火电厂烟气脱硝技术导则参考.pdf

1、 火电厂火电厂烟气脱硝技术烟气脱硝技术导则导则 2011 年 1 月 目目 次次 1.总则.1 1.1 范围.1 1.2 规范性引用文件.1 1.3 术语和定义.3 1.4 基本原则.7 2.设计.11 2.1 SCR 部分.11 2.1.1 一般性要求.11 2.1.2 工程构成与工艺流程.11 2.1.3 布置.12 2.1.4 设计.15 2.2 SNCR 部分.29 2.2.1 一般性要求.29 2.2.2 工程构成.29 2.2.3 工艺设计.30 3.设备、材料及检测仪表.34 3.1 设备要求.34 3.1.1 还原剂制备供应系统.34 3.1.2 烟气系统.38 3.2 材料的

2、要求.38 3.2.1 一般性要求.38 3.2.2 具体要求.39 3.3 检测仪表要求.40 3.3.1 一般性要求.40 3.3.2 具体要求.41 4.催化剂.45 4.1 一般性要求.45 4.2 催化剂供应商选择.46 4.3 催化剂技术要求.46 4.4 催化剂寿命管理.49 5.建设、调试与验收.51 5.1 建设.51 5.2 调试.51 5.2.2 调试前的检查.51 5.2.3 分系统调试.54 5.2.4 系统试运行.68 5.3 性能验收试验.78 5.3.1 前提条件与试验准备工作.78 5.3.2 性能考核验收指标.79 5.3.3 测试内容与方法.79 5.3.

3、4 试验工况与数据分析.81 5.4 竣工验收.82 5.4.1 一般性要求.82 5.4.2 竣工验收程序.82 5.4.3 竣工验收的组织.83 5.4.4 竣工验收内容.83 6.运行和维护.85 6.1 一般规定.85 6.2 人员与运行管理.85 6.3 检查维护.89 6.3.1 一般规定.89 6.3.2 脱硝系统运行检查维护.89 6.3.3 停运后检查维护.92 6.3.4 脱硝系统定期检查.93 7.安全和环保.95 7.1 一般规定.95 7.2 安全.95 7.3 环境保护.97 7.4 职业卫生.98 8.技术服务.99 8.1 现场技术服务.99 8.1.1 现场服

4、务.99 8.1.2 技术培训.100 8.1.3 售后服务.100 8.2 失效催化剂的回收、利用和处置.101 前言 为进一步提高公司系统火电厂烟气脱硝的技术水平，加强环保工作的标准化建设，根据“脱硝工艺技术成熟、设备可靠、造价合理”基本原则，特制定本导则。本导则规定了选择性催化还原法、选择性非催化还原法火电厂烟气脱硝工程的设计、建设、设备、调试、验收、运行和维护管理等技术要求。1 1.总则 1.1 范围 本导则提出了火电厂选择性催化还原法（SCR）、选择性非催化还原法（SNCR）烟气脱硝工程的设计、设备选型、建设、调试、验收、运行和维护管理等技术要求。本导则适用于新建机组同期建设或现有机

5、组加装的 SCR 法或SNCR 法等脱硝工程，可作为脱硝工程前期可行性研究、设计、设备选型、建设、调试、验收、运行和维护管理的技术参考。1.2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本导则的引用而成为本导则的条款。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB 150 钢制压力容器 GB 536 液体无水氨 GB 2440 尿素 GB 3836.2 爆炸性气体环境用电气设备 GB 4208 外壳防治等级（IP代码）GB 8978 污水综合排放标准 GB 10184 电站锅炉性能试验规程 GB 12268 危险货物品名表 GB 12348 工业企业厂界噪声标准 GB 12358 作业环境气体

6、检测报警仪通用技术要求 2 GB 12801 生产过程安全卫生要求总则 GB 13223 火电厂大气污染物排放标准 GB 14554 恶臭污染物排放标准 GB 18218 重大危险源辨识 GB 50016 建筑设计防火规范 GB 50040 动力机器基础设计规范 GB 50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB 50160 石油化工企业设计防火规范 GB 50222 建筑内部装修设计防火规范 GB 50229 火力发电厂与变电所设计防火规范 GB 50351 储罐区防火堤设计规范 GBJ 87 工业企业噪声控制设计规范 GBZ 1 工业企业设计卫生标准 GB/T 16157 固定污染

