75th锅炉SNCR脱硝技术方案氨水Word下载.docx

1、7施工与验收 （167.1施工 （167.1.1施工技术准备 （167.1.2钢构制作工艺 （167.2竣工验收 （188运行与维护 （199人员与运行管理 （1910维修保养 （2011主要设备一览表 （2012脱硝运行成本分析 （2313技术服务 （2314脱硝系统性能保证 （2314.1性能保证 （2314.2其他保证 （2415锅炉烟气除尘提高整改方案.错误!未定义书签。15.1概况.错误!15.2建议.错误!1概况氮氧化物是通常公认的三种主要的大气污染物之一（即烟尘、二氧化硫、氮氧化物,它的危害程度比二氧化硫有过之而无不及,甚至更为深广。随着经济的发展,有效控制氮氧化物造成的大气污染

2、形势已刻不容缓,特别是控制燃料燃烧过程中的氮氧化物,烟气脱硝技术显得相当重要。2锅炉额定蒸发量:75t/h年运行时间:7200h烟气流量:120000Nm3/hNO X排放浓度:旋风分离器入口处NOx浓度为120mg/Nm3（6%O2干基 3.设计采用的标准和规范3.1脱硝系统设计原则脱硝系统装置的设计、制造、安装、调试、试验及检查、试运行、考核、最终交付等符合相关的中国法律及规范。脱硝采用符合下述原则:（1采用先进、成熟、可靠的技术,造价要经济、合理,便于运行维护;（2所有的设备和材料是新的;（3高的可利用率;（4运行费用最少;（5观察、监视、维护简单;（6运行人员数量最少;（7确保人员和设

3、备安全;（8节省能源、水和原材料;（9脱硝装置的调试、启/停和运行不影响主机的正常工作且其进度服从主机系统的进度要求。（10脱硝装置能快速启动投入,在负荷调整时有良好的适应性,在运行条件下能可靠和稳定地连续运行。并具有下列运行特性:（11能适应锅炉的启动、停机及负荷变动;（12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。（13在设计上要留有足够的通道,包括施工、检修需要的吊装及运输通道。3.2国家和地方现行的标准、规范及其他技术文件GB50054-2011低压配电设计规范GB50166-2007火灾自动报警系统施工及验收规范GB50034-2004工业企业照明设计标准GB1322

4、3-2011火电厂大气污染物排放标准GB12348-2008工业企业厂界噪声标准GB16297-2004大气污染物综合排放标准HJ/T75-2001火电厂烟气排放连续监测技术规范GB50212-2002建筑防腐蚀工程施工及验收规范GBJl4190给水排水构筑物施工及验收规范GB50212-91建筑防腐蚀工程施工及验收规范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HGJ20983钢结构、管道涂装技术规程TJ23178

5、机械设备安装工程施工及验收规范JGJ8l91建筑钢结构焊接规程DLGJ102-91火力发电厂环境保护设计规定HJ563火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性非催化还原法上述标准有矛盾时,按较高标准执行。3.3烟气排放指标序号污染物名称单位本厂排放标准设计值1NOx mg/m350注:以干基、O2含量（6%计4SNCR法脱硝工艺简介烟气脱硝,是指把已生成的NO x还原为N2或者中和反应生成硝酸盐,从而脱除烟气中的NO x。目前中国市场上常用的脱硝工艺包括了选择性非催化还原反应（SNCR和选择性催化还原反应（SCR,以及在二者基础上发展起来的SNCR/SCR联合烟气脱硝技术。SNCR技术广泛应用于电厂、

6、水泥厂、垃圾焚烧厂以及工业锅炉的烟气脱硝。SNCR技术是在不采用催化剂的情况下,在炉膛内适宜温度处（温度为850-1100喷入氨水或尿素等氨基还原剂,与废气中的有害的NOx还原成N2及H2O,从而除去烟气中氨氮氧化物。4.1工艺原理用NH3、尿素等还原剂喷入炉内与NOx进行选择性反应,不用催化剂,因此必须在高温区加入还原剂,还原剂喷入炉膛温度为800-1100的区域,该还原剂迅速热分解成NH3并与烟气中的NOx进行反应还原成N2。尿素溶液还原吸收法利用还原剂尿素在酸性条件下与NOx发成氧化还原反应,最终产物为N2、CO2和H2O,且无副反应,不会造成二次污染,能达到无毒排放。反应机理如下: 4

