神华SNCR脱硝方案zLmWord下载.docx
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7.7
最大水汽压
30.0
1977.8.2
平均相对湿度
%
55
最小相对湿度
12天/7年
年降水量
Mm
405.6
一日最大降水量
141.1
1991.7.21
平均蒸发量
1836.3
平均风速
m/s
1.8
最大积雪深度
Cm
12
1957.2.2
最大冻土深度
146
1968.2.3
最多雷暴日数
D
46
平均大风日数
7.3
最多雾日数
最多冻融次数
次
＞50
1991年达100次
1.3煤质情况
业主提供的煤质资料见下表：
项目
符号
设计煤种
校核煤种
（1）
校核煤种
（2）
全水分
Mt
9.78
9.66
10.52
空气干燥基水分
Mad
3.11
3.03
3.54
收到基灰分
Aar
46.1
48.30
33.16
干燥无灰基挥发份
Vdaf
35.85
35.67
36.91
收到基碳
Car
30.62
28.65
42.20
收到基氢
Har
2.86
2.69
3.33
收到基氧
Oar
9.57
9.56
9.61
收到基氮
Nar
0.60
0.58
0.73
收到基全硫
St.ar
0.46
0.47
收到基低位发热量
Qnet.ar
MJ/kg
12.35
11.65
16.51
可磨系数
HGI
48
47
50
灰熔点
DT
1250
1260
1280
ST
1270
1300
HT
1290
1330
FT
1310
1320
1340
灰成分
SiO2
63.80
64.39
61.67
Al2O3
15.13
15.18
14.85
Fe2O3
7.62
7.44
8.66
TiO2
1.47
1.09
1.72
CaO
5.44
5.35
5.95
MgO
1.35
1.32
1.74
K2O
0.76
Na2O
0.54
0.49
0.83
MnO2
0.34
0.33
0.39
SO3
2.21
2.22
2.26
1.4主要设计参数
（1）锅炉型式：
亚临界、自然循环流化床汽包炉、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、紧身封闭布置、全钢构架、全钢架悬吊结构。
（2）锅炉最大连续蒸发量：
1065t/h
（3）锅炉（B-MCR）燃煤量：
243.2t/h（设计煤种）257.8t/h（校核煤种1）181.9t/h（校核煤种2）
（4）锅炉运行方式：
锅炉可带基本负荷，也可以用于调峰。
锅炉最低稳燃负荷（不投油助燃时）为30%B-MCR，锅炉在此负荷下能长期安全稳定运行
1.5术语定义
1.5.1SNCR工艺
SNCR（SelectiveNon-CatalyticReduction，简称SNCR）脱硝工艺，是利用还原剂在不需要催化剂的情况下有选择性地与烟气中的氮氧化物（NOx）发生化学反应，生成氮气和水的一种脱硝技术。
1.5.2脱硝效率
脱硝效率也称NOX（以NO2计，标态，6%O2含量）脱除率，其计算方法如下：
式中：
C1——脱硝系统投运前锅炉排放烟气中NOx含量（mg/Nm3）。
C2——脱硝系统运行时锅炉排放烟气中NOx含量（mg/Nm3）。
1.5.3氨逃逸率
氨的逃逸率是指在锅炉尾部烟道（空气预热器入口装设测点）处检测到的氨的浓度。
系指脱硝系统运行时，空气预热器入口烟气中氨的质量与烟气体积（标态，干基，6%O2）之比，单位为mg/Nm3。
1.5.4脱硝系统可用率
从首次喷射尿素水溶液（50%溶液）开始直到最后的性能验收为止的质保期内，脱硝整套装置的运转率在最终验收前不低于98%。
系统可用率定义：
A：
锅炉每年总运行时间，h；
B：
脱硝系统每年总停运时间，h。
1.6性能保证
1.6.1主要性能指标保证
在下列边界条件下，脱硝装置在投运后：
（1）在NOx初始浓度为350mg/Nm3（标态，干基，6%O2）时，NOx脱除率不小于79%，氨逃逸率小于5mg/Nm3；