7、源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 GB/T 20801 生产过程安全卫生要求总则 GB/T 21509 燃煤烟气脱硝技术装备 DL 408 电业安全工作规程 DL 5009.1 电力建设安全工作规程（火力发电厂部分）DL 5032 火力发电厂总图运输设计规程 DL 5053 火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程 DL/T 5120 小型电力工程直流系统设计规程 3 DL/T 5136 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程 DL/T 5153 火力发电厂厂用电设计技术规定 HJ 562 火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性催化还原法 HJ 563 火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性非催化还

8、原法 HJ/T 75 固定污染源烟气排放连续监测技术规范 HJ/T 76 固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法 HG/T 20649 化工企业总图运输设计规定 SH 3007 石油化工储运系统罐区设计规范 SH 3063 石油化工企业可燃气体检测报警设计规范 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）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）建设项目（工程）竣工验收办法（计建设(1990)1215号）建设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）危险化学品事故应急求援预案编制导则（单位版）（安

9、监管危化字200443号）火电厂氮氧化物防治技术政策（环发201010号）1.3 术语和定义 4 1.3.1 选择性催化还原法（SCR）利用还原剂在催化剂作用下，在 300400范围内，有选择性地与烟气中的氮氧化物（主要是一氧化氮和二氧化氮）发生化学反应，生成氮气和水，从而减少烟气中氮氧化物排放的一种脱硝工艺。1.3.2 选择性非催化还原法（SNCR）利用还原剂在不需要催化剂的情况下，在 8501100范围内，有选择性地与烟气中的氮氧化物（主要是一氧化氮和二氧化氮）发生化学反应，生成氮气和水，从而减少烟气中氮氧化物排放的一种脱硝工艺。1.3.3 还原剂 使烟气中的氮氧化物发生还原反应的物质。S

10、CR、SNCR工艺使用的还原剂主要为液氨、尿素和氨水。1.3.4 催化剂 促使还原剂选择性地与烟气中的氮氧化物在一定温度下发生化学反应的物质，催化剂型式有蜂窝式、板式和波纹式。1.3.5 反应器 烟气脱硝技术装备中选择性还原脱除氮氧化物的反应装置。1.3.6 喷氨混合系统 在反应器进口烟道内将经空气稀释后的氨气喷入及与烟气均匀混合的系统，喷氨方式一般有格栅式、混合式、涡流式。1.3.7 氨逃逸 反应器出口烟气中氨的浓度，一般用mg/m3（标准状态，干基，5 过剩空气系数1.4）表示。1.3.8 氨氮摩尔比 喷入氨的物质的量与反应器入口氮氧化物物质的量之比，一般用NH3/NOx表示。1.3.9

11、SO2/SO3转化率 烟气中的二氧化硫（SO2）在反应器中被氧化成三氧化硫（SO3）的百分比。按公式（1）计算：23332100oiissSSMXMS （1）式中：XSO2/SO3转化率，%；2sMSO2的摩尔质量，单位为克每摩尔（g/mol）；3sMSO3的摩尔质量，单位为克每摩尔（g/mol）；3oSSCR 反应器出口的 SO3浓度，（标准状态，干基，过剩空气系数 1.4），单位为毫克每立方米（mg/m3）；3iSSCR 反应器入口的 SO3浓度，（标准状态，干基，过剩空气系数 1.4），单位为毫克每立方米（mg/m3）；2iSSCR 反应器入口的 SO2浓度，（标准状态，干基，过剩空气系

12、数 1.4），单位为毫克每立方米（mg/m3）。1.3.10 可用率 脱硝装置每年可正常运行时间与锅炉每年总运行时间的百分比。按公式（2）计算：100ABYA （2）式中：Y装置可用率，%；A锅炉每年总运行时间，单位为小时（h）；B脱硝装置每年因自身故障导致的停运时间，单位为小时（h）。6 1.3.11 脱硝效率 脱硝装备脱除的 NOx量与未经脱硝前烟气中所含 NOx量的百分比。按公式（3）计算：121100CCC （3）式中：脱硝效率，%；1CSCR 反应器入口烟气中 NOx的浓度，（标准状态，干基，过剩空气系数 1.4），单位为毫克每立方米（mg/m3）；2CSCR 反应器出口烟气中 NO

