SNCR脱硝系统技术及性能要求.docx
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SNCR脱硝系统技术及性能要求
SNCR脱硝系统技术及性能要求
1.4.1设计、制造、检验标准
脱硝装置的设计、制造、安装、调试、试运行等应符合相关的中国规范及标准。
SNCR系统的设计、土建、供货、调试、试验及检查、试运行、考核、最终交付等应符合相关的中国法律及规范、以及最新版的ISO和IEC标准。
对于标准的采用应符合下述原则：
序号
标准名称
标准号
1
《1KV以上52KV及以下高压交流金属封闭开关设备和控制设备》
GB3906
2
《包装储运图示标志》
GB191
3
《标准电压》
GB153
4
《导体和电器选择设计技术规定》
DL/T5222-2005
5
《低压成套开关设备和控制设备》
GB7251.1-3
6
《低压成套开关设备基本试验方法》
GB9466
7
《低压电器外壳防护等级》
GB/T4942-2
8
《电力建设施工及验收技术规范》
DL/T5190.4-2004
9
《电气绝缘的耐热性评定和分级》
GB11021
10
《电气装置安装工程施工及验收规范》
GBJ232
11
《电压互感器》
GB1207
12
《钢结构工程施工及验收规范》
GB50305
13
《钢结构设计规范》
GB50017
14
《工业管道施工及验收》
GBJ253
15
《工业锅炉烟箱烟囱制造技术条件》
JB/T1621-1993
16
《工业企业厂界噪声标准》
GB12348
17
《工业企业噪声控制设计规范》
GBJ87
18
《固定式钢斜梯》
GB4053.4
19
《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及监测方法》
HJ/T76
20
《固定污染源烟气排放连续监测技术规范（试行）》
HJ/T75-2007
21
《固体绝缘材料工频电气强度的试验方法》
GB1408
22
《锅炉大气污染物排放标准》
GB13271
23
《锅炉烟尘测试方法》
GB/T5468
24
《火电厂大气污染物排放标准》
GB13223
25
《火力发电厂热力设备和管道保温油漆设计技术规定》
DL/T5072
26
《建筑抗震设计规范》
GB50011
27
《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》
DL/T620
28
《碳钢焊条》
GB/T5117-1995
29
《火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性非催化还原法》
HJ/T563-2010
DL/T5121-2000《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》
DL/T5072-2007《火力发电厂保温油漆设计规程》
GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》
HJ563-2010火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性非催化还原法
GB8978-2002《污水综合排放标准》
GBZ2-2007《作业环境空气中有害物职业接触标准》
DL5022-93《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》
DLGJ158-2001《火力发电厂钢制平台扶梯设计技术规定》
DL5027-1993《电力设备典型消防规程》
YB9070-92《压力容器技术管理规定》
GBl50-2011《压力容器》
YSJ212-92《灌注桩基础技术规程》
GB50009-2012《建筑结构荷载规范》
GB50010-2010《混凝土结构设计规范》
GB50017-2011《钢结构设计规范》
GB50003-2011《砌体结构设计规范》
GB50011-2010《建筑抗震设计规范》
GB50191-2012《构筑物抗震设计规范》
GB50007-2002《建筑地基基础设计规范》
GB50040-1996《动力基础设计规范》
GB/T11263-1998《热轧H型钢和部分T型钢》
DL5002-93《火力发电厂土建结构设计技术规定》
DL/T5029-94《火力发电厂建筑装修设计标准》
DL/T5094-1999《火力发电厂建筑设计规程》
GB50222-95《建筑内部装修设计防火规范》
GB50207-2002《屋面工程质量验收规范》
《中华人民共和国工程建设标准强制性条文-房屋建筑部分》
GB/T50001-2010《房屋建筑制图统一标准》
GB/T50105-2010《建筑结构制图标准》
DL400-91《继电保护和安全自动装置技术规程》
GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》
