易焚烧和爆炸,无色无味,运输、储藏、使用比较简单安全;挥发性比氨水小,在炉膛中的穿透性好;成效相对较好,脱硝效率高,适合于大型锅炉设备的SNCR脱硝工艺。
最近几年来,以尿素为复原剂的SNCR装置在火电厂中有许多的应用,所以,本方案技术说明以尿素为复原剂。
五、SNCR系统技术要求
总的要求
1)采纳先进、成熟、靠谱的技术,造价要经济、合理,便于运行保护;
2)所有的设备和资料是新的;
3)高的可利用率;
4)运行花费最少;
5)察看、监督、保护简单;
6)运行人员数目最少;
7)保证人员和设备安全;
8)节俭能源、水和原资料;
9)脱硝装置的调试、启/停和运行不影响主机的正常工作且其进度听从主机系统的进度要求。
10)脱硝装置能快速启动投入,在负荷调整时有优秀的适应性,在运行条件下能靠谱和稳固地连续运行。
并拥有以下运行特征:
11)能适应锅炉的启动、停机及负荷改动;
12)检修时间间隔与机组的要求一致,不增添机组的保护和检修时间。
13)在设计上要留有足够的通道,包含施工、检修需要的吊装及运输通道。
所供设备
1)输送泵、称重给料机、喷嘴及其所需隶属设备
2)系统内所有仪表、丈量装置、调理控制设备及其安装附件
3)脱硝系统范围内的钢构造、楼梯、平台
4)防腐、保平和油漆
5)设计
6)技术服务
7)其余
对电气、仪表和控制系统的要求
采纳的电压等级:
交流380/220V三相四线制;交流220V。
供货方提出对保安电源的要求,由业主方供应保安电源。
设备资料
所有设备的资料是新式的和拥有应用业绩的,在脱硝装置设计运行时期的各样工况(如温度、压力及污染物含量的变化等),不会造成超出设计标准的老化、疲惫和腐化,并且在任何零件产生的应力和应变不对脱硝装置的效率和靠谱性产生影响。
土建
我方供应土建提资图,不负责设计、施工。
油漆和色彩
1)所有加工件(除不锈钢外)都对其表面进行除锈办理。
2)表面除锈采纳喷砂办理。
3)底漆在除锈办理后8小时内进行。
4)设备装运从前,其所有零件进行全面冲洗,消除所有污垢、锈物、油脂及其余杂物,保证产品内外洁净,并在工厂内按制造厂标准进行涂漆。
5)钢构造喷涂头道漆从前经喷砂或酸洗办理,发运前涂两道底漆和一道面漆。
6)钢构造和设备采纳防腐要求的优良油漆,涂刷许多于二底一
面,底漆为富锌环氧漆,面漆为氯化橡胶漆。
脱硝系统的色彩与主体工程一致,最后的建筑设计及建筑资料装饰标准提交业主方确认。
噪音
脱硝装置地区环境噪声知足GB12348-90《工业公司厂界噪声标准》Ⅱ类标准,设备运行噪声小于85分贝(离设备1米处丈量)。
假如设备噪音水平或多个运行设备噪音叠加高出标准应装备隔音举措。
防腐
我方为管道(包含附件)供应必需的防腐保护。
质量控制
我方负责对其供货范围内的设计、制造以及设备和资料的采买、运输和储藏等推行质量控制,拟订质量控制计划和提交质量控制手册,并用质量控制计划检查各个项目(包含分包商的项目)能否切合合同的要乞降规定。
文件
设计中供应的所有文件表记明确的版次或最后版标记。
供货方对提交文件的改动造成业主方的损失负责赔偿。
供货方提交的文件和图纸的改变(如升版)对改正之处作标记,以便于业主方清楚地找到改变之处。
供货方的设计文件交托进度知足本工程基本设计、详尽设计、安装阶段供货方提出的工程进度的要求。
项目履行过程中,供货方和业主方之间的联系文件如传真、会议
