SNCR+SCR脱硝方案.doc
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1、100t/h循环流化床锅炉烟气脱硝工程技术方案(SNCR+SCR)目 录1 项目概况32 技术要求32.1 设计原则32.2 设计依据32.3 设计规范43 工作范围83.1 设计范围83.2 供货范围84 技术方案84.1 技术原理84.2 工艺流程114.3 平面布置154.4 控制系统157 技术培训及售后服务167.1 技术服务中心167.2 售前技术服务177.3 合同签订后的技术服务177.4 技术培训177.5 售后服务承诺181 项目概况 现有100t/h循环流化床锅炉2台。据GB13223-2011火电厂大气污染物排放国家标准,NOx排放浓度必须满足当地环保要求,拟采用SNC
2、R+SCR脱硝技术实施脱硝。本脱硝系统设计脱硝处理能力锅炉最大工况下脱硝效率不小于80,脱硝装置可用率不小于98%。本项目工程范围包括脱硝系统的设计、设备供货、安装、系统调试和试运行、考核验收、培训等。2 技术要求2.1 设计原则本项目的主要设计原则:(1)本项目脱硝工艺采用“SNCR+SCR”法。(2)本项目还原剂采用氨水。(3)烟气脱硝装置的控制系统使用PLC系统集中控制。(4)锅炉初始排放量均在400mg/Nm3(干基、标态、6%O2)的情况下,脱硝系统效率不低于80%。(5)NH3逃逸量控制在8ppm以下。(6)脱硝设备年利用按3000小时考虑。(7)脱硝装置可用率不小于98%。(8)
3、装置服务寿命为30年。2.2 设计依据锅炉参数:锅炉类型:流化床 锅炉出口热水压力:1.6MPa 烟气量:100t/h锅炉烟气量:260000m3/hNOx含量:400mg/Nm3 NOx排放要求:小于100mg/Nm3 排烟温度:150 烟气中氧含量:810% 2.3 设计规范国家和地方现行的标准、规范及其他技术文件见下表:GB132232011火电厂大气污染物排放标准YB907092压力容器技术管理规定GB500172003钢结构设计规范GB5005295供配电系统设计规范GB5005495低压配电设计规范GB5005593通用用电设备配电设计规范GB5005693电热设备电力装置设计规范
4、CECS31:91钢制电缆桥架工程设计规范GB5026096电力设施抗震设计规范NDGJ9189火力发电厂计算机监视系统设计技术规定(试行)GA/T7594安全防范工程程序与要求GB5006292电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB5003492工业企业照明设计标准GB745087电子设备雷击保护导则SDGJ690火力发电厂汽水管道应力计算技术规定GB1234890工业企业厂界噪声标准GBZ1-2002工业企业设计卫生标准HJ/T75-2007固定污染源烟气排放连续监测统技术规范GB4272-92设备及管道保温技术通则GB817587设备及管道保温设计导则GB5018593工业设备及管道绝
5、热工程质量检验评定标准GB50009-2001建筑结构荷载规范GB5003-2001砌体结构设计规范GB50011-2001建筑抗震设计规范GB50191-93构筑物抗震设计规范GB50040-96动力机器基础设计规范JGJ107-2003钢筋机械连接通用技术规程GB50016-2006建筑设计防火规范GB50222-95建筑内部装修设计防火规范(局部修订条文)GB50207-2002屋面工程质量验收规范GB/T50105-2001建筑结构制图标准GB50013-2003采暖通风与空气调节设计规范GB50243-2002通风与空调工程施工质量验收规范GB50242-2002建筑给水排水及采暖工
6、程施工质量验收规范GB50217-94电力工程电缆设计规范GB50057-94建筑物防雷设计规范(2000年版)GB14285-93继电保护和安全自动装置技术规程GB50058-92爆炸火灾危险环境电力装置设计规范GB997-1981电机结构及安装型式代号GB1971-1980电机线端标志与旋转方向GB1032-85三相异步电机试验方法NDGJ16-89火力发电厂热工自动化设计技术规定(保留部分)SDJ26-89发电厂、变电所电缆选择与敷设设计技术规程GB5019493建设工程施工现场供用电安全规范GBJ30388建筑电气安装工程质量检验评定标准GB50202-2002建筑地基基础工程施工质量
7、验收规范GB5022195钢结构工程质量检验评定标准GB5020995建筑地面工程施工质量验收规范GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范JGJ8291钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规范GB502042002混凝土结构工程施工质量验收规范GB50207 2002屋面工程质量验收规范GB50212-91建筑防腐蚀工程施工及验收规范GBJl41 90给水排水构筑物施工及验收规范SD23087发电厂检修规程HGJ22991工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范SDJ6682火力发电厂耐火材料技术条件与检验方法GB019897热工仪表及控制装置施工及验收规范GB50268-1997给水
