2023年SDS干法脱硫SCR低温脱硝技术方案.pdf

SDS 干法脱硫+SCR低温脱硝项目技术方案XX环保科技2018 年 7 月系统布袋除尘器脱硝系统第五章钠基干法脱硫工艺单元设计烟气系统储粉及输送系统脱硫反应系统第六章布袋除尘系系统还原剂储存制备和输送系统第八章电气系统主要设计原则配电系统照明及接地系统电缆和电缆构筑物电缆构筑物环境保护节能劳动安全与职业卫生消防第十一章技术培训技术服务和联络技术培训技术服务设计联络第十二章主要设目录第一章项目概况.31.1 项目概况.3第二章设计依据、原则、围和要求.42.1 设计依据.42.2 设计原则.62.3 设计围.62.4 厂址自然条件.62.5 工程模式.7第三章设计参数.73.1 烟气主要参数.7第四章工艺方案设计.74.1 工艺选择.74.2 钠基干法脱硫(SDS)系统.74.3 布袋除尘器.94.4 SCR脱硝系统.10第五章钠基干法脱硫（SDS）工艺单元设计 .145.1 烟气系统.145.2 储粉及输送系统.155.3 脱硫反应系统.15第六章布袋除尘系统单元设计.166.1 布袋除尘系统.16系统布袋除尘器脱硝系统第五章钠基干法脱硫工艺单元设计烟气系统储粉及输送系统脱硫反应系统第六章布袋除尘系系统还原剂储存制备和输送系统第八章电气系统主要设计原则配电系统照明及接地系统电缆和电缆构筑物电缆构筑物环境保护节能劳动安全与职业卫生消防第十一章技术培训技术服务和联络技术培训技术服务设计联络第十二章主要设6.2 布袋除尘器设计参数.17第七章 SCR工艺单元设计.187.1 反应器本体设计.187.2 整流器.197.3 催化剂.197.4 催化剂在线再生系统.227.5 还原剂储存制备和输送系统.23第八章电气系统.238.1 主要设计原则.238.2 配电系统.248.3 照明及接地系统.258.4 电缆和电缆构筑物.268.5 电缆构筑物.26第九章 PLC控制系统.279.1 控制对象及设计围.279.2 控制水平.279.3 控制系统的可靠性.279.4 控制系统功能.28第十章环境保护、节能、安全、卫生与消防.2810.1环境保护.2810.2 节能.3010.3劳动安全与职业卫生.3010.4消防.31系统布袋除尘器脱硝系统第五章钠基干法脱硫工艺单元设计烟气系统储粉及输送系统脱硫反应系统第六章布袋除尘系系统还原剂储存制备和输送系统第八章电气系统主要设计原则配电系统照明及接地系统电缆和电缆构筑物电缆构筑物环境保护节能劳动安全与职业卫生消防第十一章技术培训技术服务和联络技术培训技术服务设计联络第十二章主要设第十一章技术培训、技术服务和联络.3211.1技术培训.3211.2技术服务.3311.3设计联络.34第十二章主要设备明细及报价表.35第十三章运行费用.39第十四章工程实施计划.40第十五章质保售后承诺.4015.1 质保体系.4015.2 我们的售后服务.40第一章项目概况1.1 项目概况 XX 镁业，位于省闻喜县。公司原合金炉需建设配套脱硫脱硝设施，出口烟气达到环保要求。在“十二五”计划中，我国的节能减排工作任重而道远。面对日益严峻的环保形势，为响应国家有关部门关于烟气脱硫的政策法规，以及从可持续发展和社会及环保效益的角度出发，八达镁业有限责任公司对锅炉烟气计划建设及脱硫脱硝综合环保工程，经处理后外排烟气达到当地环保要求。