吨锅炉PNCR脱硝.docx
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吨锅炉PNCR脱硝
30吨循环流化床锅炉烟气脱硝
技
术
方
案
山东应天节能环保科技有限公司
二零一六年十一月七日
一、技术规范书
1、总则
客户现有1台75t/h循环流化床锅炉,应烟气脱硝排放要求,减少锅炉烟气中氮氧化物(以下简称NOX)污染物排放对大气环境的污染,改善当地生态环境,对锅炉安装气相复合脱硝工艺烟气脱硝装置,使氮氧化物排放满足环保标准要求。
本方案设计为1台锅炉的脱硝系统,锅炉使用一套供料系统,输送管路分到锅炉本体两侧。
包括系统设计、设备供货及安装,原材料供应。
脱硝系统总体要求:
(1)采用气相复合脱硝方法。
(2)初始NOX浓度400mg/Nm3(标态,干基,6%O2),要求脱硝装置出口NOX排放浓度验收≤100mg/Nm3(标态,干基,6%O2),并预留≤50mg/Nm3(标态,干基,6%O2)的排放冗余。
(3)采用气相复合脱硝工艺的固体脱硝剂。
(4)采用西门子PLC控制柜。
本技术方案书提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术细节作出规定,也未充分引述有关标准及规范的条文。
供方保证提供符合本技术规范书和有关最新工业标准的产品,该产品必须满足国家有关安全、消防、环保、劳动卫生等强制性标准的要求。
本技术规范书所述布置仅供参考。
本技术规范书所述标准如与需方执行标准发生矛盾时,按较高标准执行。
2、工程概况
概况
本工程位于:
甲方厂区。
工程初步设想:
一套脱硝供料系统,一套输送管路。
安装西门子PLC控制柜,脱硝车间根据厂区空间合理、科学布置。
自然条件
抗震设防基本烈度6度
建筑场地类别Ⅲ类
3、设计条件
一台75吨循环流化床锅炉NOx原始排放浓度,按400mg/m3设计;
4、性能指标与质保期
性能指标定义
NOX浓度计算方法
烟气中NOX浓度的计算方法如下:
式中:
NOX:
标准状态,6%含氧量、干烟气下NOX浓度,单位mg/Nm3;
NO:
实测干烟气中NO体积含量,单位μL/L;
O2:
实测干烟气中氧含量,单位%;
:
经验数据(在NOX中,NO占95%,NO2占5%);
:
NO由体积含量μL/L到质量含量mg/m3的转换系数。
注:
本文提到的NOX浓度均指修正到标态、干基、6%O2时烟气中的NOX浓度。
脱硝效率
脱硝效率也称NOX脱除率,其计算方法如下:
式中:
C1:
脱硝系统运行时脱硝装置入口处烟气中NOX含量(mg/Nm3);
C2:
脱硝系统运行时脱硝装置出口处烟气中NOX含量(mg/Nm3)。
氨逃逸浓度
氨逃逸浓度是指在脱硝装置出口处烟气中氨的浓度(干基、6%O2)。
脱硝装置可用率
A:
每年锅炉的总运行时间(小时)。
B:
每年因脱硝装置故障导致的停运时间(小时)。
性能指标保证
脱硝效率
性能考核试验时,在锅炉正常负荷范围内,脱硝装置的脱硝效率不低于80%;正常运行达到用户所在地环保部门要求,脱硝装置出口NOX排放浓度≤100mg/Nm3(标态,干基,6%O2)。
氨逃逸
在锅炉的正常负荷范围内,脱硝装置出口不存在氨逃逸,该性能保证和脱硝装置出口NOX浓度同时考核。
上述性能保证指标的条件为:
锅炉分离器入口烟气温度≥800℃。
脱硝装置可用率保证
脱硝装置的可用率在正式移交后的一年中大于98%。
5设计规范及要求
概述
本设计规范及要求仅是需方的最低要求,供方根据本工程的实际情况和自身技术,按照有关标准和规范进行优化设计,达到技术先进、安全可靠、运行经济,且能满足环境保护的要求。
规程和标准
总则
设计、制造、安装、调试、试验及检查、试运行、考核、最终交付等应符合相关的标准和规范。
对于标准和规范的采用应遵循下述原则:
●首先应符合中国国家标准(GB)、部颁标准及电力行业标准(DL);
●上述标准中不包含的部分采用技术来源国标准或国际通用标准,由供方提供,需方确认;
●如上述标准均不适用,需方和供方讨论确定;
●上述标准有矛盾时,按较高标准执行。
