220t鍋爐脫硝設(shè)計(jì)

1、220t/h鍋爐SCR脫硝系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.反應(yīng)器布置本項(xiàng)目鍋爐煙氣NOX含量達(dá)650mg/Nm3，要求排放100 mg/Nm3，脫硝效率85%。SNCR脫硝工藝達(dá)不到環(huán)保要求，建議采用SCR脫硝工藝，推薦采用20孔蜂窩式催化劑，每臺(tái)鍋爐配置2臺(tái)脫硝反應(yīng)器，每臺(tái)反應(yīng)器內(nèi)催化劑布置方式采用2+1布置，即安裝2層催化劑，預(yù)留1層。每層催化劑體積初步預(yù)估21m3，三臺(tái)鍋爐總量約252m3。另本項(xiàng)目鍋爐尾部豎井交叉布置兩級(jí)省煤器和三級(jí)管式空氣預(yù)熱器，省煤器、空氣預(yù)熱器交叉布置分別支承在尾部構(gòu)架上，這種省煤器及空預(yù)器布置方式不便于SCR脫硝裝置的設(shè)置。鑒于鍋爐已開(kāi)始進(jìn)行安裝工程，不便進(jìn)行大的改動(dòng)，脫硝反應(yīng)器的

2、布置及脫硝煙氣的引出將結(jié)合目前鍋爐的實(shí)際情況配置。1.1 脫硝煙氣將由高溫省煤器出口雙煙道引出（此處煙氣溫度380，最佳反應(yīng)溫度），向上約10米分別進(jìn)入兩臺(tái)脫硝反應(yīng)器（W4.04mxL5.9mxH10m），經(jīng)反應(yīng)器后回到一級(jí)空預(yù)器入口，這樣尾部豎井煙道高溫省煤器和高溫空預(yù)器之間需預(yù)留出煙氣的進(jìn)出空間約5.6米（煙道截面按4.04x1.6，煙氣流速14m/s估算），需鍋爐廠調(diào)整空預(yù)器和低溫省煤器的安裝位置，來(lái)保證脫硝煙氣的進(jìn)出空間。且此種反應(yīng)器布置方式煙氣脫硝后在空預(yù)器低溫區(qū)易生成亞硫酸銨造成低溫腐蝕及堵塞，建議在三級(jí)空預(yù)器上方設(shè)置蒸汽吹灰器。1.2 如鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，高溫空預(yù)器出口溫度能在2

3、90以上，可采取將脫硝煙氣由高溫空預(yù)器出口引出（如必要，也可從高溫省煤器上方引出部分高溫?zé)煔鈦?lái)加熱脫硝煙氣），向上約10米分別進(jìn)入兩臺(tái)脫硝反應(yīng)器，同時(shí)將剩余省煤器、空預(yù)器安裝位置平移調(diào)整到反應(yīng)器出口煙道，并在三級(jí)空預(yù)器上方設(shè)置蒸汽吹灰器。SCR煙氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)序號(hào)項(xiàng) 目單 位BMCR1入口煙氣量（標(biāo)態(tài)，干基，6%O2）Nm3/h2水分%83入口NOX濃度（標(biāo)態(tài)，干基，6%O2）mg/Nm36504入口煙塵濃度g/Nm35脫硝效率%87.56入口煙氣溫度300-3807氨逃逸率ppm32主要設(shè)計(jì)原則（1） 采用選擇性催化還原（SCR）工藝全煙氣脫硝系統(tǒng)。 煙氣中的NOX在300380度環(huán)境下，經(jīng)

