超低排放技術(shù)方案

漯河天冠生物化工有限公司2×75t/h鍋爐煙氣脫硝工程技術(shù)方案長沙千秋節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰?月

目錄一工程概況 41.1項(xiàng)目概況 41.2設(shè)計(jì)基礎(chǔ)參數(shù) 41.2.1脫硝系統(tǒng)設(shè)計(jì)條件 41.2.2還原劑 51.2.3水源 51.2.4輔助蒸汽參數(shù) 51.2.5電源 51.2.6壓縮空氣 5二設(shè)計(jì)原則 62.1技術(shù)規(guī)定 62.1.1脫硝裝置的總體設(shè)計(jì)規(guī)定 62.1.2電氣、儀表和控制系統(tǒng)的規(guī)定 62.1.3材料的規(guī)定 62.2原則規(guī)范 7三脫硝工藝原理 8四脫硝工藝流程介紹 94.1SCR工藝簡述 94.2脫硝系統(tǒng)介紹 94.2.1鋼構(gòu)造和檢修平臺 94.2.2煙氣系統(tǒng) 104.2.3反映器系統(tǒng) 104.3重要設(shè)計(jì)參數(shù)一覽表 11五電氣及儀表控制系統(tǒng) 12六土建 136.1構(gòu)造部分 136.2建筑部分 13七性能確保值 13八、重要設(shè)備清單 14十、附圖 1510.1SCR反映器立面布置圖 15

一工程概況1.1項(xiàng)目概況漯河天冠生物化工有限公司現(xiàn)有2×75t/h循環(huán)流化床鍋爐。現(xiàn)全部鍋爐均已配備SNCR脫硝裝置，為了保護(hù)周邊的生產(chǎn)、生活環(huán)境，并使鍋爐排放的煙氣達(dá)成國家的排放原則，同時(shí)滿足地方環(huán)?？偭靠刂埔?guī)定，需配套建設(shè)成熟高效的脫硝裝置。本技術(shù)方案擬對四臺90t/h鍋爐采用選擇性催化還原法（SCR）脫硝工藝，還原劑為氨水，氨水儲存及供應(yīng)區(qū)與SNCR系統(tǒng)共用。脫硝裝置入口NOx排放量140mg/Nm3,在設(shè)計(jì)條件下脫硝效率不不大于65％，脫硝裝置出口NOx排放量≤50mg/Nm3，氨逃逸率為≤3ppm,進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和設(shè)備配備，SCR反映器按單爐單反映器布置。長沙千秋節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰緦⑻峁└哔|(zhì)量的設(shè)計(jì)、設(shè)備以及對應(yīng)的服務(wù)，并確保滿足國家有關(guān)環(huán)保、安全、消防等強(qiáng)制性原則的規(guī)定。1.2設(shè)計(jì)基礎(chǔ)參數(shù)1.2.1脫硝系統(tǒng)設(shè)計(jì)條件序號項(xiàng)目名稱單位參數(shù)備注重要技術(shù)參數(shù)75t/h1鍋爐形式循環(huán)流化床鍋爐2數(shù)量臺2煙氣重要技術(shù)參數(shù)3煙氣量m3/h140000（鍋爐出口）設(shè)計(jì)值，濕基，實(shí)氧4脫硝系統(tǒng)入口煙氣溫度℃320-400(設(shè)計(jì)值)干基，6%O2，標(biāo)態(tài)5SNCR脫硝后入口NOx濃度mg/Nm3140干基，6%O2，標(biāo)態(tài)6SCR脫硝后出口NOx濃度mg/Nm3≤50干基，6%O2，標(biāo)態(tài)7煙氣含氧量%68煙氣含水量%/9煙氣粉塵濃度g/Nm3301.2.2還原劑脫硝系統(tǒng)還原劑為氨水，氨水質(zhì)量應(yīng)滿足HG1-88-81《工業(yè)氨水》原則規(guī)定，其中：顏色：無色，透明氨水濃度：20~25%(重量比)殘?jiān)?g/L：≤0.3%溫度：環(huán)境溫度1.2.3水源水源參數(shù)表工藝水壓力MPa≥0.3消防水壓力MPa≥0.8生活水壓力MPa≥0.31.2.4輔助蒸汽參數(shù)輔助蒸汽參數(shù)為：壓力0.6~0.8MPa。1.2.5電源電氣系統(tǒng)供配電采用0.38/0.22KV50Hz電壓等級。低壓電源：AC380/220V三相四線；頻率：50Hz?？刂齐娫矗篈C220V。1.2.6壓縮空氣雜用壓縮空氣：壓力：0.55MPa；品質(zhì)：無油無雜質(zhì)。儀用壓縮空氣：壓力：0.6-0.8MPa；壓力露點(diǎn)：-40℃；含油：≤1ppm；含塵粒徑：≤3μm。