DL/T5044-95《低压配电设计规范》
GB755-2000《旋转电机定额和性能》
GB997-1981《电机结构及安装型式代号》
GB1971-1980《电机线端标志与旋转方向》
GB/T1993-1993《旋转电机冷却方法》
GB1032-85《三相异步电机试验方法》
GB50217-94《电力工程电缆设计规范》
DL/T5190.5-2004《电力建设施工及验收技术规范》热工自动化篇
DL/T659-2006《火力发电厂分散控制系统验收测试规程》
其他标准和规范
GB50229-2006火力发电厂与变电所设计防火规范
GBJ46-88《施工现场临时用电安全技术规范》
GB50194-93《建设工程施工现场供用电安全规范》
GBJ303-88《建筑电气安装工程质量检验评定标准》
GBJ201-83《土方及爆破工程施工验收规范》
GB50221-2001《钢结构工程质量检验评定标准》
GBJ205-95《钢结构施工及验收规范》
GB50212-2002《建筑防腐蚀工程施工及验收规范及条文说明》
HGJ229-91《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》
SD30-87《发电厂检修规程》
GB0198-97《热工仪表及控制装置施工及验收规范》
GB50268-2008《给水排水管道工程施工及验收规范》
GB50205-2001《钢结构工程施工及验收规范》
DL5007-92《电力建设施工及验收技术规范》（火力发电厂焊接篇）
SDJ69-87《电力建设施工及验收技术规范》（建筑施工篇）
SDJ280-90《电力建设施工及验收技术规范》（水工工程篇）
DL/T5190.5-2004《电力建设施工及验收技术规范》（热工自动化篇）
DL5031-94《电力建设施工及验收技术规范》（管道篇）
GB50168-2006《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》
GB50169-2006《电气装置安装工程接地线路施工及验收规范》
GB50170-2006《电气装置安装工程旋转电机施工及验收规范》
GB50171-2006《电气安装工程盘柜二次接线施工及验收规范》
GB50149-2010《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》
GB50259-96《电气装置安装工程电气照明施工及验收规范》
GB50231-2009《机械设备安装工程施工及验收通用规范》
GB50235-2010《工业金属管道工程施工及验收规范》
DL5017-2007《水电水利工程压力钢管制造安装及验收规范》
GB50231-2009《机械设备安装工程施工及验收通用规范》
GB50235-2010《工业金属管道工程施工及验收规范》
GB50236-2011《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》
GB50254～GB50259-96《电气装置安装工程施工及验收规范》
GB50275-2010《GB50275-2010风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范》
HJ/T75-2001《火电厂烟气排放连续监测技术规范》
GB14554-93《恶臭污染物排放标准》
工程中的工作语言为中文，所有的文件、图纸均用中文进行编写。
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，由投标方提供，招标方确认；
上述标准有矛盾时，按较高标准执行。
1.4.2.2.1还原剂喷射系统
1）还原剂喷射系统的设计能适应锅炉50％～110％BMCR之间的任何负荷持续安全运行，并能适应锅炉的负荷变化和锅炉启停次数的要求。
2）SNCR脱硝装置能够在NOx排放浓度为最小值和最大值之间任何点运行。
3）喷射系统尽量考虑利用现有锅炉平台进行安装和维修。
4）喷枪有足够的冷却保护措施以使其能承受反应温度窗口的温度，而不产生任何损坏。
5）采用喷枪，压缩空气雾化的双流体喷枪，喷枪设置外套管。
6）在线配制稀释好的尿素溶液将送到各层喷射层，各喷射层设有总阀门控制本喷射层是否投运，投运的喷射层采用固定喷枪方式。
短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压力监测，分几路通到各喷射层，每个喷射层的雾化压缩空气总管设有压力调节、压力测量、流量控制阀门，再通往各个喷射器。
氮氧化物与还原剂在汽化后发生气相反应。
少量气态氨排入大气。
本工程每台锅炉配制16-18-24支喷枪，其中主要出力喷枪布置在燃烧室截面处，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。
温度、混合效果、停留时间是链条锅炉SNCR系统取得上面的关键因素的保证，取决于喷点位置的选取。