SOx 含量：35mg/Nm3NOx含量：50mg/Nm3颗粒物含量：10mg/Nm 3系统布袋除尘器脱硝系统第五章钠基干法脱硫工艺单元设计烟气系统储粉及输送系统脱硫反应系统第六章布袋除尘系系统还原剂储存制备和输送系统第八章电气系统主要设计原则配电系统照明及接地系统电缆和电缆构筑物电缆构筑物环境保护节能劳动安全与职业卫生消防第十一章技术培训技术服务和联络技术培训技术服务设计联络第十二章主要设第二章设计依据、原则、围和要求2.1 设计依据（1）锅炉大气污染物排放标准 GB13271-2001（2）锅炉烟尘测试方法 GB/T5468-91（3）工业企业噪声控制设计规 GBJ78-85（4）钢结构工程施工质量验收 GB50205-2001（5）钢结构设计规 GB50017-2003（6）袋式除尘器安装技术要求与验收规 JB/T8471-96（7）袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件 GB12625-90（8）除尘机组技术性能及测试方法 GB/T11653-89（9）脉冲喷吹类袋式除尘器 GB/T8532-1997（10）电器装置安装工程施工技术条件 GBJ232-82（11）建筑抗震设计规 GB5011-2001（12）固定式钢斜梯安全技术条件 GB4053.4-93（13）固定式工业钢平台 GB4053.4-83（14）袋式式除尘器用滤袋框架技术条件 JB/T5917-91（15）袋式式除尘器用电磁脉冲阀 JB/T5916-2004（16）电气装置安装工程及验收规程 GB 50254-696 （17）低压分配和电路设计规 GBJ54-83（18）GB 150 钢制压力容器（19）GB 536 液体无水氨（20）GB 2440 尿素（21）GB 3836.2 爆炸性气体环境用电气设备系统布袋除尘器脱硝系统第五章钠基干法脱硫工艺单元设计烟气系统储粉及输送系统脱硫反应系统第六章布袋除尘系系统还原剂储存制备和输送系统第八章电气系统主要设计原则配电系统照明及接地系统电缆和电缆构筑物电缆构筑物环境保护节能劳动安全与职业卫生消防第十一章技术培训技术服务和联络技术培训技术服务设计联络第十二章主要设（22）GB 4208 外壳防治等级（IP 代码）（23）GB 8978 污水综合排放标准（24）GB 12268 危险货物品名表（25）GB 12348 工业企业厂界噪声标准（26）GB 12358 作业环境气体检测报警仪通用技术要求（27）GB 12801 生产过程安全卫生要求总则（28）GB 14554 恶臭污染物排放标准（29）GB 18218 重大危险源辩识（30）GB 50058 爆炸和火灾危险环境电力装臵设计规（31）GB 50160 石油化工企业设计防火规（32）GB 50222 建筑部装修设计防火规（33）GB 50351 储罐区防火堤设计规（34）GBZ 1 工业企业设计卫生标准（35）GB/T 16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法（36）GB/T 20801 生产过程安全卫生要求总则（37）GB/T 21509 燃煤烟气脱硝技术装备（38）DL 408 电业安全工作规程（39）GB9078 工业炉窑大气污染物排放标准（40）GB18599 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准（41）GB50016 建筑设计防火规（42）GB50040 动力机器基础设计规（43）GB50212 建筑防腐蚀工程施工及验收规（44）HG23012 厂区设备作业安全规程系统布袋除尘器脱硝系统第五章钠基干法脱硫工艺单元设计烟气系统储粉及输送系统脱硫反应系统第六章布袋除尘系系统还原剂储存制备和输送系统第八章电气系统主要设计原则配电系统照明及接地系统电缆和电缆构筑物电缆构筑物环境保护节能劳动安全与职业卫生消防第十一章技术培训技术服务和联络技术培训技术服务设计联络第十二章主要设（45）HJ/T75 固定污染源烟气排放连续监测技术规（试行）2.2 设计原则1、烟气除尘脱硫脱硝工艺成熟、可靠。烟气除尘脱硫脱硝及辅助设备和附件使用的材料，制造工艺及检验要求均不低于国家有关标准的规定。