锅炉SNCR烟气脱硝方案.docx
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锅炉SNCR烟气脱硝方案
XXX公司
3X10t/h+1X20t/h水煤浆锅炉及3X5
t/h链条导热油炉+1X10t/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
1.1项目概况1
1.2主要设计原则1
1.3推荐设计方案1
2锅炉基本特性2
3本项目脱硝方案的选择3
4工程设想4
4.1系统概述4
4.2工艺装备5
4.3电气部分5
4.4系统控制6
4.5供货范围清单7
4.6脱硝系统水、气、电等消耗11
4.7脱硝系统占地情况11
5工程实施条件和轮廓进度12
1概述
1.1项目概况
现有3x10t/h+1x20t/h水煤浆锅炉及3X5t/h链条导热油炉+1X10t/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SNCR0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/Nm要求采用SNCR兑硝后NOx排放浓度小于400mg/Nn3,脱硝效率需大于55%,采用20履水溶液作为还原剂。
1.2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。
1.3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/Nm以下。
锅炉SNCR脱硝方案
2锅炉基本特性
详见锅炉说明书
3本项目脱硝方案的选择
本项目为3Xl0t/h+lx20t/h水煤浆锅炉及3X5t/h链条导热油炉+ixiot/h蒸汽链条
炉脱硝项目,原始NOx排放浓度约为lOOOmg/Nr3。
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SNC法脱硝工艺,脱硝后NOx排放浓度低于400mg/Nrh实现达标排放。
SNC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。
⑷占地小。
(5)对锅炉的运行影响较小。
(6)运行维护方便。
本项目SNCRB气脱硝工艺方案设计参数如表3.1所列:
表3.1锅炉SNCRB气脱硝方案工程设计参数
脱硝系统主要设计参数
3X10t/h
1X20t/h
3X5t/h
1X10t/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,Nr^h
20000(暂估)
25000(暂估)
13000(暂估)
20000(暂估)
设计负荷范围,%
50%-100%BMCR
50%-100%BMC
R50%-100%BMC
R50%-100%BMC
NOx原始排放浓度
(干基,9%O),
mg/Nrri
<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,
<400
<400
<400
<400
mg/Nrri
NH逃逸量,ppm
<10
<10
<10
<10
对锅炉的影响率
<0.5%
<0.5%
<0.5%
<0.5%
4工程设想
4.1系统概述
以20履水溶液为还原剂进行SNCF工程方案设计时,整个SNCF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①3.8mx4.5m,V=50^
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NH浓度)来进行连续不断的调整,以达到要求的NOx及NH
控制值。
电气系统。
设置脱硝MCCt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
4.2工艺装备
采用20%J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
4.3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巨,脱硝范围内用电设备由脱硝MCC巨供电。
4)脱硝氨水储存区域的正常照明电源取自氨水储存区MC(柜,炉区正常照明由现有炉区动力箱供电;SNCF区域和氨水区域的检修电源取自MCC
432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220VACo
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
4.4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
4.5供货范围清单
本项目SNCRB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
-一一
氨水储存系统
1
氨水储罐
①3800X4500,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
P304,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
11
市购
6.2
手动阀门
多种规格
套
1
市购
二二二
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履水,壳体:
WCB阀芯:
304
个
1
市购
2.2
手动球阀
DN20介质:
20履水,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
r1
r市购
4.2
管道过滤器
[Y型,DN20材质:
304
个
12
市购
三三
稀释水系统
1
稀释水箱
①1500X1800,容积3卅,
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,DN20304
个
I2
市购
四
计量分配系统
1
计里系统
1.1
静态混合器
—材质:
304
个
「8
r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
丫型,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
五
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
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
r1
r投标方
3
小型灭火器
套
11
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履水,
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
二二二
氨水循环供应系统
1
压力表
介质:
20履水,
量程:
0-2.0Mpa
台
1
天康/上仪
k
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
四1
计量分配系统
1
电磁流里计
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履水,
0.2-0.6Mpa
台
8
天康/上仪
3
在线Nox/02检测
仪
台
0
业主负责
六
控制系统
套
1
投标方
4.6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%勺氨水溶液
530kg/h
耗电量
20kW.h/h
4.7脱硝系统占地情况
脱硝系统氨区占地面积约7om
4.8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
一一一
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
5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
自疋单起日历天数
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
34
公
司
开始优化
XXX
有限公司
35
符合性测试
客
户
40