遵循的标准和规范如下,但不仅限于此:
《火电厂大气污染物排放标准》---------------GB13223
《火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性非催化还原法》HJ563
《钢结构设计规范》----------------------------GB50017
《建筑抗震设计规范》---------------------------GB50011
《电力建设施工及验收技术规范(管道篇)》----------DJ56
《电力建设施工及验收技术规范(管道篇)》----------DL5031
《工业企业噪声控制设计规范》---------------------GBJ87
《建筑设计防火规范》--------------------------(GB50016)
设计通则
总的技术要求
供方提供的烟气脱硝系统至少应满足以下要求:
(1)采用先进、成熟、可靠的技术,造价经济、合理,便于运行和维护。
(2)所有的设备和材料应是新的和优质的。
(3)高的可利用率。
(4)机械部件及其组件应有良好的互换性。
(5)确保人员和设备安全。
(6)易观察、易监视、维护简单。
(7)运行人员数量最少。
(8)节约能源、水和材料。
(9)脱硝系统能适应锅炉的启动、停机及正常负荷变动。
(10)脱硝系统的调试、启停和运行不影响主机的正常工作。
(11)检修时间间隔与机组的要求一致,不增加机组的维护和检修时间。
(12)在设计上留有足够的冗余。
工艺要求
本工程采用气相复合脱硝方法。
系统构成
烟气脱硝系统包括
主体分项系统:
(1)脱硝剂输送供应系统
(2)脱硝剂分配系统
附体分项系统:
(4)电气系统
(5)仪表和控制系统
(6)除尘系统
运行要求
运行适应性
为了与锅炉的运行模式相协调,脱硝装置的设计遵循以下原则:
(1)脱硝装置能适应锅炉的正常负荷变动,快速投入与停止,跟随能力强。
(2)脱硝装置能在锅炉70~110%负荷条件下持续、安全地运行。
(3)脱硝装置的检修时间间隔与锅炉的要求一致,不应增加维护和检修期。
使用寿命要求
脱硝系统整体设计使用寿命大于10年,大修期为3年。
噪声控制要求
脱硝装置区域设备运转噪声满足小于85分贝的要求(离设备1米处测量)。
振动
设备必须在符合国家(关于振动)相关标准的条件下运行。
安全与防火
脱硝剂系统的设计必须满足有关安全与消防法规。
安装
安装应满足国家及电力行业的相关规范、规程和规定。
质量控制
供方负责对其供货范围内的设备和材料的制造和安装实行质量控制,制定质量控制计划和手册,并检查各个项目是否符合要求。
电站锅炉脱硝工艺流程图
工艺流程简介
脱硝剂—→料仓——→变频给料器→进入炉膛800℃-900℃高温区→洁净烟气
↑
罗茨风机———————→
主要设备(具体见附页-设备配置清单)
(1)脱硝剂输送、储存装置
脱硝剂输送供应装置的设置应充分满足锅炉运行状况,并考虑备用余量。
(2)喷射、给料系统
脱硝剂喷射系统采用压缩空气将脱硝剂雾化喷入高温烟气中。
喷管材质应满足运行工况要求:
本项目喷管安装在分离器进口烟道中,粉尘浓度高,烟气流速大,烟气温度高,喷管宜选用耐高温(1100℃以上)、耐腐蚀、耐磨损的合金产品。
(3)监测、自控系统
根据脱硝装置运行监控要求配置完整的仪表和控制系统,采用西门子PLC控制柜。
(4)电源
电源进线电缆由甲方提供,将总电源从配电室引至脱硝现场。
(5)集控室
采用钢架结构集装箱式,满足安全、消防、防雨、防尘要求;美观、机动、占地面积小。
甲方自建。
材料
供方所有材料均是优质的,在运行期间的各种工况下,不会造成超过设计标准的老化、疲劳和腐蚀,且在任何部件产生的应力和应变不能对可靠性产生影响。
备品备件、专用工具
供方提供满足安装、调试和质量保证期内所必需的随机备品备件;供方提供便于维修和安装使用的专用工具。
二、供货范围及工作范围
供方负责提供脱硝系统内的设备供给、安装、调试、技术服务、人员培训、性能考核、试验、检验、售后服务等。
供方应按照需方的总体进度要求,组织、参加设计联络会;按时提供设计图纸、资料及施工、调试、运行、检修的说明。