7、.2主要影响因素在SNCR技术设计和应用中,影响脱硝效果的主要因素包括:（1温度:NOx的还原反应发生在一特定的温度范围内（最佳的反应温度870-1100;（2合适的温度范围内可以停留的时间:在此时间内NH3、尿素等还原剂与烟气的混合、水的蒸发、还原剂的分解和NOx的还原等步骤必须完成;停留时间大小取决于锅炉的气路尺寸和烟气流经锅炉气路的气速。（3反应剂和烟气混合的程度:要发生还原反应,还原剂必须与烟气分散和混合均匀;混合程度取决于锅炉的形状与气流通过锅炉的方式;（4未控制的NOx浓度水平;（5还原剂/NOx的化学计量比;（6气氛（氧量、一氧化碳浓度的影响;（7还原剂的类型和状态;（8添加剂的

8、作用4.3还原剂的选择SNCR脱硝基本的还原剂有三种:尿素、氨水、液氨。若使用液氨作为还原剂,优点是脱硝系统储氨罐溶剂可以较小,还原剂价格也最便宜;缺点是氨气有毒、可燃、可爆,储存的安全防护要求高,需要经相关消防安全部门审批才能大量储存、使用;另外,输送管道也需特别处理;需要配合能量很高的输送气才能取得一定的穿透效果,一般应用在尺寸较小的锅炉。若还原剂使用氨水,氨水具有挥发性和腐蚀性,有一定的操作安全要求,但储存、处理比液氨简单;由于含有大量的稀释水,储存、输送系统比氨系统要复杂;喷射刚性强,穿透能力比氨气喷射好,但挥发性仍然比尿素溶液大,应用在墙式喷射器的时候仍然难以深入到大型炉膛的深部,因

9、此一般应用在中小型锅炉上。还原剂采用尿素,尿素不易燃烧和爆炸,无色无味,运输、储存、使用比较简单安全;挥发性比氨水小,在炉膛中的穿透性好;效果相对较好,脱硝效率高,适合于大型锅炉的SNCR脱硝工艺。本方案设计采用液氨作脱硝还原剂。4.4工艺优点这是一项十分成熟的脱硝技术,与其他脱硝技术相比SNCR技术具有以下优点:（1脱硝效果令人满意:SNCR技术应用在中小锅炉,尤其是不具备SCR 改造条件的老机组锅炉,对于煤粉炉,在优化运行时其脱硝效率可达50%。（2SO2/SO3转化率:SNCR不会产生类似SCR工艺SO2/SO3转化率问题,不会对空气预热器腐蚀、造成堵塞的风险。（3经济性:由于SNCR技

10、术不需要对烟道做较大改造,不需要催化剂以及反应器,因此投资成本和运行成本较低。（4系统简单、控制方便:SNCR技术最主要的系统就是还原剂的储存系统和喷射系统,主要设备有储罐、泵、喷枪和必要的管路、仪控设备。（5SNCR技术不需要对锅炉燃烧设备和受热面进行大的改动,也不要改变锅炉的常规运行方式。4.5对锅炉工艺的影响（1对锅炉热耗的影响由于还原剂中水蒸发后在烟气中的体积浓度很低,不会显著影响烟气的辐射传热,也不会显著改变烟气的热物理性质和增加烟气的流量。因此不会显著影响对流传热。但还原剂蒸发会吸收一些烟气热量,从而增加热损失,锅炉的热效率降低不超过0.5%。（2对设备的影响液态还原剂喷入炉膛后,

