脱硝方案氨水样本.docx

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脱硝方案氨水样本

SCR烟气脱硝项目

技术方案

7月

技术方案

1总则

1.1本技术文献仅合用于烟气脱硝技改项目，它涉及脱硝系统正常运营所必须具备工艺系统、控制系统设计、设备选型、采购、制造、运送、设备供货、脱硝系统安装施工及全过程技术指引、调试、试运营、人员培训和最后交付投产。

土建设计及施工由招标方负责，由投标方提出土建条件资料。

1.2本技术文献提出是最低限度技术规定，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述关于原则和规范条文，投标方保证提供符合国家或国际原则和本技术规范书规定优质产品及其相应服务，对国家关于安全、环保、劳卫、消防等强制性原则将满足其规定，同步保证达到招标技术条件书规定指标值。

当投标方执行招标技术条件书所列原则（所列原则如有更新版本，以最新版本为准）有矛盾时，按较高原则执行。

1.3技术合同谈判将以本技术文献书为蓝本，经修改后最后拟定文献将作为技术合同书，并与商务合同文献有相似法律效力。

双方工作语言为中文，所有技术条件书、文献资料均为中文。

1.4本技术文献未尽事宜，双方协商解决。

2工程概况

2.1锅炉重要参数

锅炉类型

链条炉

额定蒸发量

35t/h

省煤器出口烟气温度

≥350℃（暂定）

烟气中NOX含量

≤600mg/m3（暂定）

烟气中含水量

2%（暂定）

空气中氧含量

11%

烟气量

105000m3/h

备注：

NOx计算均已NO2计算

2.2脱硝工艺方案

锅炉脱硝装置分别采用选取性催化还原法（SCR）工艺做脱硝设计方案。

性能保证规定：

当装置进口烟气中NOX含量不不不大于600mg/m3时，保证脱硝装置出口烟气中NOX含量不不不大于200mg/m3。

2.3工程范畴

2.3.1本工程为设计、供货、安装、培训、调试及交付使用等为一体总承包项目。

招标方提供电源、气源、水源、热源至脱硝区域10米范畴内。

2.3.2投标方提供详细供货清单，但不局限于供货范畴内所列设备和系统。

对于属于整套设备运营和施工所必须部件，虽然本文条款中未列出或数量局限性，投标方仍须在执行合同步补足。

2.3.3投标方提供检修所需专用工具、随机备品备件。

3设计采用原则和规范

3.1脱硝装置设计、制造、安装、调试、实验及检查、试运营、考核、最后交付等符合有关中华人民共和国法律及规范。

对于原则采用符合下述原则：

（1）与安全、环保、健康、消防等有关事项执行中华人民共和国国家及地方关于法规、原则；

（2）设备和材料执行设备和材料制造商所在国原则；

（3）建筑、构造执行中华人民共和国电力行业原则或中华人民共和国相应行业原则。

3.2脱硝工程设计、制造、安装、调试、实验及检查、试运营、性能考核、最后交付中采用所有原则、规定如下：

GB50054－95

《低压配电设计规范》

GB50034－92

《工业公司照明设计原则》

GB13223－

《火电厂大气污染物排放原则》

GB12348－90

《工业公司厂界噪声原则》

GB16297－1996

《大气污染物综合排放原则》

HJ/T75-

《火电厂烟气排放持续监测统技术规范》

GB4272-92

《设备及管道保温技术通则》

GB50221—95

《钢构造工程质量检查评估原则》

GB50205-

《钢构造工程施工质量验收规范》

GB50212-91

《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》

HGJ229—91

《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》

GB0198—97

《热工仪表及控制装置施工及验收规范》

GB50168—92

《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》

GB50169—92

《电气装置安装工程接地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》

GB50231-98

《机械设备安装工程施工及验收通用规范》

GB50235-97

《工业金属管道工程施工及验收规范》

GB50236-1998

《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》