二設(shè)計(jì)原則2.1技術(shù)規(guī)定2.1.1脫硝裝置的總體設(shè)計(jì)規(guī)定2.1.1.1本著技術(shù)先進(jìn)、工藝可靠、經(jīng)濟(jì)合理的原則，結(jié)合本工程的具體狀況，設(shè)計(jì)重點(diǎn)遵照下述原則：（1）滿足環(huán)保排放原則和總量控制規(guī)定；（2）選擇成熟可靠的SCR脫硝工藝；（3）脫硝系統(tǒng)運(yùn)行操作不影響生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行和操作；（4）在滿足脫硝系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)的前提下，節(jié)能降耗；（5）脫硝系統(tǒng)操作方便、管理維護(hù)簡樸，系統(tǒng)自動控制達(dá)成先進(jìn)水平；（6）整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)緊湊，布局合理，占地面積小，滿足系統(tǒng)整體及場地布置規(guī)定。2.1.1.2工程設(shè)計(jì)思路（1）為了滿足脫硝反映的需要，SCR脫硝裝置設(shè)立在鍋爐適宜的溫度窗口（320-400℃）區(qū)域內(nèi)，此溫度窗口區(qū)域位于上級省煤器和下級省煤器之間，鍋爐不能滿足安裝催化劑所需要的空間（考慮省煤器及催化劑的維護(hù)檢修，最少需要3.5m的高度），因此需要把煙氣引出鍋爐，外置SCR反映器，為引出SCR反映器所需要的空間，需將下級省煤器移出并安置在SCR反映器下方;（2）SCR脫硝煙風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：在煙氣溫度320℃到400℃的溫度窗口內(nèi)加入SCR脫硝系統(tǒng)，包含煙道、反映器；（3）SCR脫硝附屬系統(tǒng)設(shè)計(jì)：吹灰系統(tǒng)等；（4）新增鋼架及省煤器改造，確保溫度窗口。2.1.2電氣、儀表和控制系統(tǒng)的規(guī)定電氣、儀表和控制系統(tǒng)在滿足工藝規(guī)定以及確保人身安全的前提下，選用操作方便、可靠性高、便于維護(hù)、自動化程度高的設(shè)備，方便使整個(gè)電氣系統(tǒng)高效、可靠的運(yùn)行。2.1.3材料的規(guī)定2.1.3.1全部設(shè)備、材料是新的，根據(jù)物性及工藝規(guī)定，選擇按照電力公司通用規(guī)定符合生產(chǎn)需要的材質(zhì)。2.1.3.2全部隔熱表面最大溫度當(dāng)環(huán)境<27℃時(shí)不超出50℃，當(dāng)環(huán)境溫度>27℃時(shí)，表面最大溫度確保不不不大于25℃加環(huán)境溫度。2.1.3.3鋼構(gòu)造和設(shè)備采用滿足區(qū)域防腐規(guī)定的優(yōu)質(zhì)油漆，涂刷不少于二底二面。2.2原則規(guī)范脫硝裝置的設(shè)計(jì)、制造、土建、安裝、調(diào)試、實(shí)驗(yàn)及檢查、試運(yùn)行、考核、最后交付等符合有關(guān)的中國法律及規(guī)范、以及最新版的ISO和IEC原則。對于原則的采用符合下述原則：與安全、環(huán)保、健康、消防等有關(guān)的事項(xiàng)執(zhí)行國家及地方有關(guān)法規(guī)、原則；設(shè)備和材料執(zhí)行設(shè)備和材料制造商所在國或國際原則；建筑、構(gòu)造執(zhí)行中國電力行業(yè)原則或中國對應(yīng)的行業(yè)原則。應(yīng)針對本脫硝工程的設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試、實(shí)驗(yàn)及檢查、試運(yùn)行、性能考核等規(guī)定，提交全部有關(guān)原則、規(guī)定及有關(guān)原則的清單。