11、会被瞬间汽化,因此不会使烟气中的粉尘凝结粘连到管壁上,也不会使灰尘沉淀在烟道口,造成烟道堵塞;由于喷入的还原剂腐蚀性很低,所以不会增加对锅炉设备和管道的腐蚀。综上所述,SNCR脱硝系统不会对锅炉发电工艺和设备运行产生影响,仅会造成微量热量的损失。5SNCR脱硝方案设计5.1脱硝工艺流程还原剂氨水后经在线稀释系统进行计量、稀释、加压后,输送至雾化喷射系统,此外压缩空气经过滤、稳压后输送至雾化喷枪,还原剂在压缩空气的作用下经过喷头雾化后直接喷入锅炉出口,炉内还原剂氨水和NOx进行反应,生成没有污染的N2和H2O。同时为了保证还原剂的还原效果和经济用量,还原剂的喷射量由业主中控室所给定的还原剂浓度及

12、NOx浓度在线监测量,进行自动控制,是摩尔比维持在稳定的范围,保证最合理的脱硝效率,保证控制NOx排放达标。工艺流程图5.2脱硝工艺系统组成由氨水作为还原剂的脱硝工艺系统主要包括:氨水储存系统、稀释水系统、输送系统、计量分配系统、喷射系统。5.2.1氨水储存系统氨水储罐设立2个,互为备用,单个储罐6m3,储存20%浓度的氨水溶液,可满足75t/h锅炉15天的用量。氨水罐的作用是存储还原剂,要求容量足够,运行安全。氨水罐介质入口氨水输运管线,出口为氨水泵的吸入管线。为了保证氨水罐内有足量的氨水,并且压力适当,氨水罐需要配置液位计、真空阀、安全阀等附属设施。氨水罐底部有5个管座,分别接放水管、泵回

13、流泵、泵吸水管、氨水运输管、备用管线。罐顶部设置一个人孔门,罐内设置直达罐底的斜爬梯,方便维护人员进入罐体内部检修。罐顶部的管座,分别用于连接压力表、压力释放阀、放空阀。当罐子内压达到压力值时,自动开启释放氨气,当内压逐渐降低到回座压力时关闭。氨罐设置液位计,罐体采用304不锈钢材质或碳钢防腐材质。为了便于维护、巡视和操作,氨水罐外需要配置雨棚,检修操作平台,设置相应的楼梯、爬梯走道等。5.2.2稀释水系统当炉膛负荷或炉膛出口的NOx浓度变化时,送入炉膛的氨水量也应随之变化,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,从而影响脱硝率和氨残余。因此,设计了在

14、线稀释系统,用来保证在运行工况变化时喷嘴中流量基本不变。特定浓度的氨水溶液从储罐输出后,增加了一路稀释水混入输送管路,来稀释溶液,通过检测在线稀释水流量和氨水溶液流量来调节最终的氨水浓度以满足锅炉不同负荷的要求。稀释水的输送稀释水泵来实现。稀释水泵为1用1备,如果一台泵出现问题,启动备用泵,这样能够不影响系统的正常运转。氨水站的稀释水模块后的氨水管道分别通向炉前的氨水计量分配系统。该系统主要包括清水罐、氨水计量泵、清水计量泵、冲洗系统、以及配套的管路阀门、仪器仪表等。检修停用时要采用除盐水冲洗管路,防止管路中存有氨水。5.2.3氨水溶液输送系统该系统主要由输送泵、测量仪表和相应的管路阀门等组成

15、。氨水溶液输送泵设置两台,一用一备,定时换泵,延长水泵使用寿命。水泵采用采用防腐的304不锈钢材质制作,防腐、耐磨、寿命长,保证系统正常稳定运行。该部分还可根据业主要求设计循环回流系统。还原剂输送系统设置过滤器,以防止设备堵塞。输送系统设置背压控制阀,背压控制回路能调节氨水溶液输送泵,为计量装置供应氨水所需的稳定流量和压力。5.2.4压缩空气系统雾化介质的作用是加强还原剂与炉内烟气混合,充分混合有利于保证脱硝效果、提高氨水利用率减少还原剂用量、减少尾部氨残余。雾化介质主要是提高还原剂喷射速度、增加喷射动量。喷射动量取决于喷射速度和喷射物的质量,显然靠增加雾化介质的用量来提高喷射动量是不经济。为