在锅炉排烟烟气NOX浓度低于350mg/Nm3（标态，干基，6%O2）时，SNCR脱硝将锅炉排烟烟气NOx浓度降低至75mg/Nm3（标态，干基，6%O2）及以下。
（2）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，整个寿命期内系统可用率应不小于98%；
（3）脱硝系统应能在锅炉最低稳燃负荷工况和BMCR工况之间的任何负荷持续安全运行；
脱硝系统负荷响应能力应满足锅炉负荷变化率要求，
（4）锅炉排烟烟气NOX浓度不高于350mg/Nm3（标态，干基，6%O2），对锅炉效率的影响不大于0.15%；
脱硝系统具备将锅炉排烟烟气NOX浓度低于75mg/Nm3（标态，干基，6%O2）的能力。
（5）加装烟气脱硝系统后，投标方应根据自己经验，在投标阶段提出脱硝装置对锅炉运行的影响分析以及应采取处理措施并做专题说明。
（6）投标方首先对工艺系统做性能计算，完善下列空白内容：
脱硝工艺系统主要设计性能参数
锅炉容量
燃料
现有煤种（褐煤）
处理前NOx基础浓度mg/Nm3
（标况、干态、6%O2）
350
SNCR处理后NOx控制浓度mg/Nm3
小于75
氨逃逸率≤5mg/Nm3
SNCR设计脱硝效率%
（初始值为350mg/Nm3时）
≥79
氨氮比mol:
mol（出口）
1.5
旋风分离器入口温度℃
800-850
SNCR系统物耗表（1台锅炉、NOx控制浓度75mg/Nm3）
压缩空气耗量Nm3/h
640
稀释水总耗量t/h
10
纯尿素耗量t/h
工业水耗量kg/h
无
消防水耗量kg/h
蒸汽耗量kg/h
约30（溶解和伴热）
总功耗kW
30.79
mol
约1.5
脱硝效率%
79%（初始值为350mg/Nm3时）
年利用小时小时
≥5000
SNCR系统物耗表（1台锅炉、NOx控制浓度50mg/Nm3）
11
0.6
约1.7
85.7（不做性能考核指标）
边界条件：
●锅炉正常工况范围；
●脱硝装置在投运前，脱硝系统入口烟气中NOx含量小于350mg/Nm3；
●所使用煤种和招标方所提供脱硝设计时的煤种（现有煤种）接近。
●锅炉在较低负荷运行时，锅炉出口中心温度可能低于SNCR烟气脱硝反应最佳温度区域（850~1050℃）。
采用SNCR烟气脱硝工艺需保证在该工况下烟气脱硝后NOX排放≤75mg/Nm3，投标时需专题说明如何保证脱硝效率以及控制氨逃逸有效措施。
1.6.2其他保证
1.6.2.1保证期
本系统本体部分设计运行寿命不少于30年，质保期限不少于1年，内部喷嘴件质保期不少于一个小修周期（1年）。
质保期间如发生因设计、制造、安装原因引起的泄露、腐蚀、以及引起锅炉其他系统非正常运行情况，投标方要免费进行处理，并追究因此造成的经济损失。
1.6.2.2对锅炉辅助设施的影响保证
投标方承诺SNCR的运行对锅炉受热面（包括水冷壁、过热器、再热器、省煤器、空预器等）无明显不利影响。
1.6.3投标方承诺
●投标方预先提供尿素溶液喷入后的数值模拟计算结果，供招标方审核，以确定采用最佳的设计方案；
提供尿素溶液喷入后对锅炉效率及尾部受热面的影响分析结果。
●投标方需在投标文件中提出降低氮氧化物排放的燃烧措施，但锅炉燃烧氧量不得低于2.5%，来降低机组原始排放以减少尿素耗量、降低运行氨氮比、同时考虑降低对锅炉效率的影响，投标文件需对此做专题论述。
●所有设备投标方提供符合招标文件和相关工业标准的功能齐全的优质产品，对于招标文件未推荐厂商的设备或部件，招标方有选择除投标方推荐的厂家以外的其他厂家的权利。
●供货不限于合同附件供货范围清单里的内容，最终供货的设备材料数量、规格型号、材质、参数需满足项目性能要求、技术协议要求、现场施工要求、系统正常运行为准，如有增加属投标方供货范围，而合同总价不变。
设备材料的规格型号、材质非经招标方同意不得随意变更，即使经招标方同意的变更，不得与投标时提供的技术协议要求的标准相比降低。
二、技术要求及标准规范
2.1总的技术要求
脱硝系统包括所有需要的系统和设备至少应满足以下总的要求：
●氮氧化物NOX排放浓度满足全负荷段达标（6％O2，标态，干烟气）；