所确定的喷射点应该温度合适，混合充分，并且有足够的停留时间。
锅炉最合适的反映剂喷射区域，高脱硝效率的关键所在。
尿素喷雾可以比较容易地充满垂直于烟气速度方向的横截面内，从而保证混合均匀。
再者，入口处烟气到中心管出口有较远的行程，获得较长的停留时间，有利于还原反应的进行。
有以下情况时，SNCR系统必须全部停止运行：
1，锅炉MFT动作
2，锅炉没有烟气量
3，脱硝DCS控制系统故障
4，尿素在线浓度计故障
5，NOx/O2/NH3污染物在线监测系统故障
6，尿素分配和调节系统故障
7，脱硝系统电源消失
1.4.2.2.3计量分配系统
1）每台锅炉配置计量与分配系统。
2）计量分配系统就近布置在喷射系统附近锅炉平台上，以焊接或螺栓的形式固定。
不影响锅炉其他部位检修工作。
3）计量分配系统设置空气过滤器，以防设备堵塞。
4）计量混合系统主要包括：
每种输入介质的开关阀；每种输入介质的过滤器；单向阀；还原剂控制阀；压缩空气压力调节阀；还原剂流量计；混合液用压力变送器；压缩空气用压力表；还原剂用就地手动控制阀、压力表、流量计。
1.4.2.2.4尿素溶液储存和制备系统
1）尿素溶液储存系统的总储存容量按照1台炉连续运行7-10天储量制作，区域布置考虑一台锅炉的所需，预留场地，本期建设的溶液制备与储存系统与将来扩建的设施考虑无互为备用。
还原剂尿素人工或输送带送入储罐，进行蒸汽加热搅拌。
储存罐及泵站模块可安装于混凝土围堰内。
为避免罐内过压或真空，罐顶部安装安全阀及呼吸阀。
运行期间，罐压通过压力变送器可实现就地及远程连续监测。
输送泵（一用一备）在一定压力下向SNCR系统提供尿素。
因此一定量的尿素循环往复，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SNCR系统对罐区及系统安全设计要求较高，我们在储罐设计上对安全性作了详细的设计，如整个系统配有气体实时监测系统，一旦出现泄露将会发出警报，并在高位泄露的情况下自动停止系统运行。
为了保证储罐的安全，储罐上配有的所有仪器仪表均可采用防爆，在使用过程中不会产生电火花。
储罐的设计也充分考虑了尿素蒸汽压高的特点，设有温度及压力监测，对储罐内的压力进行实时监测，罐内一旦超压，压力释放阀会自动开启，使罐内压力回落到正常水平。
2）尿素考虑采用人工运输。
3）尿素溶液浓度为20％（重量比）。
4）尿素溶液和储存设备依据就近原则在锅炉附近空地布置。
设备间距满足施工、操作和维护的要求，各设备间的连接管道保温。
5）尿素溶液罐设置1座，溶液罐由不锈钢304材质制造，并做焊口露点检测，保证不泄漏。
6）尿素溶液罐的开口有人孔、尿素或尿素溶液入口、尿素溶液出口、液位表、温度表口、取样口和排放口。
7）尿素储罐设置输送泵，输送泵采用304材质。
8）尿素溶液储罐装设1座并设呼吸阀装置。
并在储存罐预留15%溶液管道接口。
设防止吸收尿素的水封槽。
9）尿素溶液储罐设有梯子、平台、栏杆和液面计支架。
10）尿素溶液罐考虑疏水回收利用。
11）尿素配置罐采用磁翻板液位计（带信号输出），尿素储存罐远传采用连续液位计，为雷达液位计。
1.4.2.2.5尿素溶液输送供给系统
1）每锅炉各设一套尿素溶液输送供给系统。
2）尿素溶液输送泵采用多级离心泵。
3）输送泵设有备用，对于每套输送供给系统，输送泵采用2×100%容量设计。
4）尿素溶液输送供给系统设置过滤器，以防止设备堵塞。
1.4.2.2.6背压控制安全阀
背压控制回路能调节尿素溶液输送泵为计量装置供应尿素所需的稳定流量和压力，背压控制阀设置配套。
1.4.2.2.7喷枪分配装置
喷枪分配装置放在喷枪前，同时，该装置设有雾化空气和冷却空气管道，为了安装方便，这个装置已组成模块。
喷枪是SNCR系统的关键设备，喷枪的材质、设计对脱硝系统的效率和喷枪的寿命有很大的影响。
我公司针对本锅炉要求的效率和雾化，设计最适合的喷枪。
火电锅炉炉膛大、烟气量大，设计基于本项目特点的耐磨耐高温、穿透力强的喷枪。
1.4.2.2.8墙式喷枪组件
每一个喷枪组件都具有适合的尺寸和特性，保证达到必须的NOx减排所需的流量和压力。
喷枪枪体材质316L，喷嘴为哈氏合金材质。
喷枪设进给推进系统。
每台锅炉都设有一个流量计量模块，包括一个布置在开关阀和流量调节阀之间的流量计构成。
计量模块管线上设置现场压力表和压力开关，压力开关的压力信号送往PLC系统，作为每台锅炉喷尿素溶液的反馈信号。
装设在烟囱的NOx测量信号送到PLC系统，经过一定的算法，通过PLC向调节阀发送指令信号。
尿素在计量管线的调节阀之后分成两路，分别送往两个分离器。
每个分离器均设置了尿素喷枪，每个分离器有一个尿素流量分配模块，而实现每支喷枪之间流量的均匀分配。
喷枪：
采用转为脱硝系统设计和生产的气力雾化喷射器，它包括喷枪本体、喷嘴座、雾化头、喷嘴罩四部分。
喷枪本体上的尿素溶液进口和雾化气体进口为螺纹连接，通过两根金属软管分别与尿素溶液管路、压缩空气管路连接。
