锅炉SNCR烟气脱硝方案修订稿.docx

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锅炉SNCR烟气脱硝方案修订稿

内部编号：

（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）

锅炉SNCR烟气脱硝方案

×××公司

3×10t/h+1×20t/h水煤浆锅炉及3×5t/h链条导热油炉+1×10t/h蒸汽链条炉烟气脱硝工程

（SNCR法）

xxx有限公司

年月

1概述

1.1项目概况

1.2主要设计原则

1.3推荐设计方案

2锅炉基本特性

3本项目脱硝方案的选择

4工程设想

4.1系统概述

4.2工艺装备

4.3电气部分5

4.4系统控制

4.5供货范围清单

4.6脱硝系统水、气、电等消耗

4.7脱硝系统占地情况

5工程实施条件和轮廓进度

概述

项目概况

现有3×10t/h+1×20t/h水煤浆锅炉及3×5t/h链条导热油炉+1×10t/h蒸汽链条炉，根据国家十二五期间对污染物减排的整体部署和要求，以及新的《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014），现拟对锅炉增设一套SNCR烟气脱硝装置，初步考虑氨区系统公用，硝区系统每炉各一套。

8台锅炉原始NOx排放浓度约900~1000mg/Nm3,要求采用SNCR脱硝后NOx排放浓度小于400mg/Nm3，脱硝效率需大于55％，采用20%氨水溶液作为还原剂。