●采用先进、成熟、可靠的技术，造价要经济、合理，便于脱硝系统及锅炉原有系统设备的运行以及设备的维护检修；
●设备布置规范合理、统筹考虑厂区及锅炉设备布置。
在规划基本的现场布置方案时，尽量利用现有建筑，设备的位置按照需要的功能来布置，并考虑进出方便、建造难易、操作、维护和安全性；
●所有的设备和材料应是新的和优质的，凡直接与还原剂直接接触的部位均采用316L材质；
●高的可利用率；
●机械部件及其组件或局部组件应有良好的互换性；
●观察、监视、维护简单；
●运行人员数量最少；
●确保人员和设备安全；
●节省能源、水和原材料；
●脱硝装置的调试、启/停和运行应不影响主机的正常工作。
●脱硝装置应能快速启动投入，在负荷调整时有良好的适应性，在运行条件下能可靠和稳定地连续运行。
●适应锅炉的启动、停机、事故处理及负荷变动要求；
●检修时间间隔应与机组的要求一致，不应增加机组的维护和检修时间；
●在设计上要留有足够的通道，包括施工、检修需要的吊装及运输通道；
●喷射装置布置方案考虑有利于混合均匀，反应剂在高温区停留时间较长，锅炉本体改动量少，不能影响检修，每个分离器喷枪布置数量不少于8支。
●在规范书中关于各系统的配置和布置等是招标方的基本要求，仅供投标方设计参考，并不免除投标方应对系统设计和布置等所负的责任。
2.2脱硝工艺系统
2.2.1技术要求
本系统为选择性非催化还原即SNCR烟气脱硝系统，采用尿素水溶液作为脱硝还原剂。
本脱硝装置设计满足以下要求：
（1）进行喷射设计优化，以保证喷射系统设计的合理和最优化。
（2）能够进行氨氮比（NSR）可靠控制，投运前对每个喷嘴流量进行标定，并通过测试数据结合实验经验优化设计控制策略，来快速响应锅炉运行参数和NOX排放波动。
（3）应能适应锅炉机组变负荷、变燃烧参数的系统工况的要求。
脱硝装置和所有辅助设备投入运行对锅炉负荷和设备不产生影响或影响较小。
且脱硝装置必须能够在烟气排放浓度为最小值和最大值之间任何点运行，具有较好的调节性能，符合电网对电厂负荷调度的要求。
（4）整套系统及其装置应能够满足整个系统在各种工况下自动运行的要求，系统的启动、正常运行监控和事故处理完全自动化。
（5）喷射器喷嘴属于易磨损的设备，投标方设计的喷射器具有防磨、耐高温、易更换等特点。
（6）系统设计合理、操作简单、维护简单方便，系统设备配备足够数量的人孔门，所有的人孔门使用铰接方式，且容易开/关，所有的人孔门附近应设有维护平台。
（7）在设计上有足够的通道，包括施工、检修需要的吊装及运输通道。
（8）所有设备和管道、膨胀节考虑了设备和管道发生故障时能承受最大的温度热应力和机械应力。
（9）在储罐设计时应考虑适当的腐蚀余量。
（10）本脱硝系统主要包括以下几部分：
（a）尿素储存及制备系统
（b）尿素溶液输送系统
（b）稀释和计量分配系统；
（c）喷射系统；
（d）电气及控制系统
（e）附属系统（废液收集系统，检修起吊设施、防腐、保温和油漆等）；
（f）其它（设计和设备安装、技术服务及培训、设备标识、安全标识、照明）。
（11）整个脱硝系统设有可靠的通风、空调的设计并供货。
（12）还原剂制备、贮存、输送设备和管道凡与尿素溶液接触全部采用316L不锈钢。
室外液体输送管线有伴热和保温，防止冬季管道和出现结晶或者冻坏。
2.2.2脱硝装置主要布置原则
2.2.2.1总平面布置
总体工艺布置原则如下：
脱硝剂制备车间拟布置于空压机房南侧绿化空地，新建建筑物一座。
尿素溶液喷射系统位于锅炉本体炉膛出口至分离器间的水平烟道，每台锅炉共计32（满足流量、效率及控制要求为准）支喷射器布置在4个分离器入口的烟道。
计量分配模块、喷射装置均沿炉膛高度方向布置在各层平台处，主要利用炉本体原有构架和平台布置。
全厂脱硝装置的电气系统MCC柜设于就地，两路电源进线，电源取自原有公用PCA、B段备用电源进线开关。
投标方提供详细的SNCR设计方案及工艺设备报价。
2.3标准规范
投标人提供的材料、设备、工程、设计、安装、试运行等应全部按相关的中国标准及规定执行，如采用外国标准则提供该标准文本，并确认该标准不低于相关中国国家标准。