纪要等以业主方赞同的方式进行编号。
脱硝工艺系统
技术要求
供货方供应完好的烟气脱硝装置工艺系统的基本设计和部分详尽设计,以及规定范围的供货和服务,并保证脱硝装置的性能。
本系统采纳浓度为10%的尿素溶液做为脱硝系统的反响剂。
为了与锅炉运行般配,脱硝装置的设计保证在锅炉负荷颠簸时有优秀的适应特征。
脱硝装置知足以下运行特征:
1)整套系统及其装置能够知足整个系统在各样工况下自动运行的要求,系统的的启动、正常运行监控和事故办理实现完好自动化。
2)在电源故障时,所有可能造成不行挽回损失的设备,同保安电源连结,并供应详尽的保安负荷清单。
3)关于简单消耗、磨损或出现故障并所以影响装置运行性能的所有设备,即便设有备用件,也设计成易于改换、检修和保护。
4)箱罐等设备装备足足数目的人孔门,所有的人孔门使用铰接方式,且能简单开/关。
所有的人孔门邻近设有保护平台。
5)所有设备和管道,在设计时考虑设备和管道发生故障时能蒙受最大的温度热应力和机械应力。
6)设计采纳的资料适应实质运行条件,包含考虑适合的腐化余
量,特别是使用两种不一样钢材连结时采纳适合的举措,并征得
买方赞同。
7)所有设备与管道等的部署考虑系统功能的实现和运行工作的方便。
脱硝工艺系统设计原则
1)脱硝工艺系统设计原则包含:
2)脱硝工艺采纳SNCR法。
3)脱硝装置系统及设备能力按“当装置进口烟气中NOX的含量不
大于
550mg/Nm3时,保证脱硝装置出口烟气中的
NOX
含量不
大于
200mg/Nm3”设计。
4)汲取剂为10%尿素溶液。
5)脱硝设备年利用小时数不该小于6500小时考虑,年可用小时数按7800小时考虑。
6)脱硝装置可用率不小于90%。
脱硝装置主要部署原则
(1)总平面部署
供货方供应优化的脱硝装置部署方案,经业主方确认后采纳,但
业主方确实认或要求不排除供货方的任何责任。
(2)工艺管线部署
供货方设计范围内的各样管线和沟道,包含架空管线,直埋管线、与系统外沟道相接时,在设计分界限处注明地点、标高、管径或沟道
断面尺寸、坡度、坡向管沟名称,引向哪处等等。
有汽车经过的架空管道净空高度为,室内管道支架梁底部通道处净空高度为。
SNCR系统描绘
SNCR系统主要设备都模块化进行设计,主要有尿素储藏与尿
素溶液制备系统,尿素溶液传输模块以及尿素溶液发射系统构成。
尿素储藏与尿素溶液制备系统
(1)设计原则
作为复原剂的固体尿素,被溶解制备成浓度为10%的尿素溶液,尿素溶液经尿素溶液输送泵输送,在喷入炉膛从前,再经过计量分派装置的精准计量分派至每个喷枪,而后经喷枪喷入炉膛,进行脱氮反响。
固体尿素运送到现场后,进入尿素储藏仓内进行贮备。
尿素储
存仓的容积足够储藏脱硝系统运行七天所需要的尿素的量。
溶解池的设计容积依据脱硝系统运行10小时所需要的10%尿素溶液的量进行设计。
10%尿素溶液的制备经过秤重给料机进行。
(2)主要的设备和修建物
尿素储藏仓:
尿素假如储存不妥,简单吸湿结块。
所以,尿素储仓要求干燥、
通风优秀、温度在20度以下,若购置的尿素为袋装式的,则储仓地面
用木方垫起20cm左右,上部与仓顶要留有50cm以上的缝隙,以利于
通风散湿,垛与垛之间要留出过道,以利于检查和通风。
若为散装尿
素,则储藏仓应注意防潮,保持物料的流动性。
秤重给料机:
依据水和尿素的比率,秤重给料机向溶解池内输送所用尿素量,
配置为10%浓度的尿素溶液供使用。
