40t锅炉脱硝技术方案doc.docx
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40t锅炉脱硝技术方案doc
新疆焦煤集团有限公司
3×40t/h燃煤机组烟气脱硝改造工程
技术方案
江苏佳丽水处理设备有限公司
二〇一六年二月．
1概述
1.1项目概况
新疆。
1.2机组状况
XX电厂3台40t/h循环流化床锅炉。
目前氮氧化物排放严重超标，为确保烟气中NO的达标排放，决定对
X3台40t/h锅炉烟气进行脱硝改造，并建设脱硝公用设施。
1.3改造工程内容及规模
本装置为热电厂3台锅炉各设一套SNCR+SCR联合脱硝系统。
建设规
模按110%BMCR工况下的烟气量设计，锅炉设计处理最大烟气量3/h（业
主确定）5000Nm。
7为脱硝装置配套建设还原剂制备系统，最大制
备能力按3台锅炉110%BMCR工况考虑。
还原剂初步按90%纯度尿素
2种方案分别考虑。
1.4设计依据及原则
1.4.1设计依据
1）热电有限责任公司提供的基础数据；
2）下列环境法规和标准：
《中华人民共和国环境保护法》
《中华人民共和国大气污染防治法》
《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011
《火电厂氮氧化物防治技术政策》环发[2010]10号
《2009-2010年全国污染防治工作要点》环办函[2009]247号GB/T21509-2008
《燃煤烟气脱硝技术装备》
3）相关法规及标准。
1.4.2设计原则
1）规模经济合理原则
2）技术先进可靠原则
3）节省投资原则
4）降低成本和减少能耗、物耗原则
5）安全、环保原则
6）确保装置“安全、稳定、长周期、满负荷、优质”运行原则
1.5设计原则
为使本项目实施后安全、经济运行，本设计遵守现行的国家有关脱硝
设计规范、规程和标准，国家和地方对环保、消防、劳动安全、职业
卫生等有关规定。
a）选用技术先进、工艺成熟、运行可靠的脱硝工艺技术，在达到国家环保要求的前提下，力求做到节省投资、降低能耗。
b）脱硝设备布置充分考虑现场条件，尽量利用原有设施及公用工程条件，减少占地。
c）在充分消化专利商工艺技术的基础上，优化设计方案，以确保工程设计能够实现工艺技术先进、装置配套合理的目标。
d）设备及材料立足国产化，以节省外汇，减少投资。
1.6装置组成
序号单元名称项目单位备注
#1～3锅炉SNCR+SCR系统1
#～132锅炉本体改造
3
还原剂制备系统
1.7装置的年操作时间、班次和定员
装置按7000小时设计。
操作班次按五班三运转制度设置。
由锅炉原有操作人员进行操作、维
护及管理，不新增定员。
1.8项目依托条件
a）脱硝还原剂来源保障
本项目所用还原剂尿素颗粒由市场上方便购买。
b）充分依托现有的公用工程设施
本项目公用工程依托厂内现有设施，脱盐水、蒸汽、采暖热水、消防水等均有富余量，完全可满足本装置的要求。
．
2设计条件及工艺
工程名称：
热电有限公司3×40t/h机组燃煤锅炉脱硝项目改造
建设地点：
新疆
工程概况：
锅炉主要参数:
单型号或参
CF锅3
台量
4数40
/hm锅炉锅炉出口烟气量
t/h最大蒸发量
3
℃锅炉出口烟气温度
3浓度烟气中NOmg/Nmx3锅炉出口含尘浓度mg/Nmh年运行时间>7000
锅炉型式：
最大连续出力（BMCR）：
40t/h
锅炉运行方式：
机组年运行模式：
年平均运行小时数不少于7000小时。
2.1煤质分析
序号名称符号单位设计煤种MJ/kg1Qnet.ar发热量
％M全水分2tFC4固定碳％dH5收到基氢％arO6
收到基氧％ar
7收到基a全硫8t,9
灰10挥发灰成分分Si二氧化1A2三氧化二3F三氧化二CaO氧化4MgO氧化5二氧化6Ti7三氧化O8氧化N氧化9
O
10其
灰熔融
DT1变形温2ST软化温
3
流动温FT
℃2.2设计指标
序号参数单位参数指标备注
3BMCR工况Nm1流量/h
32mg/Nm烟尘浓度
3干基，3mg/Nm6%NOx3
SOmg/Nm4湿基23湿基mg/NmSO53Ovol%
6
干基，6%2湿基vol%
7CO2湿基Hvol%8O2ppm
9
NH6%
干基，3．
2.3工艺介绍
本项目锅炉采用SNCR+SCR组合脱硝工艺，在锅炉炉膛燃烧区域上部
和炉膛出口800～1150℃烟气温度区域，通过布置在炉墙上的喷射系
统向烟气中喷射过量的尿素溶液，从而实现SNCR反应，实现第一步
脱氮，未反应完全的过量气氨进入混合工艺的第二个反应区——SCR
反应器，在催化剂作用下，进一步实现脱硝反应。
锅炉总脱硝效率≥
80%。
烟气中的NO与NH在锅炉炉膛及反应器内，生成N和HO，不产生2X23
二次污染，无副产品。
基本化学反应方程式如下：
4NO+4NH+O→4N+6HO（主要反应）22236NO+8NH→7N+12HO22322NO+4NH+O
→3N+6HO