每个组件包括空气雾化喷枪、用于插入调整的适配器、用于连接锅炉支撑的连接件、快装接头和用于化学剂和雾化空气管路及冷却空气管路连接的钢丝编织可弯曲软管。
1.4.2.2.9稀释水系统
当锅炉负荷或炉膛出口的NOx浓度变化时，送入炉膛的尿素量也应随之变化，这将导致送入喷射器的流量发生变化。
若喷射器的流量变化太大，将会影响到雾化喷射效果，从而影响脱硝率。
因此，设计了稀释水系统，用来保证在运行工况变化时喷嘴中流体流量基本不变。
1.4.2.3给水排水系统及废水处理系统
●给水排水系统：
SNCR系统，利用满足要求的新鲜化学水，自动配制成一定浓度的尿素溶液，经输送系统输送至喷枪，喷入炉膛内部进行脱硝反应。
按电厂水质报告，尿素溶液稀释水采用新鲜工业稀释所用水要或除盐水。
●废水的处理：
尿素溶液制备以及稀释过程中无废水产生，在系统停运期间，尿素管路的冲洗水回到尿素溶液制备车间地坑，重复回收利用，无需废水处理系统。
1.4.2.4管道
1.4.2.4.1设计原则
本工程中的工艺材料，根据物性及工艺要求，尿素溶液管道选用不锈钢无缝钢管，尿素溶液相关设备、管道阀门及相关辅材选用不锈钢材质；稀释水管道、压缩空气管道选用不锈钢材质的无缝钢管。
（1）投标方根据最新版国标设计、供应成套管道、辅件和管道支撑。
尿素制备到锅炉的尿素溶液循环管道的支架，尽量利用厂区原有管网支架。
（2）管道设计时，充分考虑工作介质对管道系统的腐蚀与磨损，选用恰当的管材（如衬胶钢管、不锈钢管、合金钢钢管和玻璃钢管道等）、阀门和附件，并且征得招标方的同意。
管道设保温措施及电伴热系统，符合火力发电厂保温油漆设计规程CodefordesigninginsulationandpaintingoffossilfuelpowerplantDL/T5072—1997和《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》GBJ126-89。
（3）投标方按设计标准，合理确定各管道系统的设计参数（如压力、温度、流量、流速等），其数据提交招标方。
（4）管道及附件的布置必须满足脱硝装置施工及运行维护的要求，并避免与其它设施发生碰撞。
（5）投标方管道与招标方管道或设备相连接处，投标方指明所用材料的特性。
Ø标准化。
本工程设计及其实施将按照国家、地方的有关标准进行。
我们所选用的系统，设备，产品和软件符合工业标准或主流模式。
Ø先进性。
工程的整体方案将保证具有明显的先进特征。
考虑到电子信息技术的迅速发展，本设计在技术上将适度超前，所采用的设备，产品和软件不仅成熟而且能代表当今世界的技术水平。
Ø实用性。
本工程设计将以用户需求分析着手，并以得到用户认可的需求为目标来开展工作，保证满足目前及将来的各种需要。
Ø合理性和经济性。
在保证先进性的同时，以提高工作效率，节省人力和各种资源为目标进行工程设计，充分考虑系统的实用和效益，争取获得最大的投资回报率。
Ø安全性和可靠性。
安全和可靠是对动力能源的基本要求，是本集成管理系统工程设计所追求的主要目标。
Ø模块化和可扩充性。
集成管理系统的总体结构将是结构化和模块化的，具有很好的兼容性和可扩充性，既可使不同厂商的设备产品综合在一个系统中，又可使系统能在日后得以方便地扩充，并扩展另外厂商的设备产品。
Ø方便性和舒适性。
我们提供的PLC集中控制系统在使用和操作上将是十分方便和舒适的，将为系统的拥有者、管理者及其客户提供最有效的信息服务，提供高效、舒适、便利和安全的工作环境。
Ø灵活性。
系统提供管理人员和用户灵活移动和变更设备的可能。
投标方方设计依据至少遵循下列文件和标准，但不限于此：
1）本项目招标文件
2）《火力发电厂设计技术规程》DL5000-2000
3）《电力工程制图标准》DL5028-93
4）《继电保护和安全自动装置技术规程》DL400-91
5）《火力发电厂厂用电设计技术规定》DL/T5153-2002
6）《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》DL/T5136-2001
7）《发电厂、变电所电缆选择与敷设设计规程》SDJ26-89
8）《火力发电厂和变电所照明设计技术规定》DLGJ56-95
9）《3~110KV高压配电装置设计规范》GB50060-92
10）《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620-1997
11）《电测量及电能计量装置设计技术规程》DL/T5137-2001
12）《电力工程电缆设计规范》GB50217-94
13）《火力发电厂厂内通信设计技术规定》DL/T5041-95
14）《建筑物防雷设计规范》GB50057-94
15）《火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定》DL/T5044-95
16）《低压配电设计规范》GB50054-95
17）《交流电气装置的接地》DL/T621-1997