主要设计原则

（1）脱硝设计效率应满足用户要求，并适用于目前国家排放标准和地方环保局的排放要求。

（2）采用的脱硝工艺应具有技术先进、成熟，设备可靠，性能价格比高，有处理燃煤锅炉烟气的商业运行业绩，且对锅炉工况有较好的适用性。

（3）脱硝系统应能持续稳定运行,系统的启停和正常运行应不影响主机组的安全运行。

（4）脱硝装置的可用率应≥98%,且维护工作量小,不影响电厂的文明生产；脱硝装置设计寿命按30年。

（5）脱硝工艺的选择应利于电厂的管理和降低运行管理费用。

推荐设计方案

（1）采用SNCR法烟气脱硝技术；

（2）20%氨水溶液作为SNCR法烟气脱硝还原剂；

（3）SNCR系统脱硝效率设计值不小于55%；

（4）充分考虑脱硝系统对送、引风机等设备性能的影响；

（5）SNCR法脱硝装置的布置（包括平台、附属设备、支撑）不影响除尘器,但对有影响的相关设备布置适当调整；

（6）充分考虑现有空间和基础给脱硝装置；

（7）NH3逃逸量控制在8mg/Nm3以下。

锅炉基本特性

详见锅炉说明书

本项目脱硝方案的选择

本项目为3×10t/h+1×20t/h水煤浆锅炉及3×5t/h链条导热油炉+1×10t/h蒸汽链条炉脱硝项目，原始NOx排放浓度约为1000mg/Nm3。

为满足最新实施的NOx排放要求，同时考虑到脱硝的经济性，推荐采用SNCR法脱硝工艺，脱硝后NOx排放浓度低于400mg/Nm3，实现达标排放。

SNCR脱硝工艺优点如下：

（1）采用我公司专利技术，脱硝效率可达55%，确保NOx达标排放。

（2）脱硝系统运行灵活，调整余地大。

（3）投资省。

（4）占地小。

（5）对锅炉的运行影响较小。

（6）运行维护方便。

本项目SNCR烟气脱硝工艺方案设计参数如表3.1所列：

表3.1锅炉SNCR烟气脱硝方案工程设计参数

脱硝系统主要设计参数

3×10t/h

1×20t/h

3×5t/h

1×10t/h

锅炉类型

水煤浆炉

水煤浆炉

链条炉导热油

链条炉蒸汽

规模

10t/h

20t/h

5t/h

10t/h

数量

3台

1台

3台

1台

烟气流量，Nm3/h

20000（暂估）

25000（暂估）

13000（暂估）

20000（暂估）

设计负荷范围，%

50%～100%BMCR

50%～100%BMCR

50%～100%BMCR

50%～100%BMCR

NOx原始排放浓度（干基，9%O2），mg/Nm3

≤1000

≤1000

≤1000

≤1000

设计脱硝效率，%

≥60

≥60

≥60

≥60

保证脱硝效率，%

55

55

55

55

20%氨水耗量，kg/h

<75（单台）

<94（单台）

<39（单台）

<75（单台）

设计脱硝装置出口NOx排放浓度，mg/Nm3

≤400

≤400

≤400

≤400

NH3逃逸量，ppm

<10

<10

<10

<10

对锅炉的影响率

<0.5%

<0.5%

<0.5%

<0.5%

工程设想

系统概述

以20%氨水溶液为还原剂进行SNCR工程方案设计时，整个SNCR系统包括还原剂溶液存储输送系统（氨区部分）及氨水溶液喷射系统（硝区部分）。

还原剂溶液存储输送系统包括氨水溶液储存系统、高流量循环装置及其电气/控制系统等；氨水溶液喷射系统包括计量与分配装置、氨水溶液喷枪及电气/控制系统等。

4.1.1以氨水为还原剂的存储系统

氨水溶液储罐系统包括氨水溶液储罐及其附属设施。

氨水溶液储罐。

氨水溶液储罐设置1座，满足8台锅炉5天的用量。

储罐304制造。

溶液储罐规格为Φ3.8mx4.5m，V=50m3。

高流量循环装置。

装置内设置有过滤器、2台氨水循环泵（1用1备）等。

氨水泵采用多级离心泵与背压控制阀相结合，以稳定循环回路内的氨水溶液压力。

电气系统。

设置脱硝MCC电气柜以完成为各用电设备供电。

控制系统。

设置独立的PLC系统，以实现对氨水储存系统设备的控制和操作界面。

该控制系统可按照要求与电厂辅机等系统通信连接。

4.1.2氨水溶液喷射系统

计量与分配装置。

本工程为每台锅炉设置1台氨水溶液计量混合装置和1套氨水溶液分配装置。

锅炉喷射区的计量装置是一级装置，根据锅炉负荷、燃料、燃烧方式、NOx水平、脱硝效率等参数的变化，自动调节到锅炉每个喷射区的还原剂流量。

氨水喷射器。

本工程拟在锅炉上墙式固定喷射器，具体位置及数量待详细设计时确定。

锅炉在不同负荷时反应剂喷射量，可由流体力学模型、动力学模型及物料平衡的计算获得，并通过前馈控制参数（锅炉负荷和蒸汽生产率、及炉内的温度）以及反馈控制参数（尾部烟道NOx和NH3浓度）来进行连续不断的调整，以达到要求的NOx及NH3控制值。