投标人遵循下列文件和标准，但不限于此：
1）《火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性非催化还原法》HJ563-2010
2）《石油化工企业设计防火规范》GB50160—2008
3）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058—2014
4）《石油化工工艺装置布置设计通则》SH3011—2011
5）《工业企业噪声控制设计规范》GB/T50087—2013
6）《职业性接触毒物危害程度分级》GBZ230-2010
7）《工业金属管道设计规范》（2008局部修订）GB50316—2000
8）《钢制管法兰、垫片、紧固件》HG/T20592～20635-2009（B系列）
9）《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-2008
10）《石油化工企业职业安全卫生设计规范》SH3047—1993
11）《石油化工企业环境保护设计规范》SH3024—1995
12）《石油化工管道柔性设计规范》SH/T3041—2002
13）《继电保护和安全自动装置技术规程》GB14285-2006
14）《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620-1997
15）《电测量及电能计量装置设计技术规程》DL/T5137-2001
16）《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007
17）《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010
18）《低压配电设计规范》GB50054-2011
19）《交流电气装置的接地设计规范》GB/T50065-2011
20）《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093－2013
21）《石油化工分散控制设计系统设计规范》SH/T3092-2013
三、SNCR工艺系统及设备
SNCR脱硝技术是用NH3、尿素等还原剂喷入炉内与NOx进行选择性反应，不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂。
还原剂喷入炉膛温度为800~1250℃的区域，该还原剂（尿素）迅速热分解成NH3并与烟气中的NOx进行反应生成N2，该方法是以锅炉的炉膛为反应器。
在800~1100℃范围内，尿素还原NOx的主要反应为：
SNCR工艺脱硝还原剂使用50%（wt）浓度的尿素溶液。
通过外购尿素颗粒在还原剂制备区配置尿素溶液，制备好的50%（wt）尿素溶液从尿素储罐输送入高流量循环模块，部分还原剂溶液经过高流量循环模块进入稀释计量模块，其余的还原剂溶液循环回流至储罐。
在稀释计量模块中精确计量还原剂溶液的流量，加入一定量的稀释用除盐水将50%（wt）尿素溶液进一步稀释到5%左右，然后输送到分配模块。
在分配模块里，5%左右的还原剂溶液被分配到各喷射组件，经压缩空气雾化后通过喷枪喷射入锅炉炉膛内，雾化的还原剂溶液液滴在炉膛的横截面上与烟气垂直接触，尿素在高温条件下分解、蒸发，产生的NH3扑捉烟气中的NOx并迅速与之反应，达到脱除NOx的目的。
系统工艺流程分项叙述如下：
3.1还原剂制备系统
每套还原剂制备系统均包括：
尿素溶解罐、尿素溶液循环输送泵、尿素溶液储罐。
尿素储存于仓库，破袋后倒入溶解罐里，用除盐水将固体尿素溶解成50%质量浓度的尿素溶液，通过尿素溶液循环输送泵输送到尿素溶液储罐。
（1）尿素储仓
尿素卸车考虑三种卸车方法。
袋装尿素人工卸车、散装颗粒尿素利用卡车压缩机自动卸车和尿素溶液利用罐车自带压缩机卸车。
本项目采用袋装尿素人工卸车方式，卸车后的袋装尿素存储于尿素仓库里。
（2）尿素溶解罐
设置1个尿素溶解罐，溶解罐材质为316L，罐体尺寸为f2800´