16、了提高喷射动量,则主要集中在提高喷射速度上。本项目雾化介质可采用压缩空气,系统包括气罐、冷冻式压缩空气干燥机、以及相应的管道、阀门。主要对来自厂区空压站的压缩空气进行除水除油、调压处理,以满足脱硝工艺的需求。5.2.5计量与分配系统由氨水站在线稀释水供应模块输送过来的低浓度氨水溶液分别进入炉前的氨水计量系统。计量分配系统中安装有氨水流量计和氨水给料调节阀,通过流量计的度数来控制调节阀的开度,从而控制锅炉需要的氨水溶液的流量。经过计量后的氨水溶液在炉侧分为6路向每台喷枪供应。在每个支路氨水罐上安装有转子流量计、调节阀、压力表等装置,用于调整每支喷枪所需的氨水溶液的流量。同时,喷入炉膛的氨水溶液是

17、经过雾化后喷入的。因此在计量分配系统中还设有压缩空气分配装置。来自厂区空压站的压缩空气经过除水除油、调压处理后被分为6条支路通向炉前喷枪。在每条压缩空气支路也设有转子流量计、调节阀、压力表等装置,用于调整每支喷枪雾化所需的压缩空气用量。5.2.6喷射系统还原剂溶液喷射雾化系统是整个脱硝系统的关键部位,决定脱硝效率的高低。该系统包括还原剂喷射喷枪、连接高压软管、阀门等组成。脱硝喷嘴、喷枪的良好性能是保证脱硝效率高及运行费用、氨逃逸、热损耗低的关键。我们设计采用新型高效耐磨脱硝喷枪,本喷射器具有以下特点:雾化颗粒非常细小:雾滴平均直径为5070m,确保100%蒸发,保证不湿底;使用寿命长:喷枪材质

18、采用高强度的耐磨合金材料制作,材质不低于310S,耐热温度搞到1360。喷枪使用寿命不少于5年,喷嘴不少于3年。不用冷却风:普通脱硝喷枪需要借助冷却风对枪体冷却保护,而空气压缩机耗能非常高,俗称电老虎。新型高效耐磨脱硝喷枪不需要冷却风保护,节省了电能,为企业节约了成本。喷雾覆盖面积大:喷雾直径可达34米,更有利于烟气降湿调质;优异的抗堵性:喷嘴孔径可达6.3mm,能适应不同水质的要求;喷嘴可更换:喷嘴与枪体采用螺纹连接,喷嘴需要更换时,不需要连同枪体一体更换,节省维护费用。锅炉旋风分离器入口处的烟气速度一般在20-30m/s,烟气在分离器内的停留时间约为2.5-4s,从研究和工程实践可知,停留

19、时间大于1s即可取得较好的脱硝率。加上旋风分离器对烟气和还原剂的良好混合作用,并采用雾化效果良好的新型高效耐磨脱硝喷枪,此处布置的喷枪到旋风器出口处可到60%作用的脱硝率。5.2.7二次污染控制措施（1脱硝系统设计过程中应考虑二次污染的控制措施,废气、废水、噪声及其它污染物的纺织与排放,应执行国家现行环境保护法规和标准的有关规定。（2脱硝系统应采取有效的隔声、消声、绿化等降低噪声的措施,噪声和振动控制的设计应符合GBJ87和GB50040的规定,各厂界噪声应达到GB12348的要求。（3在距离脱硝装置系统1m处的噪音不大于85dB（A。5.3仪表和控制系统5.3.1总的要求脱硝系统范围所有仪表