18）《过程检测和控制流程图用图形符号和文字符号》GB2625－81
19）《火力发电厂电子计算机监视系统技术规定》NDGJ91－89
20）《火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统设计技术规定》DLGJ116－93
21）《分散控制系统设计若干技术问题规定》1993年3月能源部电力规划设计管理局
22）《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GB93－96
23）《火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统在线验收测试规程》DL/T655-1998
24）《火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程》DL/T657-1998
25）《火力发电厂顺序控制系统在线验收测试规程》DL/T658-1998
26）《火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程》DL/T659-1998
27）《火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性非催化还原法（征求意见稿）》
28）GB536液体无水氨
29）GB12348工业企业厂界噪声排放标准
30）GB12801生产过程安全卫生要求总则
31）GB14554恶臭污染物排放标准
32）GB18218危险化学品重大危险源辨识
33）GB50016建筑设计防火规范
34）GB50040动力机器基础设计规范
35）GB50160石油化工企业设计防火规范
36）GB50222建筑内部装修设计防火规范
37）GB50229火力发电厂与变电站设计防火规范
38）GB50243通风与空调工程施工质量验收规范
39）GB50351储罐区防火堤设计规范
40）GB/T16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法
41）GB/T21509燃煤烟气脱硝技术装备
42）GB/T50033建筑采光设计标准
43）GBZ1工业企业设计卫生标准
44）DL5009.1电力建设安全工业规程（火力发电厂部分）
45）DL5053火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程
46）DL/T5029火力发电厂建筑装修设计标准
47）DL/T5035火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程
48）DL/T5120小型电力工程直流系统设计规程
49）DL/T5136火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程
50）DL/T5153火力发电厂厂用电设计技术规定
51）HJ/T75固定污染源烟气排放连续监测技术规范（试行）
52）HJ/T76固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法
53）HG/T20649化工业企业总图运输设计规范
54）《危险化学品安全管理条例》（中华人民共和国国务院令第344号）
55）《危险化学品生产储存建设项目安全审查办法》（国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局令第17号）
56）《建设项目（工程）竣工验收办法》（计建设（1990）1215号）
57）《建筑项目竣工环境保护验收管理办法》（国家环境保护总局令第13号）
58）HJ563-2010火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性非催化还原法
1.4.2.4.2技术要求
（1）管道系统的布置（包括各种支吊架）能承受各种荷载和应力。
投标方对所有主要管道的热膨胀位移和应力进行计算，并确保管道作用在设备上的力和力矩在规定范围之内。
（2）所有管道的布置和支吊架设计便于检修维护与保温安装。
在与设备连接处，提供法兰短管件，以减少维修要求的管道拆卸工作。
（3）所有管道系统设计有高位点排气和低位点排水措施。
（4）所有管道有清晰的标识，标明管内介质及流向。
（5）管道运输时端口采取金属和塑料盖封闭，以防损坏和污物进入。
（6）仪用压缩空气管道，包括所有软绝缘管、附件、阀门等使用不锈钢。
（7）架空管道支架要预留另一炉脱硝所需走管位置。
1.4.2.5阀门
1.4.2.5.1概述
投标方负责脱硝系统范围内所有阀门的设计、制造、试验，所采用标准、规程和规范应征得招标方认可。
所有阀门的设计选型适应于介质特性和使用条件，规格尽量统一，并尽量减少阀门的种类和厂
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