配置的方式为准时配置。
时间间
隔为10小时。
溶解池:
采纳钢构或钢筋砼构造。
所用溶解水为去离子水、去矿物质水、
反浸透水或许冷凝水
尿素溶液输送系统
(1)设计原则
尿素溶液输送泵采纳离心泵。
输送泵设有备用,关于输送供应系
统,输送泵应采纳2×100%方案考虑。
输送供应系统设置加热器,补
偿尿素溶液输送途中热量损失的需要。
为防止杂物对泵机及喷嘴的损
坏,溶解池到输送泵进口设有滤网。
(2)主要设备
输送泵2台。
一用一备
尿素溶液发射系统
(1)设计原则
尿素溶液发射系统的设计应能适应锅炉最低稳燃负荷工况和
BMCR之间的任何负荷连续安全运行,并能适应机组的负荷变化和
机组启停次数的要求。
并应尽量考虑利用现有锅炉平台进行安装和维
修。
发射区数目和部位由锅炉的温度场和流场来确立。
(2)技术要求
复原剂喷嘴部署在锅炉温度900~1150℃地区内,10%尿素溶液在经过喷嘴喷出时被充分雾化后以必定的角度喷入炉膛内。
供货方供应一套完好的尿素溶液发射系统,保证尿素溶液和烟气混淆均匀,发射系统设置流量调理阀,能依据烟气不一样的工况进行调理。
发射系统拥有优秀的热膨胀性、抗热变形性和抗振性。
(3)发射器
发射器有墙式和枪式2种种类。
墙式发射器在特定部位插入锅
炉内墙,一般每个发射部位设置1个喷嘴。
墙式喷嘴一般应用于短程
发射就能使反响剂与烟气达到均匀混淆的小型锅炉和尿素SNCR系统。
因为墙式喷嘴不直接裸露于高温烟气中,其使用寿命要比喷枪式
长。
枪式发射器由1根细管和喷嘴构成,可将其从炉墙深入到烟流中。
喷枪一般应用于烟气与反响剂难于混淆的氨喷SNCR系统和大容量锅炉。
在某些设计中喷枪可延长到锅炉整个断面。
喷枪可按单个喷嘴或多个喷嘴设计。
后者的设计较为复杂,所以,要比单个喷嘴的喷枪
和墙式喷嘴价钱贵些。
因发射器忍耐着高平和烟气的冲击,易遭到侵害、腐化和构造损坏。
所以,发射器一般用不锈钢制造,且设计成可改换的。
除此之外,发射器常用空气、蒸汽和水进行冷却。
为使发射器最少地裸露于高温烟气中,喷枪式发射器和一些墙式喷嘴也可设计成可伸缩的。
当碰到锅炉启动、停运、季节性运行或一些其余原由SNCR需停运时,可将发射器退出运行。
反响剂用特意设计的喷嘴在有压下发射,以获取最正确尺寸和散布的液滴。
用发射角和速度控制反响剂轨迹,尿素系统常经过双流体喷嘴用载体流,如空气或蒸汽,与反响剂一同发射。
有高能和低能2种发射系统。
低能发射系统利用较少和较低压力的空气,而高能系统需要大批的压缩空气或蒸汽。
用于大容量锅炉的尿素系一致般均采纳高能系统。
高能系统因需装备较大容量空压机、制造坚固的发射系统和耗费许多的电能,其制造和运行花费均较昂贵。
其余
构造、平台和扶梯
(1)概括
脱硝装置平台、扶梯与锅炉平台相连结。
脱硝装置的平时检修、
保护人员可经过锅炉房电梯抵达与脱硝装置相对应的锅炉平台。
供货方设计脱硝设备的检修和保护平台、使检修和保护工作能够
顺利进行。
设计时要考虑系统与设备的热膨胀等惹起的水平荷载,以及平
台、扶梯和栏杆协调性(如型式、色彩)。
所有设备检修和保护平台、扶梯采纳钢构造。
同一平台不一样荷重的特定地区作上永远标记。
操作地点高于的设备需要设置操作和保护平台、扶梯/爬梯、栏杆。
(2)净空和尺寸
平台扶梯与设备及其余修建物的最小净空高度不小于,平台宽度
尽量不小于。
除非此外指出,安装工作需要的通道在所有方向上比最大搬运件