13、x的浓度，（标准状态，干基，过剩空气系数 1.4），单位为毫克每立方米（mg/m3）。1.3.12 锅炉最大连续工况 锅炉连续最大蒸发量下的工况，简称BMCR工况。1.3.13 催化剂模块 由多个催化剂单元组合成的催化剂安装体。1.3.14 催化剂活性 催化剂促使还原剂与氮氧化物发生化学反应的能力，指在特定条件下，单位表面积的催化剂所能处理的烟气量。按公式（4）计算：ln 1100fcVkS （4）式中：k催化剂活性（标准状态，湿基），单位为米每小时（m/h）；fV实验室测试通过催化剂的烟气流量（标准状态，湿基），单位为立方米每小时（m3/h）；cS催化剂单元（与工程上安装的单元尺寸相同）的表

14、面积，单位为平方米（m2）；氨氮摩尔比等于 1 条件下的脱硝效率，%。7 1.3.15 比表面积 一个单位体积催化剂的几何表面积，单位为m2/m3。1.3.16 壁厚 催化剂的孔与孔之间的壁的厚度(或板的厚度)，单位为mm。1.3.17 节距（或板间距）催化剂单孔（相邻板）两侧壁间的距离，单位为mm。1.3.18 抗压强度 催化剂单元截面所能承受的最大压力，单位为Mpa。1.3.19 磨损率 催化剂在设计烟气冲刷条件下，按照试验规范进行磨损试验，其单位质量所减少的比率，单位为%/kg。1.3.20 脱硝系统压力降 指采用SCR方式的脱硝系统进口和出口（一般在省煤器出口到空预器进口）烟气平均全压

15、之差，单位为Pa。1.3.21 现有机组 2011年1月1日前，已建成投产或环境影响评价文件已通过审批的火力发电锅炉及燃气轮机。1.2.22 新建机组 从2011年1月1日起，环境影响评价文件通过审批的新建、改建或扩建的火力发电锅炉及燃气轮机。1.4 基本原则 1.4.1 火电厂烟气脱硝工艺的选择应适合自身可持续发展需要，8 满足国家和行业的法律、法规、环保政策等要求；根据锅炉运行年限、锅炉燃烧室结构、燃煤煤质、氮氧化物排放控制规划、污染物排放总量、脱硝效率、还原剂供应条件、水源、气源、汽源等条件，结合厂址位置、场地布置、废水与废气排放等因素和条件，经全面技术经济比较后确定。脱硝系统应对锅炉负

16、荷以及入炉煤煤质等变化的适应性强，不影响锅炉效率，尽可能减小阻力与烟气的温降，控制脱硝产物对环境的影响，减少对下游设备及系统的腐蚀和堵塞。1.4.1.1 工艺选择原则 目前电厂的氮氧化物控制技术主要包括：低氮燃烧、SCR、SNCR等。应优先使用燃烧控制技术，在使用燃烧控制技术后仍不能满足NOx 排放要求的，可因地制宜、因煤制宜、因炉制宜的选择技术上成熟、经济上可行及便于实施的 SCR 或 SNCR 脱硝技术。SCR 脱硝技术适应性强，特别适合于煤质多变、机组负荷变动频繁的情况；适用于要求脱硝效率较高的新建和现役机组改造和对空气质量要求较高的敏感区域。SNCR 脱硝技术对温度要求十分严格，对机组负荷变化适应性差，对煤质多变、机组负荷变动频繁的电厂，其应用受到限制。SNCR 脱硝技术适用于老机组改造且对 NOx 排放要求不高的区域，不适用于无烟煤电厂。在环境敏感区域应选择尿素作为还原剂。1.4.1.2 还原剂选择原则 对于SCR法烟气脱硝工艺，应优先选用液氨做为还原剂，在对液氨有限制的中心城市或地区，受运输条件限制的可选用尿素或氨水做 9 为还原剂；对于SNCR法烟气脱硝工艺，可因地制宜的