20、和控制设备都具有成熟经验的有成熟使用业绩的仪表和控制设备。所有控制仪表及设备具有高的可用性、稳定性、可操作性和可维护性,满足系统控制功能的要求。（1仪表、测控设备的选择满足脱硝系统特殊的防腐,防爆要求。（2除另有协议外,制造厂应成套供应满足烟气脱硝系统运行中安全监视和经济运行所必需的安装在烟气脱硝系统内的仪表、取源部件、检测元件（包括传感器、阀门,以及与检测元件或传感器相连的特殊仪表等。（3所有水位、压力取样点要求设在介质稳定且具有代表性和便于安装维护的位置,并符合有关规定。5.3.2仪表工艺系统中在巡检人员需监视的地方,应设有就地指示仪表。（1温度测量1热电偶选用不锈钢保护套管,采用K分度双

21、支热电偶。对于烟气测量,测温元件为防磨型。2热电阻可用于电动机线圈,冷却水等测点。采用铂热电阻（分度号Pt100 （三线制,精度为A级及不锈钢保护套管。对于轴承等振动部件进行温度测量时采用专用的耐振型热电阻。3所有热电阻及热电偶其引出线有防水式接线盒。4所有热电偶和热电阻温度计根据管路来选择公制螺纹连接型或焊接型。5测温元件安装的插入深度符合相应的标准。6预留试验测点。测温装置的布置尽可能开孔倾斜向下,暂未使用的测点也安装插座并有保护盖。（2压力/差压测量1系统监视与控制用回路的输入压力和差压,采用进口压力或差压变送器测量。压力或差压测点位置根据相应管路或容器的规范要求确定。2就地安装的压力计

22、也提供进口一次仪表阀门。3阀门为焊接式或外螺纹连接,阀体采用不锈钢。4所有变送器就近集中安装在测点附近的仪表保护箱内。当仪表置于保温柜或保护箱中,设计排污门及排污总管路。5所有压力/差压变送器的管接头采用英制螺纹以便于维护与检修。6如果仪表取样管路中是液体,压力变送器考虑静压头对测量值的影响。7压力/差压变送器采用二线制产品,输出420mA信号。8所有变送器能对应零到满量程的测量范围,并有过流保护措施。变送器在满量程时误差0.1%,线性误差0.1%,所有就地安装的变送器（压力、液位或类似的有就地液晶指示（0-100%。9差压型变送器能通过过压保护来防止一侧的压力故障对其产生的损害。10就地压力

23、表设置在容易观察的位置,或成组安装在就地表盘上。压力表有防湿和防尘护罩。（3流量测量1用于远传的流量测量传感器带有420mA DC两线制信号输出。2采用节流方式测量流量时,采用环室取样方式。带有引出管以便于与差压测量管路接连。节流装置的前后的直管段长度符合规定。3介质流向用箭头准确标志在喷嘴上。4流量测量孔板、喷嘴和测点位置的安装根据其所在管路的规范要求确定。（4液位测量用于集中控制,监视用的水位、液位信号,所采用的变送器具有420mADC 信号输出。液位测量取样位置和测量装置的安装位置具有代表性,满足运行监视和调节、保护的要求,并不受容器内液体波动、料仓内灰尘、腐蚀等的影响。液位指示计的指示

24、范围为整个容器到水箱。箱体或筒仓内料液位测量:采用合适的测量方式（防腐、防漏、防爆等,以保证其测量的可靠性与精确性。就地液位指示计采用磁翻板液位计。5.3.3控制系统脱硝装置的控制采用PLC实现。并通过通讯光缆接入锅炉控制室DCS,锅炉控制室实行集中控制。PLC系统数据应包括锅炉负荷、烟气量、NOx浓度、温度等参数,并同屏显示相关脱硝控制参数曲线,有效数据保存1年以上。参数包括锅炉负荷、烟气流量、炉膛温度、脱硝设施运行时间、入口温度、NOx浓度、还原剂喷入量、还原剂逃逸浓度等。对于电动阀门、电磁阀、风机、泵等转动机械除了在DCS上进行程控、远方控制外,可在就地控制箱进行操作（配电箱、电磁阀箱、