2.2.1國家和地方現(xiàn)行的原則、規(guī)范及其它技術(shù)文獻(xiàn)序號原則名稱原則號1《1KV以上52KV及下列高壓交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》GB39062《原則電壓》GB1533《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》DL/T5222-4《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》GB7251.1-35《低壓成套開關(guān)設(shè)備基本實(shí)驗(yàn)辦法》GB94666《低壓電器外殼防護(hù)等級》GB/T4942-27《電氣絕緣的耐熱性評定和分級》GB110218《電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GBJ2329《電壓互感器》GB120710《鋼構(gòu)造工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB5030511《鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5001712《工業(yè)管道施工及驗(yàn)收》GBJ25313《工業(yè)公司廠界噪聲原則》GB1234814《工業(yè)公司噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ8715《固定式鋼斜梯》GB4053.416《固定污染源排放煙氣持續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定及監(jiān)測辦法》HJ/T7617《固定污染源煙氣排放持續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范(試行)》HJ/T75-18《固體絕緣材料工頻電氣強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)辦法》GB140819《鍋爐大氣污染物排放原則》GB1327120《火電廠大氣污染物排放原則》GB1322321《火力發(fā)電廠熱力設(shè)備和管道保溫油漆設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》DL/T507222《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》DL/T62023《火電廠煙氣脫硝工程技術(shù)規(guī)范-選擇性非催化還原法》HJ/T563-24《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50058-9225《電力工程制圖原則》DL5028-9326《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50217-27《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-28《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-29《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50055-30《火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50229-31《電力建設(shè)施工及驗(yàn)收規(guī)范》熱工儀表及控制裝置篇SDJ279-9032《壓力容器技術(shù)管理規(guī)定》YB9070—9233《鋼制壓力容器》GBl50—9834《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50084－35《水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)》GB50219－9536《火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50166－92以上原則規(guī)范，若有新版本，以最新版本為準(zhǔn)。上述原則規(guī)范有矛盾時(shí)，按較高原則執(zhí)行。三脫硝工藝原理SCR脫硝系統(tǒng)是運(yùn)用催化劑，在320℃~400℃溫度下，使煙氣中的NOx與氨氣供應(yīng)系統(tǒng)注入的氨氣混合后發(fā)生還原反映，生成氮?dú)夂退瑥亩鴾p少NOx的排放量，減少煙氣中NOx對環(huán)境的污染。其中SCR反映器中發(fā)生的重要反映以下：4NO+4NH3+O24N2+6H2O6NO2+8NH37N2+12H2ONO+NO2+2NH32N2+3H2OSCR脫硝系統(tǒng)由于運(yùn)用催化劑，會產(chǎn)生一定的副反映，重要反映以下：2SO2+O22SO3SO3+NH3+H2ONH4HSO4四脫硝工藝流程介紹4.1SCR工藝簡述本工程采用選擇性催化還原（SCR）煙氣脫硝系統(tǒng)，其中SCR反映器布置在適宜的溫度區(qū)間之內(nèi)，SCR反映器內(nèi)初次安裝2層催化劑，本方案暫不考慮設(shè)立反映器旁路。