2、保证烟气含尘量、二氧化硫及NOx浓度在一定围波动时，除尘脱硫脱硝率满足系统设计要求。烟气量变动在40110%时，系统工作正常。3、采用成熟的除尘脱硫脱硝技术，可以保证处理效果满足系统设计的要求和标准。4、工程场地布置能满足系统设备用地要求。5、脱硫脱硝产物不会产生二次污染。6、系统原料有稳定可靠的来源。7、整个除尘脱硫脱硝系统中与有腐蚀性的介质接触的部件和设备有防腐措施。8、采购的设备为国、国际知名品牌。9、催化剂满足烟气灰分要求，选择科学合理的技术参数。10、工艺设计尽可能节约能源和水源，应设计节能技术及设备，尽可能降低系统的投资与运行费用。11、装置区域环境噪声满足GB12348-1990 工业企业厂界噪声标准类标准，设备运转噪声小于 85 分贝（离设备 1 米处测量）。12、模块化的设计理念，满足不同时期的环保要求。2.3 设计围合金炉烟气采用“SDS干法脱硫+布袋除尘器+SCR脱硝装置”进行烟气处理，保证烟气达标排放。2.4 厂址自然条件（1）气温：年平均气温13.9（2）多年极端最高气温40.4（3）多年极端最低气温-16.7 系统布袋除尘器脱硝系统第五章钠基干法脱硫工艺单元设计烟气系统储粉及输送系统脱硫反应系统第六章布袋除尘系系统还原剂储存制备和输送系统第八章电气系统主要设计原则配电系统照明及接地系统电缆和电缆构筑物电缆构筑物环境保护节能劳动安全与职业卫生消防第十一章技术培训技术服务和联络技术培训技术服务设计联络第十二章主要设（4）降雨量：年平均降雨量627.3mm 2.5 工程模式实施设计、制造、安装、调试和上岗人员培训的工程服务模式。第三章设计参数3.1 烟气主要参数1）烟气处理规模项目烟气量烟气温度烟气 NOx 烟气 SO2 参数80000Nm3 h 180 836.5 mg/m31800mg/m 32）烟气处理排放标准序号项目单位出口设计值备注1 SO2 浓度mg/Nm3 35 2 NOx 浓度mg/Nm3 50 3 颗粒物浓度mg/Nm3 10 第四章工艺方案设计4.1 工艺选择合金炉烟气 SDS 干法脱硫系统布袋除尘器燃烧炉（升温）SCR低温脱硝系统风机烟囱排放4.2 钠基干法脱硫(SDS)系统4.2.1钠基干法脱硫(SDS)脱硫工艺原理钠基干法脱硫是利用脱硫剂超细粉与烟气充分混合、接触，在催化剂和促进剂的作用下，与烟气中 SO2快速反应。而且，在反应器、烟道及布袋除尘器，脱硫剂超细粉一直与烟气中的SO2发生反应。反应快速、充分，在2 秒即可生产副产物 Na2SO4。通过布袋回收副产物，作为化工产品利用。这种反应脱硫效率高，按化学反应当量 1：1 时，脱硫效率大于 98.1%，而且是一次性喷入脱硫剂，不需要循环。系统布袋除尘器脱硝系统第五章钠基干法脱硫工艺单元设计烟气系统储粉及输送系统脱硫反应系统第六章布袋除尘系系统还原剂储存制备和输送系统第八章电气系统主要设计原则配电系统照明及接地系统电缆和电缆构筑物电缆构筑物环境保护节能劳动安全与职业卫生消防第十一章技术培训技术服务和联络技术培训技术服务设计联络第十二章主要设脱硫机理以小苏打（NaHCO3）做脱硫剂，在高温烟气的作用下激活，表面形成微孔结构，犹如爆米花被爆开，烟道烟气与激活的脱硫剂充分接触发生化学反应，烟气中的SO2及其他酸性介质被吸收净化，脱硫并干燥的Na2SO4副产物随气流进入布袋除尘器被捕集。主要反应：2NaHCO3(S)=Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)(1)SO2(g)+Na2CO3(s)+1/2O2=Na2SO4(s)+CO2(g)(2)副反应：SO3(g)+Na2CO3(s)=Na2SO4(s)+CO2(g)(3)4.2.2 钠基干法脱硫(SDS)脱硫工艺流程SDS 脱硫系统流程示意图根据现场工况，制定的工艺技术路线如下：（1）采用先脱硫后脱硝工艺减少烟气中SO2浓度对中低温 SCR脱硝催化剂的寿命的影响，脱硫后烟气进入布袋除尘器，确保系统稳定运行。