与搬运工具加在一同的尺寸大。
(3)平台、格栅、扶梯、钢爬梯、栏杆其要求与主体工程要求一致。
六、仪表和控制系统
技术要求
供货方负责脱硝系统范围内仪表控制系统的系统设计及安装设计,并负责范围内的仪表、控制设备、资料与备品备件供货,以及供应知足全厂控制系统要求的接口软、硬件和相应的配合工作。
脱硝系统控制方式
脱硝系统采纳DCS系统进行控制,DCS系统由买方供货。
所供应的仪控设备知足的条件
能实现以单元机组DCS操作员站LCD显示器为中心对脱硝系统进行监督和控制。
实现自动对有关参数进行扫描和数据办理;准时制表;参数越限时自动报警和打印;依据人工指令自动达成各局部工艺系统或辅机的程序启停。
当系统发生异样或事故时,经过保护、联锁或人工干涉,使系统能在安全工况下运行或停机。
整个控制系统知足各样工况下的自动运行要求,包含启动,正常运行,事故办理等状况。
脱硝系统范围仪表、控制设备及其配套安装所需的仪表阀门、仪表导管及安装附件均由卖方供应,仪表阀门及仪表导管采纳不锈钢材质,仪表接口采纳公制。
脱硝系统范围所有仪表、控制设备、就地箱柜及附件卖方供应。
由就地仪表设备至就地箱柜(供货方供货)的电
缆和电缆桥架供货方设计和供应。
由就地仪表、就地箱柜到DCS柜的所有电缆包含控制电缆、计算机障蔽电缆、赔偿导线、以及电缆和桥架由业主方供应。
脱硝系统范围内所有仪表、电源柜、控制箱柜接线盒、气动和电动履行机构、伴热设备及附件等均由卖方供应。
属于设备专用的就地控制箱均由供货方供货,业主方仅供应动力电源。
供货方应供应足够的资料以说明对烟气脱硝系统的控制要求、控制方式和联锁保护等方面技术条件和数据。
包含设备的运行参数、运行参数的报警值及保护动作值,除此之外,并供应正式的运行控制要求、逻辑图等,同时参加现场系统与设备调试。
主要设备
总的要求
1)系统检测仪表的配置依据设计的要乞降实质工艺系统要求进行。
2)仪表、测控设备的选择知足脱硝系统特别的防腐,防爆要求。
3)随烟气脱硝系统供应的检测元件、仪表及控制设备等应采纳通用产品,并切合国家有关标准。
业主方确认制造厂供应的仪表设备型式以及供货厂家,以尽可能做到同一工程中的一致。
在没有国家通用产品可选时,应成套供应经实践证明质量靠谱、性能指标切合工艺要求的产品。
4)除还有协议外,制造厂应成套供应知足烟气脱硝系统运行中安全监督和经济运行所必需的安装在烟气脱硝系统内的仪表、取源零件、检测元件(包含传感器)、阀门,以及与检测元件或传感器相连的特别仪表等。
5)所有水位、压力取样点要求设在介质稳固且拥有代表性和便于安装保护的地点,并切合有关规定。
6)供货方应保证其所供热控设备的靠谱性和正确性。
7)应供应所有配套产品的详尽说明书及有关资料。
仪表
1)所有控制仪表及设备拥有高的可用性、稳固性、可操性和可保护性,知足系统控制功能的要求。
2)所有控制仪表及设备知足电厂工艺要求。
3)供货方供应的所有显示仪表刻度单位切合国际标准工程计量单位。
比如:
压力和差压:
Pa(帕)
温度:
℃(摄氏度)
流量:
t/h(吨/小时)、m3/h(立方米/小时)
4)检测仪表精度选择,主要参数不低于级,一般参数不低于级;变送器精度为级,剖析仪表不低于ppb级。
5)出口烟道上
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