25、风机、泵的就地控制箱卖方供货,就地控制箱上包括必要的操作按钮,控制开关和信号灯等,远方和就地控制设相应的闭锁开关。5.4电气系统5.4.1供配电系统（1380/220V供电系统。供货方提供脱硝负荷区域用电设备电源性质及要求,电源由业主方提供。（2控制方式脱硝系统的电气、工艺设备的监测、控制纳入单元机组的DCS系统。（3信号与测量测量按电测量及电能计量装置设计技术规程配置。（4继电保护继电保护配置按火力发电厂厂用电设计技术规定配置。5.4.2电动机的要求低压电机按有关标准、规定、进行设计、制造、运输、安装及使用。另外,满足以下要求:（1当电动机运行在设计条件下时,电动机的铭牌出力不小于拖动设备的

26、115%,所有电动机有1.10运行系数。（2当频率为额定,且电源电压与额定值的偏差不超过10%时,电动机输出额定功率。（3当电压为额定,且电源频率与额定值的偏差不超过3%时,电动机输出额定功率。（4当外部转动惯量与电机转动惯量和反扭矩相同时,设计的每台电机至少能在较低温度和运行温度下每小时连续启动3次和2次。（5当瞬间电压下降到额定电压和全反扭矩的75%时,电机不会失去同步。（6电机和联轴器的尺寸保证在反相和电机100%残余电压时能连在刚性系统上。（7每台电动机有电动机机座的接地装置,大于40kW电机在电动机完全相反的两侧接地,对于立式电动机,一个接地装置设在电缆接线盒下面,另一个接地装置设在

27、第一个接地装置其反方向180位置上。5.5除锈、油漆涂装和保温5.5.1除锈（1钢材除锈等级为:Sa2.5级,彻底除净表面的油质、氧化皮、锈蚀等一切杂物。并用干燥、洁净的压缩空气清除粉尘;（2表面净化和活化程度:（3喷砂后的表面应无油、无脂、无污物、无轧制铁鳞、无锈斑、无腐蚀物、无氧化物、无油漆及其他外来物,应露出均质的金属本色;（4除锈完后,表面须无任何可见的残留物,呈现金属均一本色,并有一定的粗糙度;（5除锈完后,表面粗糙度:30-80微米;5.5.2油漆涂装（1系统设备、管道内、外均须做防腐措施,设备、钢构裸露部分防锈漆涂刷须含涂刷底漆及面漆,面漆涂刷不得露底色;（2所有涂层不得漏涂,涂

28、层表面应光滑平整,颜色一致,无针孔气泡、流挂,剥落、粉漆、破损等缺陷,结合力达二级以上每道厚度及总干膜厚度应完全满足该涂料的技术指标;（3系统中各设备管道内外壁须喷涂耐高温防锈漆,喷水冷却后,烟气温度250,喷涂之防腐涂料耐热温度不得低于250,喷水冷却前,烟气温度500,喷涂之防腐涂料耐热温度不得低于1100;5.5.3保温（1冬季稀释水管路容易冷,影响系统运行,所以应对所有介质为水的管路采取保温措施。（2系统保温材料之导热系数不高于0.016W/（mK;保温层厚度不低于150mm。6劳动安全和职业卫生建设单位在脱硝项目建成运行的同时,安全和卫生设施应同时建成运行,并制定相应的操作规程,并建

29、立并严格执行经常性的和定期的安全检查制度,及时消除事故隐患,阻止事故发生。（1脱硝在设计、建设和运行过程中,高度重视劳动安全和职业卫生,采取各种防治措施,保护人身的安全和健康。（2脱硝的劳动安全与职业卫生应符合GB12801、DL5009.1、DK5053、GBJ16、GB50222、GB50229及GBZ中的有关规定。（3室内防泄漏、防噪声与振动、防电磁辐射、防暑与防寒等职业卫生要求应符合GBZ1的规定。（4应尽可能采用噪声低的设备,对于噪声较高的设备,应采取减震消声措施,并尽量将噪声源和操作人员分开。7施工与验收7.1施工7.1.1施工技术准备配置专业技术范围内主要所需的国家、行业或地方制定颁布的有效版本的标准、规范,以及必要的技术工具手册。根据技术资料