（2）脱硫选用 SDS干法脱硫工艺。SDS 干法脱硫温度降最低，能很好的保证烟气脱硝所需的温度区间及净烟气的排烟温度，从而保证了脱硝效率及烟囱长期处于良好的热备状态。系统布袋除尘器脱硝系统第五章钠基干法脱硫工艺单元设计烟气系统储粉及输送系统脱硫反应系统第六章布袋除尘系系统还原剂储存制备和输送系统第八章电气系统主要设计原则配电系统照明及接地系统电缆和电缆构筑物电缆构筑物环境保护节能劳动安全与职业卫生消防第十一章技术培训技术服务和联络技术培训技术服务设计联络第十二章主要设（3）在脱硫装置后加装布袋除尘器。为满足系统的粉尘排放要求，同时保证催化剂的寿命和脱硝效果，需要在脱硫系统后加装布袋除尘器，以保证烟囱测点处的烟气含尘浓度在10mg/Nm3以下。（4）工艺路线说明还原（合金）炉烟气进入钠基（NaHCO3）干法脱硫（SDS）除尘一体化系统。在SDS 脱硫反应器喷入碳酸氢钠超细粉，碳酸氢钠超细粉在高温烟气的作用下分解出高活性碳酸钠和二氧化碳，活性强的Na2CO3与烟道烟气中的SO2及其他酸性介质充分接触发生化学反应，被吸收净化。脱硫后粉状颗粒产物随气流进入布袋除尘器收集脱硫副产物。4.3 布袋除尘器4.3.1布袋除尘器工作原理布袋除尘器的工作机理是含尘烟气通过过滤材料时，尘粒被过滤下来，过滤材料捕集粗粒粉尘主要靠惯性碰撞作用，捕集细粒粉尘主要靠扩散和筛分作用。除尘器由灰斗、箱体、花板、喷吹系统等部分组成。工作时，烟气因引风机的作用被吸入和通过除尘器，含尘气体从中部的进风，粗尘粒经通过自然重力沉降分离后直接落入灰斗，细尘粒随气流转折向上进入箱体。在负压的作用下烟气均匀而缓慢地穿过滤袋。烟气在穿过滤袋时，固体尘粒被捕集在滤袋的外侧并积附在滤袋的外表面。过滤后的洁净气体进入上箱体的净气区集合后，再经出气烟道排出。随着过滤工况的进行，当滤袋表面尘粒积附达到一定量时，使用脉冲压缩空气将已捕集在滤袋上的灰尘从滤袋上剥落并使之落入底部的灰斗，再通过输送设备把灰尘从灰斗输送出。滤袋净化与喷吹工作原理系统布袋除尘器脱硝系统第五章钠基干法脱硫工艺单元设计烟气系统储粉及输送系统脱硫反应系统第六章布袋除尘系系统还原剂储存制备和输送系统第八章电气系统主要设计原则配电系统照明及接地系统电缆和电缆构筑物电缆构筑物环境保护节能劳动安全与职业卫生消防第十一章技术培训技术服务和联络技术培训技术服务设计联络第十二章主要设4.3.2布袋除尘器主要特点本项目选用脉冲长袋除尘器，主要特点是：反吹气流阻力低、脉冲清灰效果好，高架式，灰仓锥角大，不易积灰搭拱。我公司的布袋除尘器采用了多项技术：除尘器采用在线清灰，比离线清灰效果好，无二次吸附现象。高可靠性低压大规格脉冲阀配置，反吹效果显著。除尘器烟气进口处增加预沉降均温设计，避免烟气对滤袋直接冲刷，利用预沉降减少大颗粒烟尘对滤袋的负荷，减少烧糊滤袋现象，延长滤袋使用寿命；专业化喷吹管、滤袋笼骨制造，保证长期运行可性；优化滤袋排列，降低除尘器阻力损失；设备的运转部分有安全防护措施和必要的防雨措施。4.4 SCR脱硝系统4.4.1 脱硝工艺原理目前世界上流行的SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法 SCR两种。此两种法都是利用氨对NOX的还原功能，在催化剂的作用下将NOX(主要是 NO)还原为对大气没有多少影响的N2和水。还原剂为 NH3，其不同点则是在尿素法SCR中，先利用一种设备将尿素转化为氨之后输送至SCR触媒反应器，它转换的方法为将尿素注入一分解室中，此分解室提供尿素分解所需之混合时间，驻留时间及温度，由此室分解出来之氨基产物即成为SCR的还原剂通过触媒实施化学反应后生成氨及水。