GB50275-98

《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》

HGJ209—83

《钢构造、管道涂装技术规程》

JGJ8l—91

《建筑钢构造焊接规程》

DLGJ158-

《火力发电厂钢制平台扶梯设计技术规定》

4烟气脱硝工艺方案

4.1脱硝工艺简介

关于NOX控制办法从燃料生命周期三个阶段入手，限燃烧前、燃烧中和燃烧后。

当前，燃烧前脱硝研究很少，几乎所有形容都集中在燃烧中和燃烧后NOX控制。

因此在国际上把燃烧中NOX所有控制办法统称为一次办法，把燃烧后NOX控制办法统称为二次办法，又称为烟气脱硝技术。

当前普遍采用燃烧中NOX控制技术即为低NOX燃烧技术，重要有低NOX燃烧器、空气分级燃烧和燃料分级燃烧。

应用在燃煤电站锅炉上成熟烟气脱硝技术重要有选取性催化还原技术（SelectiveCatalyticReduction，简称SCR）、选取性非催化还原技术（SelectiveNon-CatalyticReduction，简称SNCR）以及SNCR/SCR混合烟气脱硝技术。

4.2SCR烟气脱硝技术

近几年来选取性催化还原烟气脱硝技术（SCR）发展较快,在欧洲和日本得到了广泛应用,当前催化还原烟气脱硝技术是应用最多技术。

1）SCR脱硝反映

当前世界上流行SCR工艺重要分为氨法SCR和尿素法SCR两种。

此两种法都是运用氨对NOX还原功能，在催化剂作用下将NOX（重要是NO）还原为对大气没有多少影响N2和水。

还原剂为NH3，其不同点则是在尿素法SCR中，先运用一种设备将尿素转化为氨之后输送至SCR触媒反映器，它转换办法为将尿素注入一分解室中，此分解室提供尿素分解所需之混合时间，驻留时间及温度，由此室分解出来之氨基产物即成为SCR还原剂通过触媒实行化学反映后生成氨及水。

尿素分解室中分解成氨办法有热解法和水解法，重要化学反映方程式为：

NH2CONH2+H2O→2NH3+CO2

在整个工艺设计中，普通是先使氨蒸发，然后和稀释空气或烟气混合，最后通过度派格栅喷入SCR反映器上游烟气中。

典型SCR反映原理示意图如下：

在SCR反映器内，NO通过如下反映被还原：

   4NO+4NH3+O2→3N2+6H2O

   6NO+4NH3→5N2+6H2O

当烟气中有氧气时，反映第一式优先进行，因而，氨消耗量与NO还原量有一对一关系。

在锅炉烟气中，NO2普通约占总NOX浓度5%，NO2参加反映如下：

   2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O

   6NO2+8NH3→7N2+12H2O

上面两个反映表白还原NO2比还原NO需要更多氨。

在绝大多数锅炉烟气中，NO2仅占NOX总量一小某些，因而NO2影响并不明显。

SCR系统NOX脱除效率普通很高，喷入到烟气中氨几乎完全和NOX反映。

有一小某些氨不反映而是作为氨逃逸离开了反映器。

普通来说，对于新催化剂，氨逃逸量很低。

但是，随着催化剂失活或者表面被飞灰覆盖或堵塞，氨逃逸量就会增长，为了维持需要NOX脱除率，就必要增长反映器中NH3/NOX摩尔比。

当不能保证预先设定脱硝效率和（或）氨逃逸量性能原则时，就必要在反映器内添加或更换新催化剂以恢复催化剂活性和反映器性能。

从新催化剂开始使用到被更换这段时间称为催化剂寿命。

2）SCR系统构成及反映器布置

在选取催化还原工艺中，NOx与NH3在催化剂作用下产生还原。

催化剂安放在一种固定反映器内，烟气穿过反映器平行流经催化剂表面。

催化剂单元普通垂直布置，烟气自上向下流动。

如下图所示：

SCR系统普通由氨储存系统、氨与空气混合系统、氨气喷入系统、反映器系统、省煤器旁路、SCR旁路、检测控制系统等构成。

下图为典型SCR烟气脱硝工艺系统基本流程简图：

4.3SNCR烟气脱硝技术

选取性催化还原脱除NOX运营成本重要受催化剂寿命影响，一种不需要催化剂选取性还原过程或许更加诱人，这就是选取性非催化还原技术。

该技术是用NH3、尿素等还原剂喷入炉内与NOX进行选取性反映，不用催化剂，因而必要在高温区加入还原剂。

还原剂喷入炉膛温度为850～1100℃区域，该还原剂（尿素）迅速热分解成NH3并与烟气中NOX进行SNCR反映生成N2，该办法是以炉膛为反映器。

研究发现，在炉膛850～1100℃这一狭窄温度范畴内、在无催化剂作用下，NH3或尿素等氨基还原剂可选取性地还原烟气中NOX，基本上不与烟气中O2作用，据此发展了SNCR法。