運(yùn)行方式為持續(xù)運(yùn)行，其裝置在機(jī)組BMCR工況下進(jìn)行全煙氣脫硝，脫硝系統(tǒng)效率不低于65%，采用20%氨水作為還原劑。本工程中SCR部分所需要的還原劑一部分來自于SNCR脫硝工藝逃逸的氨，一部分來自于增加的補(bǔ)氨裝置。在SCR入口煙道處，氨和來自機(jī)組出口的煙氣混合后進(jìn)入SCR反映器，通過2層催化劑進(jìn)行脫硝反映，最后通過出口煙道回至鍋爐后續(xù)煙道，達(dá)成脫硝的目的。4.2脫硝系統(tǒng)介紹SCR系統(tǒng)重要涉及鋼構(gòu)造和檢修平臺、煙氣系統(tǒng)、反映器系統(tǒng)、吹灰器系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、省煤器改造等部分構(gòu)成。4.2.1鋼構(gòu)造和檢修平臺鍋爐不含有反映器內(nèi)置所需的高度條件，在爐后方向新增鋼構(gòu)造支撐系統(tǒng)，承當(dāng)以下負(fù)載：反映器及催化劑的重量、煙道重量、風(fēng)荷載、地震荷載、灰塵積累、內(nèi)襯、保溫的重量、檢修平臺的重量、部分省煤器重量。增加SCR反映器和省煤器的檢修平臺，并于鍋爐現(xiàn)有樓梯相連接。其中檢修平臺設(shè)計(jì)時(shí)考慮能夠承當(dāng)催化劑模塊更換時(shí)的附加載荷。4.2.2煙氣系統(tǒng)煙道設(shè)計(jì)能夠承受以下負(fù)荷：煙道自重、風(fēng)荷載、地震荷載、灰塵積累、內(nèi)襯和保溫的重量等。全部煙道在適宜位置配有足夠數(shù)量和大小的人孔門，方便于煙道（涉及膨脹節(jié)）的維修和檢查。另外，人孔門與煙道壁分開保溫，方便于啟動。在外削角急轉(zhuǎn)彎頭和變截面收縮急轉(zhuǎn)彎頭處等，以及根據(jù)煙氣流動模型研究成果規(guī)定的地方，設(shè)立導(dǎo)流板。為了使與煙道連接的設(shè)備的受力在允許范疇內(nèi)，特別要注意考慮煙道系統(tǒng)的熱膨脹，熱膨脹通過膨脹節(jié)（采用非金屬膨脹節(jié)及焊接連接方式）進(jìn)行賠償。煙道在適宜位置配有足夠數(shù)量測試孔。煙道的設(shè)計(jì)壓力和瞬時(shí)不變形承載壓力取值與爐膛設(shè)計(jì)參數(shù)相似。反映器入口煙道構(gòu)造設(shè)計(jì)合理，催化劑入口煙氣條件滿足催化劑廠家技術(shù)規(guī)定，但是最少滿足下列規(guī)定：入口煙氣流速偏差 <±15%（均方根偏差率）入口煙氣流向 <±10°入口煙氣溫度偏差 <±10℃4.2.3反映器系統(tǒng)反映器本體采用兩層固定床設(shè)計(jì)。為避免未解決過的煙氣泄露，在催化劑模塊間及模塊與反映器殼間有密封設(shè)計(jì)。反映器的設(shè)計(jì)充足考慮與周邊設(shè)備布置的協(xié)調(diào)性及美觀性。反映器設(shè)計(jì)成煙氣豎直向下流動，反映器入口設(shè)有氣流均布裝置，反映器入口及出口段設(shè)導(dǎo)流板，對于反映器內(nèi)部易于磨損的部位設(shè)計(jì)必要的防磨方法。反映器設(shè)立足夠大小和數(shù)量的人孔門。反映器設(shè)計(jì)還考慮內(nèi)部催化劑維修及更換所需的起吊裝置。脫硝裝置能夠在煙氣NOx排放濃度為最小值和最大值之間任何點(diǎn)運(yùn)行。反映器的設(shè)計(jì)壓力和瞬時(shí)不變形承載壓力取值與爐膛設(shè)計(jì)參數(shù)相似。反映器的設(shè)計(jì)使頂層催化劑上面的煙氣溫度、入射角度、速度分布達(dá)成一定指標(biāo)。4.2.3.1SCR反映器系統(tǒng)重要設(shè)備：（1）催化劑根據(jù)鍋爐設(shè)計(jì)及校核煤種的飛灰特性，合理選擇催化劑形式。根據(jù)鍋爐設(shè)計(jì)及校核煤種的飛灰特性，合理選擇孔徑大小并設(shè)計(jì)有防堵灰防中毒等方法，以確保催化劑不堵灰，并盡量減少壓力損失。催化劑模塊設(shè)計(jì)有效避免煙氣短路的密封系統(tǒng)，密封裝置的壽命不低于催化劑的壽命。催化劑各層模塊規(guī)格統(tǒng)一、含有交換性。催化劑設(shè)計(jì)考慮燃料中含有的任何微量元素可能造成的催化劑中毒。在加裝新的催化劑之前，催化劑體積滿足性能確保中有關(guān)脫硝效率和氨的逃逸濃度等的規(guī)定。