22232在锅炉烟气中由于烟气中含有SO，为了避免硫酸铵盐的生成，要
求X的反应温度一般在320～400℃，采用SCR高温高尘布置工艺系统，
SCR反应器布置在省煤器下游、空气预热器和除尘装置上游，这一位
置烟气温度约为350℃，是SCR反应的最佳温度区间。
采用90%纯度尿素颗粒为还原剂，通过与脱盐水混合后制成氨水。
2.4节能措施
a）优化工艺流程，采用节能新技术。
b）充分利用低温位能量，做到能量综合利用。
c）采用效率高、能力合适的传动设备等。
d）采用优质的绝热材料，降低热能损失。
2.5生产过程中的自动控制水平
装置操作以远程自动化监控和操作为主。
对于重要监控的工艺参数以
及频繁操作的执行器或阀门全部实现远程监控和自动化操作，根据工
艺过程安全保护及操作的需要设置报警、联锁保护，锅炉脱硝装置采用．
DCS控制。
2.6装置位置及周边情况
本项目包括SNCR+SCR系统、锅炉本体改造和辅助设施改造共计
4个
单元。
其中尿素溶液制备系统、SCR系统、其他辅助设施在锅炉房区
扩建，其余单元都在锅炉房内进行。
2.7公用系统
2.7.1水源
电厂本工程的供水水源仍利用电厂原有的设施，即生产给水、生活给水、消防给水分别从电厂原有的相应的管道上接至脱硝区域，原有供水设施在压力、流量等方面均能够满足本工程需要，因此，本工程供
水水源仍利用原有设施，不再新建。
2.7.2生产给水
本工程生产用水包括脱硝稀释水（除盐水）、地面冲洗水等，用水利
用原有循环水系统的排水，拟从原有的循环水管道上接引。
2.7.3生活给水系统
脱硝区域生活给水系统包括洗眼器洗涤用水以及场地冲洗用水等。
室
内给水管道均采用304SS管，室外给水地下管道采用给水钢管。
2.7.4消防给水系统
本工程在脱硝建筑物内根据消防规范设置氨检漏报警仪，并设置喷淋
装置，喷淋装置满足氨区设置要求。
室外消防给水管网采用环形给水管网，设置室外消火栓，并对受本工
程影响的原有消防水管网进行改造。
．
2.7.5排水系统
1）生产排水
电厂本工程各工艺生产用水，大部分被烟气带走，少量排水由排水管
道排入原有的水力除灰系统，不外排。
2）生活污水排水系统
各建筑物室内的生活污水，通过管道的收集，排出室外，在室外，卫
生间的生活排水经过化粪池处理后，再排入厂区原有的生活污水排水
管网。
室内排水管道采用排水UPVC管，室外地下管道管径小于200
的管道采用排水UPVC管，大于200的管道采用钢筋混凝土排水管道。
原则上脱硝生活污水并入脱硫系统，由脱硫系统统一考虑。
3）雨水排放系统
本工程雨水采取有组织的排水方式，雨水由雨水口收集，通过雨水管道有组织地排入全厂雨水下水道中，排水管道采用钢筋混凝土排水管道。
2.7.6输配电布置
1）尿素溶液制备区MCC配电柜设置就地配电室内。
2）由于脱硝系统用电量很小，可就近取自锅炉区域，或引自脱硫变，由脱硫系统统一考虑。
．
3脱硝工艺
3.1工艺说明
3.1.1工艺路线及工艺特点
本项目采用SNCR+SCR联合脱硝工艺，不是两种方法的简单组合，是
结合了SCR技术高效、SNCR技术投资省的特点发展起来的，该工艺
具有2个反应区，将还原剂喷入第一个反应区——炉膛，在高温下，
还原剂与烟气中NO，在没有催化剂参与的情况下发生还原反应，实
现初级脱氮。
x然后未反应完全的还原剂进入混合工艺的第二个反应
区——SCR反应器，在有催化参与的情况下进一步脱硝。
在后段SCR反应器中，氮氧化物（NO）选择性催化还原过程是在催化x
剂的作用下,通过前段逃逸的NH把烟气中的NO转化成空气中天然含
有的x3氮气和水,由于NH可以“选择性的”和NO反应而不是被氧气
氧化,因此x3反应被称为具有“选择性”，其主要反应方程式为：
→4N+6HO（主要反应4NO+4NH+O）2232
6NO+8NH→7N+12HO2223→3N+6HO
+4NH+O2NO23222SNCR+SCR混合工艺的占地面积和工程量均较小，利用前部SNCR逃逸的氨作为SCR脱硝还原剂，将脱硝效率提高到新的标准水平。
本工程联合脱硝工艺采用尿素溶液做为还原剂，与传统的SCR工艺相比，该SNCR+SCR混合法工艺的主要改进在：
1）使用溶液而不是气态还原剂，可以更有效地控制还原剂喷射模式
和还原剂分布，保证与烟气良好的混合，使还原剂以较低的氨逃逸得
到较充分的利用。
2）还原剂渗透能力强，液滴尺寸合理，分布均匀。
）喷射系统布置在炉膛上方的适当部位。
3．
4）工艺只需要少量的催化剂:
当NO减排率适中时，锅炉的引风机x不需要改造就能适应少量催化剂产生的压降。
工艺降低了对催化剂的依赖。
小尺寸的催化剂降低了由于硫中毒、颗粒污染、催化剂的磨损、失活和堵塞和其它类型老化而进行催化剂更换的成本。
5）以压缩空气作为还原剂喷入的雾化介质。
3.2工艺流程说明
3台锅炉设1台公用稀释箱，4台稀释水泵，其中每台锅炉各1台泵，
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