在850～1100℃范畴内，NH3或尿素还原NOX重要反映为：

NH3为还原剂

     4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O

尿素为还原剂

      NO+CO（NH2）2+1/2O2→2N2+CO2+H2O

当温度高于1100℃时，NH3则会被氧化为

      4NH3+5O2→4NO+6H2O

不同还原剂有不同反映温度范畴，此温度范畴称为温度窗。

NH3反映最佳温度区为850～110O℃。

当反映温度过高时，由于氨分解会使

NOx还原率减少，另一方面，反映温度过低时，氨逃逸增长，也会使NOx还原率减少。

NH3是高挥发性和有毒物质，氨逃逸会导致新环境污染。

引起SNCR系统氨逃逸因素有两种，一是由于喷入点烟气温度低影响了氨与NOx反映；另一种也许是喷入还原剂过量或还原剂分布不均匀。

还原剂喷入系统必要能将还原剂喷入到炉内最有效部位，由于NOx在炉膛内分布经常变化，如果喷入控制点太少或喷到炉内某个断面上氨分布不均匀，则会浮现分布较高氨逃逸量。

在较大燃煤锅炉中，还原剂均匀分布则更困难，由于较长喷入距离需要覆盖相称大炉内截面。

为保证脱硝反映能充分地进行，以至少喷入NH3量达到最佳还原效果，必要设法使喷入NH3与烟气良好地混合。

若喷入NH3不充分反映，则逃逸NH3不但会使烟气中飞灰容易沉积在锅炉尾部受热面上，并且烟气中NH3遇到S03会产生（NH4）2S04易导致空气预热器堵塞，并有腐蚀危险。

SNCR烟气脱硝技术脱硝效率普通为30%-40%，受锅炉构造尺寸影响很大，多用作低NOX燃烧技术补充解决手段。

采用SNCR技术，当前趋势是用尿素代替氨作为还原剂，值得注意是，近年研究表白，用尿素作为还原剂时，NOX会转化为N2O，N2O会破坏大气平流层中臭氧，除此之外，N2O还被以为会产生温室效应，因而产生N2O问题己引起人们注重。

综上所述，SCR脱硝工艺技术先进，工艺成熟，经济合理，工业业绩居多，脱硝效率高，拟选用当前效率最高SCR技术。

5工艺系统阐明

SCR脱硝系统由三个子系统所构成，SCR反映器及附属系统、氨储存解决系统和氨注入系统。

5.1氨储存系统

（1）系统构成

氨水储存系统涉及卸料泵、氨水储罐等。

（2）工艺描述

还原剂（氨）用罐车运送并在储罐储存。

市场购买还原剂（氨水浓度15%）,供应商用罐装车运送，送往氨贮存场地，通过氨卸料泵输送储槽中贮存。

使用时，储存罐中氨水由输送泵送到蒸发器中。

锅炉SCR烟气脱硝系统物料平衡计算，计算成果如下表所示。

表5-1物料平衡计算表

参数

数值

还原剂类型

氨水

纯度（%）

15

脱硝效率（%）

84

氨逃逸（ppm）

3

催化剂寿命（小时）

24000

设备年运营时间（小时）

8000

NH3水耗量（kg/h）

136

年耗NH3（t/a）

1088

（3）重要设备选型

·氨水卸料泵

氨水卸料泵为离心泵，系统设立二台卸料泵，一台运营，一台备用。

·氨水储槽

本工程设立1台氨水储罐，供2台炉使用。

氨水储罐最大充装量为63m³。

储氨罐可供应2台炉设计条件下，每天运营24小时，持续运营10天消耗量。

氨水储罐上安装有逆止阀做为储罐安全运营保护所用。

储罐还装有温度计、液位