同時(shí)考慮預(yù)留加裝催化劑的空間。催化劑采用模塊化設(shè)計(jì)以減少更換催化劑的時(shí)間。催化劑模塊采用鋼構(gòu)造框架，并便于運(yùn)輸、安裝、起吊。催化劑設(shè)立吹灰器，備用催化劑層預(yù)留吹灰器安裝位置。（2）吹灰系統(tǒng)根據(jù)本工程灰的特性，需要設(shè)立吹灰系統(tǒng)，為每層催化劑設(shè)計(jì)聲波吹灰器，每層2只。提供吹灰器系統(tǒng)及布置。4.3重要設(shè)計(jì)參數(shù)一覽表設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表序號項(xiàng)目名稱單位75t/h鍋爐數(shù)據(jù)備注1入口處污染物濃度（6%O2，標(biāo)態(tài)，干基）1.1煙塵濃度g/Nm3/1.2NOx(以NO2計(jì))mg/Nm3140干基，6%O21.3SO2mg/Nm3/1.4SO3mg/Nm3/2普通數(shù)據(jù)2.1總壓損（含塵運(yùn)行，65%脫硝效率）Pa≤6002.2·SCR反映器本體（按一層催化劑計(jì)）Pa2002.3NOx脫除率%502.4裝置可用率%≥982.5SO3轉(zhuǎn)化率%≤12.6NH3逃逸率ppm≤33消耗品(1臺鍋爐)3.1－氨水（規(guī)定品質(zhì)）t/h0.0113.2－電耗kW3.3·儀用壓縮空氣Nm3/h3.4雜用壓縮空氣(催化劑吹掃）Nm3/h53.5催化劑耗量m3304SCR出口污染物濃度（6％O2，標(biāo)態(tài)，干基）4.1－NOxmg/Nm350（干基，6%O2）4.2－NH3ppm≤35噪音等級（最大值）dB≤85五電氣及儀表控制系統(tǒng)電氣及儀表控制系統(tǒng)與之前的SNCR脫硝系統(tǒng)共用，新增加SCR脫硝系統(tǒng)所需的溫度變送器及差壓變送器，系統(tǒng)控制納入SNCR脫硝系統(tǒng)中，SCR脫硝的聲波吹灰系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)立一種控制箱。六土建6.1構(gòu)造部分脫硝區(qū)全部建(構(gòu))筑物的建筑、構(gòu)造、室內(nèi)外地下設(shè)施、設(shè)備基礎(chǔ)、建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)及其地基解決的設(shè)計(jì)均為工程范疇內(nèi)，土建材料（含基礎(chǔ)埋件）、土建施工均由業(yè)主負(fù)責(zé)。土建工程設(shè)計(jì)執(zhí)行國家及電力行業(yè)最新實(shí)施或?qū)⒁獙?shí)施的有關(guān)規(guī)范、規(guī)程和規(guī)定。脫硝區(qū)重要建(構(gòu))筑物：SCR反映器的立柱、支架等。脫硝區(qū)的氨站房等與SNCR系統(tǒng)共用。脫硝區(qū)建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)、地基解決和地下設(shè)施均應(yīng)滿足規(guī)范所規(guī)定的強(qiáng)度、承載力、變形(沉降)、穩(wěn)定和抗滑動及抗傾覆的規(guī)定。脫硝區(qū)建(構(gòu))筑物地基根據(jù)上部構(gòu)造和地質(zhì)資料可采用天然地基。SCR系統(tǒng)鋼架基礎(chǔ)采用7m運(yùn)轉(zhuǎn)層現(xiàn)有基礎(chǔ)。6.2建筑部分建筑設(shè)計(jì)以安全、合用、經(jīng)濟(jì)、美觀為基本原則，建筑原則應(yīng)與電廠主廠房等其它建筑群體相協(xié)調(diào)。墻體、頂棚和地面應(yīng)含有良好的隔(吸)音和熱工性能，并避免產(chǎn)生粉塵，確?？刂剖覂?nèi)空調(diào)系統(tǒng)的有效運(yùn)行。建筑風(fēng)格及色彩應(yīng)與主體工程一致。最后的建筑設(shè)計(jì)及建筑材料裝修原則須提交業(yè)主同意。七性能確保值脫硝系統(tǒng)設(shè)計(jì)性能確保值重要以下，本節(jié)性能確保同時(shí)作為工程考核指標(biāo)。1）NOX脫除率、氨的逃逸率序號項(xiàng)目名稱單位數(shù)據(jù)闡明1NOX排放濃度mg/Nm3≤50干基，6%O22脫硝效率%653氨逃逸率ppm≤34SO2/SO3轉(zhuǎn)化率%≤15系統(tǒng)壓降pa≤600性能確?；谙铝袇?/p>