8、排水管道工程施工及验收规范SDJ6987电力建设施工及验收技术规范(建筑施工篇)GB5016892电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范GB5016992电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB5017092电气装置安装工程旋转电机施工及验收规范GB5017192电气安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB5017292电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范GBJ14790电气装置安装工程高压电器施工及验收规范GBJl4890电气装置安装工程变压器、互感器、电抗器施工及验收规范GBJl4990电气装置安装工程母线装置施工及验收规范GB5025696电气装置安装工程起重机电气装置施工及验收
9、规范GB5025996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GB50254GB50259-96电气装置安装工程施工及验收规范GB50270-98连续输送设备安装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GBJ149-90电气装置安装工程母线装置施工及验收规范HGJ20983钢结构、管道涂装技术规程TJ23178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JBl-322396焊条质
10、量管理规定GB5015091电气装置安装工程电器设备交接试验标准JJG61796数字温度指示调节仪检定规程JJGl8697动圈式温度指示调节仪表检定规程JJ67492自动平衡式显示仪检定规程JJG35196工作用廉金属热电偶检定规程JJG7189l温度巡回检测仪检定规程JJG82993电动温度变送器检定规程JJG88294压力变送器检定规程行业标准、规范及其他技术文件见下表:DL5000-2000火力发电厂设计技术规程DL5028-93电力工程制图标准DL/T5121-2000火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程DL/T5072-2007火力发电厂保温油漆设计规程DLGJ158-2001火力发电
11、厂钢制平台扶梯设计技术规定DL502793电力设备典型消防规程DL5002-93火力发电厂土建结构设计技术规定DL/T5094-1999火力发电厂建筑设计规程DL/5035-2004火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程DL5053-1996火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规范DL400-91继电保护和安全自动装置技术规程DL/T 5153-2002火力发电厂厂用电设计技术规定DL/T5136-2001火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程DLGJ56-95火力发电厂和变电所照明设计技术规定DL/T620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T5137-2001电测量及电能计量装
12、置设计技术规程DL/T5041-95火力发电厂厂内通信设计技术规定DL/T8044-2004电力工程直流系统设计技术规程DL/T50044-95低压配电设计规范DL/T5175-2003火力发电厂热工控制系统设计技术规定DLl2388火力发电厂热力设备和管道保温材料技术检验方法DL/T6161997火力发电厂汽水管道与支吊架维修调整导则DL500792电力建设施工及验收技术规范(火力发电厂焊接篇)DL503194电力建设施工及验收技术规范(管道篇)DL5009.192电力建设安全工作规程(火力发电厂部分)DL/T 657-1998火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程DL/T 658-1998火