4、催化劑作用，由NH3 將NOX還原成無(wú)害的N2和H2O。（2）采用液氨做為脫硝系統(tǒng)的還原劑。（3）脫硝系統(tǒng)脫硝效率不低于87.5%。（4）催化劑采用20孔Ti-V-W蜂窩式催化劑。（5）采用聲波吹灰器對(duì)催化劑進(jìn)行清灰。3. 脫硝系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) （單臺(tái)機(jī)組）項(xiàng) 目單 位數(shù)據(jù)標(biāo)態(tài)煙氣量Nm3/h實(shí)際煙氣量1m3/h煙氣溫度380NOx原始濃度mg/Nm3800灰濃度g/Nm3脫硝效率%875氨逃逸率ppm3SO2氧化率%5kpa臺(tái)63臺(tái)備用8氨/空氣混合器管式靜態(tài)混合器臺(tái)69反應(yīng)器4045.911.5m（H）臺(tái)610灰份均部器碳鋼套611氨/煙氣混合器碳鋼套612整流層100mm間距，500mm高,

5、碳鋼套613催化劑蜂窩式,20孔m3252含模塊箱14聲波吹灰器脫硝專(zhuān)用吹灰器套24配儀表閥門(mén)15反應(yīng)器進(jìn)出煙道碳鋼套616鋼結(jié)構(gòu)碳鋼套317CEMS入口O2、NOx，出口O2、NOx、NH3套618電動(dòng)葫蘆起吊高度40m，1t臺(tái)619控制系統(tǒng)套15 脫硝爐區(qū)系統(tǒng)布置5.1 布置設(shè)計(jì)原則總體布置依據(jù)提供的相關(guān)資料主要布置設(shè)計(jì)原則（1）在布置方案中，新建設(shè)施盡可能減少對(duì)場(chǎng)地原有地下及地上設(shè)施的影響；（2）減少施工工程量，同時(shí)要盡量便于施工；（3）供氨管路、電纜等盡量利用原有管路支架、及電纜橋架；（4）稀釋風(fēng)機(jī)就近布置在SCR裝置旁。在制定脫硝裝置布置方案時(shí)，考慮下面設(shè)備： SCR反應(yīng)器； 煙風(fēng)管

6、道； 稀釋風(fēng)機(jī)； 輔助設(shè)備。在規(guī)劃基本的現(xiàn)場(chǎng)布置方案時(shí)，建筑和設(shè)備的位置應(yīng)該按照需要的功能來(lái)布置，并考慮進(jìn)出方便、建造難易、操作、維護(hù)和安全性。鍋爐的尾部是雙煙道，相應(yīng)反應(yīng)器的入口煙道也是雙煙道形式，一臺(tái)鍋爐安裝兩個(gè)SCR脫硝反應(yīng)器，采用兩個(gè)SCR脫硝反應(yīng)器兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置。為SCR脫硝反應(yīng)器留有適當(dāng)?shù)目臻g，用來(lái)設(shè)置檢修通道，便于催化劑模塊的安裝和檢修操作。催化劑模塊的抬升預(yù)留足夠的空間。催化劑模塊的大小為993mm1914mm1260mm。通道連續(xù)，所有的主要通道能允許叉式升降機(jī)（鏟車(chē)）通行，并考慮其轉(zhuǎn)動(dòng)半徑。5.2典型布置方案參見(jiàn)附圖5.3 脫硝系統(tǒng)布置方案（1）脫硝反應(yīng)器，反應(yīng)器的截面尺寸為

7、4.04米5.9米，中間布置氨噴射系統(tǒng)。（2）脫硝反應(yīng)器入口的煙道布置在鍋爐尾部煙道引出口，從鍋爐中間引出穿過(guò)最后一排鋼架再向上并向兩側(cè)與脫硝反應(yīng)器的入口相聯(lián)。煙氣流速15米/秒，既要減少煙道磨損和降低系統(tǒng)阻力又要保證煙道中少積灰。（3）氨稀釋風(fēng)機(jī)和氨/空氣混合系統(tǒng)每臺(tái)鍋爐設(shè)兩臺(tái)100%容量的高壓離心式鼓風(fēng)機(jī)，一用一備。設(shè)二套氨/空氣混合系統(tǒng)。分別用于SCR反應(yīng)器的氨與空氣的混合。為保證氨（NH3）注入煙道的絕對(duì)安全以及均勻混合，以脫硝所需最大供氨量為基準(zhǔn)設(shè)計(jì)氨稀釋風(fēng)機(jī)及氨/空氣混合系統(tǒng)。稀釋風(fēng)機(jī)的性能將保證能適將鍋爐50100%BMCR負(fù)荷工況下正常運(yùn)行，并留有一定裕度：風(fēng)量裕度不低于10%