电气系统。

设置脱硝MCC电气柜，以完成为各用电设备供电。

控制系统。

设置独立的PLC系统，以实现对氨水溶液计量喷射系统设备的控制和操作界面。

该控制系统可按照要求与电厂辅机等系统通信连接。

工艺装备

采用20%氨水（质量浓度）为还原剂进行SNCR工程方案设计，系统包括还原剂溶液存储系统、氨水溶液喷射系统2部分。

4.2.1还原剂溶液储存系统

采购20%氨水为锅炉脱硝系统提供所需的还原剂，氨水储存于氨水储罐内，通过高流量循环装置输送供应锅炉脱硝系统用氨水。

1）氨水储罐

20%氨水储存系统按1台氨水储罐设计，氨水储罐总容量按1台锅炉5天用量设计，单台储罐体积为50m3。

储罐设置液位计、人孔、梯子、通风孔等。

2）高流量和压力循环控制系统

氨水由高流量和压力循环系统输送给计量和分配装置，配置用于远程控制和监测循环系统压力等仪表。

压力控制回路可以调节高流量循环装置，为计量装置提供供应氨水所需的压力，以维持适当的流量和压力。

4.2.2氨水溶液喷射系统

该系统布置在炉区，用来将计量后的氨水按要求分配输送至喷射器，通过喷射器注入锅炉内部适当位置。

该系统主要由以下部件/装置组成：

1）计量混合装置

2）分配装置

3）还原剂喷射器

电气部分

本部分主要包括供配电系统和控制与保护两部分。

4.3.1供配电系统

1）380/220V供电系统。

2）检修照明系统。

3）氨水储存区设置脱硝MCC柜，脱硝范围内用电设备由脱硝MCC柜供电。

4）脱硝氨水储存区域的正常照明电源取自氨水储存区MCC柜，炉区正常照明由现有炉区动力箱供电；SNCR区域和氨水区域的检修电源取自MCC。

4.3.2控制与保护

1）控制方式

脱硝系统的电气设备纳入单元机组的PLC系统，不设常规控制屏。

所有低压空气断路器控制电压采用220VAC。

2）信号与测量

380V低压所有开关的合闸、跳闸状态、事故跳闸、控制电源消失信号送仪表PLC系统。

所有电动机的合闸、跳闸状态、事故跳闸、控制电源消失。

电气量可送入脱硝PLC实现数据自动采集、定期打印制表、实时调阅、显示电气主接线、亊故自动记录及故障追忆等功能

系统控制

4.4.1控制系统概述

本烟气脱硝系统还原剂的喷射通过前馈控制参数（锅炉负荷、温度）和反馈控制参数（出口NOx浓度、氨逃逸量）来进行连续不断的调整。

在保持NOx排放浓度（或脱硝效率）及NH3逃逸率小于设定值的条件下，根据前馈控制参数确定不同负荷时还原剂的喷射量，再以反馈控制参数来调整还原剂的喷射量。

当锅炉负荷、原始烟气中NOx浓度低于设定值等情况下，停止投加还原剂。

4.4.2控制方式和水平

本烟气脱硝装置的系统可直接纳入机组PLC控制系统，完成数据采集、顺序控制和调节控制功能。

脱硝控制系统建成后，可完成对脱硝系统的启/停控制、正常运行的监视和调整、以及异常与事故工况的处理和故障诊断。

脱硝控制包括氨水站公用系统、还原剂计量和分配等几部分，控制系统能够完成整个脱硝装置内所有的测量、监视、操作、自动控制、报警及保护和联锁、记录等功能。

4.4.3氨水供应系统PLC控制系统要求

PLC控制系统的可利用率达到99.9%。

其技术规范满足电力行业要求。

烟气脱硝控制系统如图4.1所示。

图4.4SNCR烟气脱硝控制系统

供货范围清单

本项目SNCR烟气脱硝系统主要设备供货范围如表4.2所列。

表4.1SNCR烟气脱硝系统主要工艺电气设备供货一览表（共8台炉）

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

供货商

备注

一

氨水储存系统

1

氨水储罐

Φ3800×4500，容积:

50m3；材质：

304

台

1

投标方

2

氨水卸载泵

流量30m3/h，扬程20m

台

1

南方泵业

3

排水泵

流量15m3/h，扬程H=25m，4kW

台

1

上海虹兴

4

洗眼淋浴器

304,洗眼淋浴一体式

套

1

市购

5

管道及支架系统

管道304，支架Q235

套

1

投标方

6

阀门管件系统

套

1

6.1

阻火呼吸阀

DN80

个

1

市购

6.2

手动阀门

多种规格

套

1

市购

二

氨水输送系统

1

氨水输送泵

立式多级离心泵，304，流量：

1.0m3/h,扬程150m，功率1.5KW

台

2

南方泵业

2

背压阀组（PCV）

套

1

2.1

背压阀

DN20，介质：

20%氨水，壳体：

WCB，阀芯：

304

个

1

市购

2.2

手动球阀

DN20，介质：

20%氨水，壳体：

WCB，阀芯：

304

个

4

市购

3

管道及支架

管道304，支架Q235，暂按300米计，

套

1

投标方

4

阀门管件系统

套

1

4.1

手动阀门

多种规格

套

1

市购

4.2

管道过滤器

Y型，DN20，材质：

304

个

2

市购

三

稀释水系统

1

稀释水箱

Φ1500×1800，容积3m3，304

座

1

投标方

2

稀释水泵

立式多级离心泵，304，流量：

1m3/h,扬程150m，功率1.5KW

台

2

南方泵业

3

管道及支架

材质：

碳钢

套

1

投标方

4

阀门管件系统

套

1

投标方

4.1

手动球阀

多种规格

套

1

市购

4.2

管道过滤器

Y型，DN20，304

个

2

市购

四

计量分配系统

1

计量系统

1.1

静态混合器

材质：

304

个

8

市购

1.2

电动调节阀

DN15壳体：

304，阀芯：

304

个

8

市购

1.3

电动调节阀

DN15壳体：

304，阀芯：

304

个

8

市购

1.4

管道过滤器

Y型，DN15壳体：

WCB，阀芯：

304

个

1

市购

1.5

管道过滤器

Y型，DN15，碳钢

个

1

市购

1.6

管道过滤器

Y型，DN32，介质：

压缩空气，碳钢

个

1

市购

1.7

手动阀门

多种规格

套

1

市购

2

分配系统

2.1

就地转子流量计

介质：

氨水混合液，DN15

个

16

市购

2.2

调压阀

介质：

压缩空气，DN15带压力表

个

16

市购

2.3

手动阀门

多种规格

套

1

市购

3

管道及支架

氨水、稀释水管道材质304，，压缩空气管道及管架材质：

碳钢。

套

1

投标方

五

喷射系统

1

喷枪本体

双流体喷枪，含喷枪及喷嘴，喷枪材质：

316L，喷嘴材质：

310S

套

16

Everloy/上海守望者

2

喷枪套管

304

套

16

投标方

3

金属软管（含冷却风）

304

套

48

市购

4

止回阀

DN10，壳体：

WCB，阀芯：

304

个

16

市购

5

止回阀

DN10，压缩空气，材质：

碳钢

个

16

市购

六

压缩空气系统

1

压缩空气储气罐

容积1m3,设计压力1.0Mpa

个

2

上海奉贤

3

手动球阀

DN40,压缩空气

个

4

市购

4

管道及支架

材质：

碳钢

套

1

投标方

七

电气系统

1

配电柜

含专用仪表电源箱

面

1

投标方配套厂

2

氨水区泵就地操作箱

面

1

投标方配套厂

3

UPS及旁路柜

10kVA，断电工作30分钟

台

1

台达，山特

5

照明

5.1

照明配电箱

户内式

面

1

投标方配套厂

5.2

检修、照明箱

AC380V/AC12V

面

1

投标方配套厂

5.3

室内、外照明

氨区防爆型

套

1

投标方

6

电缆

6.1

动力电缆

ZRC-VV-0.6/1.0KV

套

1

市购

6.2

控制电缆

ZRC-KVVP22-0.45/0.75KV

套

1

市购

6.3

电缆敷设材料

包含镀锌电管、桥架、金属软管等

套

1

市购

6.4

电缆防火材料

套

1

市购

7

接地

包括防雷接地、电气地、控制系统接地

套

1

投标方

8

安装材料

包含角钢、扁钢等

套

1

市购

八

其它

2

油漆

套

1

投标方

3

小型灭火器

套

1

投标方

4

平台、爬梯等

套

1

投标方

表4.2SNCR烟气脱硝系统主要热工设备供货一览表（共8台炉）

序号

设备名称

型式规范

单位

数量

制造厂/及产地

备注

一

氨水储存系统

1

压力表

介质：

氨水，量程：

0-0.5Mpa

台

2

天康/上仪

2

磁翻板液位计

介质：

20%氨水，

台

1

3

超声波液位计

介质：

氨废液，

台

1

4

氨气泄漏检测仪

0～1000ppm，带报警功能

台

1

二

氨水循环供应系统

1

压力表

介质：

20%氨水，量程：

0-2.0Mpa

台

1

天康/上仪

三

稀释水输送系统

1

压力表

介质：

除盐水，量程：

0-2.0Mpa

台

1

天康/上仪

四

计量分配系统

1

电磁流量计

DN15，介质：

20%氨水DY015-E

台

8

天康/上仪

2

电磁流量计

DN15，介质：

5%氨水

台

8

天康/上仪

3

压力变送器

量程：

0-2.0Mpa，介质：

氨水

台

8

天康/上仪

4

压力变送器

量程：

0-1.0Mpa，介质：

压缩空气，常温

台

8

天康/上仪

五

喷射系统

1

就地压力表

压缩空气0-1.0Mpa

台

8

天康/上仪

2

就地压力表

≤20%氨水，0.2-0.6Mpa

台

8

天康/上仪

3

在线Nox/O2检测仪

台

0

业主负责

六

控制系统

套

1

　投标方

脱硝系统水、气、电等消耗

脱硝系统主要消耗为还原剂、水、电、气等，本项目锅炉脱硝系统主要消耗情况如表4.2所列：

表4.2脱硝系统消耗指标

锅炉

8台炉合计

雾化空气，0.6～0.8MPa

35m3/h

稀释水

1300kg/h

20%的氨水溶液

530kg/h

耗电量

20kW.h/h

脱硝系统占地情况

脱硝系统氨区占地面积约70m2。

投资估算

以下投资估算为8台炉脱硝装置总投资

序号

项目名称

脱硝设备/材料价格（万元）

备注

一

设备及材料费

164.521

1

氨水储存系统

32.567

2

氨水循环供应系统

4.300

3

稀释水系统

7.366

4

计量分配系统

16.050

5

喷射系统

15.872

6

压缩空气系统

2.212

7

电气系统

23.400

8

其它

1.650

9

热工控制系统

61.103

二

土建

业主负责

三

必备的备品备件费

0.579

四

建筑安装工程费

16.894

六

技术服务费

七

其它费用

1

运杂费

2

税金

合计

181.994

工程实施条件和轮廓进度

锅炉脱硝工程改造完成时间是在土建施工后40天内。

工程实施日程见下表：

事件

责任

自定单起日历天数

接受定单

客户

0

开始设计

xxx有限公司

1

提交设备图纸

xxx有限公司

5

收到客户对图纸的意见

客户

6

开始设备制造

xxx有限公司

7

设备装运

xxx有限公司

15

设备交付

xxx有限公司

23

完成设备安装

xxx有限公司

33

开始启动和测试

xxx有限公司

34

开始优化

xxx有限公司

35

符合性测试

客户

40