13、力发电厂顺序控制系统在线验收测试规程DL/T 659-1998火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程DL5017-93压力钢管制造安装及验收规范DL50331996火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程DL41491火电厂环境监测技术规范DLGJ10291火力发电厂环境保护设计规定(试行)电建(1996)671电力建设安全施工管理规定建质(1996)4.0号火电工程启动调试工作规定电建(1996)666号火力发电厂工程竣工图文件编制规定电安生(1995)687号电力生产安全工作规定其他标准和规范GBJ4688施工现场临时用电安全技术规范电建(1995)543号电力建设文明施工规定及考核办法电建(
14、1995)36号电力建设工程质量监督规程国务院第279号令工程建设质量管理条例HJ 563-2010火电厂烟气脱硝工程技术规范 选择性非催化还原法3 工作范围3.1 设计范围烟气脱硝系统成套设备与界区外交接的公用工程设施(如水、电、气等),由业主提供,设备及系统所需的公用工程设施(水、电等)由业主引至界区外1米处,系统内除因增加脱硝系统而引起的锅炉相关设备的改造需由锅炉厂家配合设计和核算外,其他所有设备、管道、电控设备等全部由卖方设计并供货。3.2 供货范围本项目工程范围包括脱硝系统的设计、设备供货、安装、系统调试和试运行、考核验收、培训等。卖方负责提供一套完整的脱硝系统,供货范围包括所有工艺
15、(机械)、电气、仪控的设备和材料。 脱硝系统分氨水溶液储存系统、溶液输送系统、炉前计量分配及喷射系统、反应器本体系统电气及控制系统。系统安装、调试、试运行、培训等。4 技术方案4.1 技术原理4.1.1 SNCR技术原理选择性非催化还原(Selective Non-Catalytic Reduction,以下简称为SNCR)技术是一种成熟的商业性NOx控制处理技术。SNCR方法主要在8501050下,将含氮的药剂喷入烟气中,将NO还原,生成氮气和水,如下图所示。图4-1 SNCR反应示意图SNCR在实验室内的试验中可以达到90以上的NOx脱除率。应用在大型煤粉锅炉上,短期示范期间能达到75的脱
16、硝率,长期现场应用一般能达到3070的NOx脱除率。SNCR技术的工业应用是在20世纪70年代中期日本的一些燃油、燃气电厂开始的,在欧盟国家从80年代末一些燃煤电厂也开始SNCR技术的工业应用。美国的SNCR技术应用是在90年代初开始的,目前世界上燃煤电厂SNCR工艺的总装机容量在2GW以上。SNCR技术有如下优点:(1)脱硝效果满足要求:SNCR技术应用在大型煤粉锅炉上,长期现场应用一般能够达到50以上的NOx脱除率。(2)还原剂多样易得:SNCR技术中使用的脱除NOx的还原剂一般均为含氮化合物,包括氨、尿素、氰尿酸和各种铵盐(醋酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、草酸铵、柠檬酸铵等)。其中,实际工程应
17、用最广泛,效果最好的是氨和尿素。(3)无二次污染:SNCR技术是一项清洁的脱硝技术,没有任何固体或液体的污染物或副产物生成。(4)经济性好:由于SNCR的反应热源由炉内高温提供,不需要昂贵的催化剂系统,因此投资和运行成本较低。(5)系统简单、施工时间短:SNCR技术最主要的系统就是还原剂的储存系统和喷射系统,主要设备包括储罐、泵、喷枪及其管路、测控设备。由于设备相对简单,SNCR技术的安装期短,小修停炉期间即可完成炉膛施工。(6)对锅炉无影响:SNCR技术不需要对锅炉燃烧设备和受热面进行改动,也不需要改变锅炉的常规运行方式,对锅炉的主要运行参数不会有显著影响。4.1.2 SCR技术原理选择性催
18、化还原(Selective Catalytic Reduction,以下简称为SCR)技术是目前降低NOx排放量最为高效,且是国内外应用最多最成熟的技术,脱硝率可达80以上。SCR烟气脱硝系统采用氨气作为还原介质。SCR DeNOx装置的主要组成部分包括一个装催化剂的反应器,一个氨储罐和一个还原剂注入系统,国外较多使用无水液氨。其基本原理是把符合要求的氨气喷入到烟道中,与原烟气充分混合后进入反应塔,在催化剂的作用下,并在有氧气的条件下,氨气选择性地与烟气中的NOx(主要是NO、NO2)发生化学反应,生成无害的氮气(N2)和水(H2O)。主要反应化学方程式为:4NO + 4NH3 + O2 4N
19、2 + 6H2O6NO2 + 8NH3 7N2 + 12H2ONO + NO2 + 2NH3 2N2 + 3H2O选择性反应意味着不发生NH3与SO2的反应,但在催化剂的作用下,烟气中的少量SO2 会被氧化成SO3,其氧化程度通常用SO2/SO3转化率表示。在有水的条件下,SCR中未反应的的氨与烟气中的SO3反应生成硫酸氢氨(NH4HSO4) 与硫酸氨(NH4)2SO4等一些对反应有害的物质。SCR技术有如下优点及缺点:(1) 脱硝效率高,一般可达80%以上,最大脱硝率可大于90%。(2) 工艺设备紧凑,运行可靠。(3) 还原后的氮气放空,无二次污染。(4) 烟气成分复杂,某些污染物可使催化剂
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