8、，另加不低于10的溫度裕度；風(fēng)壓裕度不低于20%。稀釋風(fēng)機(jī)和氨/空氣混合系統(tǒng)將盡量布置在SCR反應(yīng)器本體氨注入口附近，基于此原因，稀釋風(fēng)機(jī)將避免由于布置在SCR反應(yīng)器本體支撐鋼架上而引起的振動(dòng)。為保證氨不外泄，稀釋風(fēng)機(jī)出口閥設(shè)故障連鎖關(guān)閉，并發(fā)出故障信號(hào)。風(fēng)機(jī)和葉輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將便于檢修和更換，外殼與易損件將易于拆除，在風(fēng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的上方將設(shè)有檢修起吊設(shè)施。風(fēng)機(jī)的所有旋轉(zhuǎn)件周?chē)鷮⒃O(shè)有人員安全防護(hù)罩。消音器將安裝在恰當(dāng)位置。稀釋風(fēng)機(jī)將配備必要的儀表和控制，主要包括監(jiān)控軸溫的熱電偶、振動(dòng)測(cè)量裝置、正常/異常跳閘信號(hào)裝置等。電動(dòng)機(jī)控制信號(hào)也包括在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)。氨的注入量由SCR反應(yīng)器進(jìn)出口NOx，

9、O2監(jiān)視分析儀測(cè)量值、煙氣溫度測(cè)量值、稀釋風(fēng)機(jī)流量、煙氣流量（由燃煤流量換算求得）等來(lái)控制。（4）氨噴射系統(tǒng)每臺(tái)反應(yīng)器設(shè)置一套完整的渦流式氨噴射混合系統(tǒng)，保證氨氣和煙氣混合均勻。 噴入反應(yīng)器煙道的為空氣稀釋后的氨氣混合氣體。所選擇的風(fēng)機(jī)將該滿足脫除煙氣中NOx最大值的要求，并留有一定的余量。稀釋風(fēng)機(jī)將按兩臺(tái)100容量（一用一備）設(shè)置。氨/煙氣混合均布系統(tǒng)的設(shè)計(jì)充分考慮到其處于鍋爐的高含塵區(qū)域的因素，所選用的材料將為耐磨材料或充分考慮防磨措施加以保護(hù)。在進(jìn)氨裝置分管閥后將設(shè)有氮?dú)忸A(yù)留閥及接口，在停工檢修時(shí)用于吹掃管內(nèi)氨氣。5.4 SCR反應(yīng)器本體吹灰系統(tǒng)及脫硝除灰系統(tǒng)按每臺(tái)SCR反應(yīng)器設(shè)置一套吹灰系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)SCR反應(yīng)器本體內(nèi)設(shè)置的催化劑層數(shù)及數(shù)量來(lái)設(shè)置吹灰系統(tǒng)，按每一層催化劑設(shè)置一層吹灰器進(jìn)行設(shè)計(jì)，吹灰器數(shù)量按催化劑的層數(shù)來(lái)配置，每層配置2臺(tái)。本工程采用聲波式吹灰器。6 脫硝氨區(qū)系統(tǒng)6.1 氨區(qū)規(guī)模 氨站占地約1500m2，設(shè)有50m3液氨儲(chǔ)罐2臺(tái)，按80%充裝系數(shù)計(jì)算，滿足全廠7天用量要求，壓力為2.16MPa。氨氣稀釋槽1個(gè)；液氨蒸發(fā)器（1個(gè)）：氨處理量：241Kg/h；氨氣緩沖罐（1個(gè)），緩沖時(shí)間8分鐘；操作室、消防值班室、氨站配電室和氨卸料壓縮機(jī)、液氨槽車(chē)裝卸區(qū)。氨站內(nèi)設(shè)安全、消防設(shè)施6.2 工藝流程簡(jiǎn)述液氨