供方应派遣技术专家参加性能考核试验。
供方应对需方的运行、维护和管理人员进行必要的技术培训。
供方应详细列出所供设备和材料、备品备件及专用工具的详细清单。
三、检验、调试和性能考核试验
1、概述
本章节用于合同执行期间对供方所提供的所有设备进行检验、调试和性能考核试验,确保所供设备符合要求。
2、工厂检验与试验
工厂检验和试验是质量控制的重要组成环节。
供方须严格进行厂内各生产环节的检验和试验。
供方提供的合同设备必须签发质量证明、检验记录和测试报告,并且作为交货时质量证明文件的组成部分。
检验范围包括原材料或元器件的进厂,部件的加工、组装、试验至出厂试验。
检验结果如有不符或达不到要求,供方需采取措施处理直至满足要求。
工厂检验的所有费用供方负责。
3、现场试验
供方进行设备开箱检验和现场试验(若需要),检验设备是否满足要求。
4、性能考核试验
性能考核试验的目的是为了检验合同设备的性能是否符合要求,由需方、供方协商委托有资质的第三方实施。
性能考核试验由需方主持,供方参加,具体试验时间由双方商议确定。
性能考核试验必需的特殊试验仪器和工具由第三方负责提供。
性能考核试验开始前,供方必须对脱硝装置进行优化调整,使脱硝装置出口NOX浓度和氨逃逸浓度达到预先确定的指标。
性能考核试验的具体测试项目至少应包括:
NOX出口浓度、氨逃逸浓度等。
四、技术资料和交付进度
在合同执行过程中,供方至少应提供下列资料,但不仅限于此:
1、工艺部分
-系统设计说明
-设备清册
2、电气部分
-电动机清单(按照连续、间断等运行工况分别列出)
-电气设备清册
3、仪表及控制部分
-系统设计说明
-I/O清册
-设备清册
-控制盘、柜布置图
-控制系统配置图
-控制盘、箱、柜图
-端子排出线图
-显示画面资料
4、资料交付进度
资料交付进度
双方在设计联络会中确定。
资料份数
资料名称
单位
提供数量
设计文件和图纸
套
4(1份为电子版)
运行和维护手册
套
4(1份为电子版)
培训手册
套
4(1份为电子版)
资料交接程序:
为了更好、更快捷合作,供方需将图纸和资料送交到需方指定地址。
五、脱硝方法效果对比
传统选择性非催化还原法(SNCR法)与气相复合脱硝方法对比表
SNCR法
气相复合
脱硝法
备注
设备安装
难易程度
困难
容易
SNCR法设备多,安装复杂;
气相复合脱硝方法集装箱式安装简单
工艺情况
复杂
简单
SNCR法系统多、工艺复杂;
气相复合脱硝方法工艺简单
安装周期
较长
短
SNCR法安装周期常规30天;
气相复合脱硝方法安装周期10天
安全性
低
高
SNCR法还原剂氨水为危险化
学品,运输、储存危险性高;
气相复合脱硝法脱硝剂为固态粉末状,运
输、储存安全、方便
运行维护
复杂
简单
SNCR法设备多运行维护复杂;
气相复合脱硝方法简单、运行维护方便
脱硝剂耗量
20%氨水
每小时50Kg
每小时
15Kg
脱硝剂成本基本持平
电耗
95KW/h
18KW/h
SNCR法比气相复合脱硝方法年耗电多55万度
水耗
吨/小时
无
SNCR法比气相复合脱硝方法年耗水多1500吨
人工
2人/班
无人值守
气相复合脱硝方法可实现无人值
守
对锅炉影响
较大
较小
SNCR法存在以下缺点:
1.喷嘴下方水冷壁腐蚀严重;
2.空预器、过热器、省煤器积灰
严重,影响锅炉出力,降低热效率
3.灰斗积灰渣严重
4.影响布袋除尘器除尘效果,降低
布袋使用寿命
气相复合脱硝方法避免了以上缺点
脱硝率
30%-50%
>85%
SNCR法脱硝率一般30%-50%,并随
运行时间加长降低;达不到
100mg/Nm3以下排放标准
气相复合脱硝方法脱硝率一般>85%,不随运
行时间加长降低;排放浓度随机调
整,轻松降至50mg/Nm3以下
氨逃逸
10PPM
无
占地面积
较大
很小
六、业绩
1、青岛龙发热电有限公司75t/h锅炉脱硝项目
2、莱州龙泰热电有限公司3*130t/h锅炉脱硝项目
3、海阳龙凤热电有限公司3*75t/h锅炉脱硝项目
4、龙口矿业集团热电有限公司2*140t/h锅炉脱硝项目