4300mm，罐体体积约25m3。
在溶解罐中，用除盐水制成50%的尿素溶液。
当尿素溶液温度过低时，蒸汽加热系统启动使溶液的温度保持在合理的温度，防止特定浓度下的尿素结晶。
溶解罐除设有水流量和温度控制系统外，还采用输送泵系统将尿素溶液从储罐底部向侧部进行循环，使尿素溶液更好的混合并加速颗粒尿素的溶解。
（3）尿素溶液溶解泵
尿素溶液溶解泵为不锈钢本体离心泵，两台泵一运一备，并列布置。
尿素溶液经由溶解泵进入尿素溶液储罐，每台泵的容量为1小时内可将溶解罐内的溶液完全输送到尿素溶液储罐。
溶解泵配置过滤器及所有手动和电动阀门、仪表和传送器。
此外，溶液泵还利用溶解罐所配置的循环管道将尿素溶液进行循环，以获得更好混合。
溶解泵流量为25m3/h，扬程15m，电机功率4Kw。
（4）尿素溶液储罐
系统设2座尿素溶液储罐，为直立平底圆顶316L不锈钢制造。
尿素溶液储罐大小满足2台炉3~5天的尿素溶液用量，罐体尺寸为f4200´
5700mm，罐体有效体积约75m3。
罐体包括保温、液位计、温度压力表、排气孔、整体加热系统、人孔、吊环、法兰等。
尿素溶液储罐应设有梯子、平台、栏杆和液面计支架。
罐体加热系统将使罐体在外界环境温度变化时还能保持罐内温度25°
C。
罐体能承受比重为1.2的液体。
同时罐体设计要考虑地震带，风力、雪和温度变化等。
尿素溶液储存设备可布置在室外。
设备间距应满足施工、操作和维护的要求，各设备间的连接管道应保温。
3.2高流量循环模块及背压控制阀（HFD）
系统设置1套高流量循环模块，每套设置2台（一用一备）尿素溶液高流量循环泵，高流量循环模块的每台泵容量满足锅炉BMCR工况运行需要的尿素溶液耗量。
泵过流部件和轴材料为316L不锈钢、机械密封为碳化硅。
泵入口加装过滤器。
高流量循环泵为立式、多级离心泵，流量约为10m3/h，扬程约180m，电机功率为11Kw。
背压控制阀用于调节供料泵为计量装置供应尿素所需的稳定流量和压力，背压控制阀设置一套。
3.3SNCR稀释计量模块
稀释计量模块用于精确计量和独立控制到锅炉内每个喷射区的还原剂溶液流量及浓度。
稀释计量模块中包括稀释水泵（请同方确认除盐水来水压力，如压力超过0.6Mpa则不需稀释水泵）、过滤器、压力变送器、调节阀及流量计等。
这一模块安装在不锈钢底座上。
稀释水泵（请同方确认除盐水来水压力，如压力超过0.6Mpa则不需稀释水泵）为立式、多级离心泵，流量约为12m3/h，扬程约70m，电机功率为5.5Kw。
每台锅炉配置一套稀释计量模块，为撬装供货到现场，整体焊接于锅炉的钢架上。
3.4SNCR分配模块
分配模块是布置在喷射组件前（通常在同一高度），引导并检查喷射组件性能的尿素溶液分配装置。
压缩空气也由此注入。
另外，此装置还包括面板，包括流量和压力显示、压缩空气和还原剂流量调节手动阀等。
为了方便就地读取、调节各种参数，所有的面板都焊接在一刚性框架上，摆放在靠近喷射组件的锅炉钢构上，安装简单，整体美观。
为了安装方便这些分配装置等都是模块化、标准化设计，并已经组装好，运行到现场后直接整套装置安装，给现场安装带来了方便。
3.5喷枪组件
喷枪用于雾化还原剂溶液并将其喷入炉膛。
针对脱硝还原剂溶液，我们采用专门的用于该还原剂溶液的特制喷枪，采用少量压缩空气对还原剂溶液进行雾化，将雾化后的还原剂液滴喷入炉膛。
喷枪的材质为316L（或310SS）组件，喷枪具有合适的尺寸和特性，保证达到NOx减排所需的还原剂溶液流量和压力。
每组喷射组件包括一支喷枪和相关附件，这些附件包括连接软管、快速接头和喷嘴。
喷枪布置于旋风筒的入口处，每台炉暂定为32支喷枪。
四、物料消耗
4.1还原剂消耗量（2台炉）
项目
单位
数据
备注
尿素（颗粒）耗量
Kg/h
1167
最大耗量
尿素（50%wt）耗量
2334
4.2公用工程消耗量
4.2.1电负荷（2台炉）
表4.2-1电气用户及负荷计算表（2台炉）
序号
设备名称
额定容量（kW）
安装数量（台）
每段MCC负荷
负荷等级
负荷容量
工作数量（台）
需要容量（k
升级会员 