尿素分解室中分解成氨的方法有热解法和水解法，主要化学反应方程式为：NH2CONH2+H2O2NH3+CO2在整个工艺的设计中，通常是先使氨蒸发，然后和稀释空气或烟气混合，最后通过分配格栅喷入 SCR反应器上游的烟气中。系统布袋除尘器脱硝系统第五章钠基干法脱硫工艺单元设计烟气系统储粉及输送系统脱硫反应系统第六章布袋除尘系系统还原剂储存制备和输送系统第八章电气系统主要设计原则配电系统照明及接地系统电缆和电缆构筑物电缆构筑物环境保护节能劳动安全与职业卫生消防第十一章技术培训技术服务和联络技术培训技术服务设计联络第十二章主要设典型的 SCR 反应原理示意图在 SCR反应器，NO通过以下反应被还原：4NO+4NH3+O2 3N2+6H2O 6NO+4NH3 5N2+6H2O 当烟气中有氧气时，反应第一式优先进行，因此，氨消耗量与 NO还原量有一对一的关系。在锅炉的烟气中，NO2一般约占总的 NOX浓度的 5%，NO2参与的反应如下：2NO2+4NH3+O23N2+6H2O 6NO2+8NH37N2+12H2O 上面两个反应表明还原NO2比还原 NO需要更多的氨。在绝大多数锅炉烟气中，NO2仅占 NOX总量的一小部分，因此NO2的影响并不显著。SCR系统 NOX脱除效率通常很高，喷入到烟气中的氨几乎完全和NOX反应。有一小部分氨不反应而是作为氨逃逸离开了反应器。一般来说，对于新的催化剂，氨逃逸量很低。但是，随着催化剂失活或者表面被飞灰覆盖或堵塞，氨逃逸量就会增加，为了维持需要的NOX脱除率，就必须增加反应器中 NH3/NOX摩尔比。当不能保证预先设定的脱硝效率和（或）氨逃逸量的性能标准时，就必须在反应器添加或更换新的催化剂以恢复催化剂的活性和反应器性能。从新催化剂开始使用到被更换这段时间称为催化剂寿命。系统布袋除尘器脱硝系统第五章钠基干法脱硫工艺单元设计烟气系统储粉及输送系统脱硫反应系统第六章布袋除尘系系统还原剂储存制备和输送系统第八章电气系统主要设计原则配电系统照明及接地系统电缆和电缆构筑物电缆构筑物环境保护节能劳动安全与职业卫生消防第十一章技术培训技术服务和联络技术培训技术服务设计联络第十二章主要设对 SCR系统的制约因素随运行环境和工艺过程而变化。制约因素包括系统压降、烟道尺寸、空间、烟气微粒含量、逃逸氨浓度限制、SO2氧化率、温度和 NOx浓度，都影响催化剂寿命和系统的设计。除温度外，NOx、NH3浓度、过量氧和停留时间也对反应过程有一定影响。SCR系统一般由氨或氨水的储存系统、（氨水转化为氨系统）、氨与空气混合系统、氨气喷入系统、反应器系统、检测控制系统等组成。SCR脱硝反应器在锅炉尾部一般有三种不同的布置方式，高尘布置、低尘布置和尾部布置。4.4.2 SCR脱硝工艺流程SCR 脱硝工艺流程图4.4.2 还原剂的选择目前常用的还原剂主要有以下3 种：液氨，氨水和尿素。其特点如下表：还原剂类型优点缺点建议液氨还原剂和蒸发成本最低；体积小。安全问题；为防止污染，设备投资高。运行成本低在危险管理许可的条件下，可以使用。氨水如果溢出，蒸汽相对无水氨，还原剂成本较高；蒸发考虑到无水氨危险系统布袋除尘器脱硝系统第五章钠基干法脱硫工艺单元设计烟气系统储粉及输送系统脱硫反应系统第六章布袋除尘系系统还原剂储存制备和输送系统第八章电气系统主要设计原则配电系统照明及接地系统电缆和电缆构筑物电缆构筑物环境保护节能劳动安全与职业卫生消防第十一章技术培训技术服务和联络技术培训技术服务设计联络第十二章主要设浓度较低。能量高；较高的储存设备成本；较大的注入管道。性，可以使用。尿素没有溢出危险。相对无水氨；更高的蒸发能量；更高的储存设备成本；较大的注入管道。可以使用本方案采用（25%）氨水作为脱硝还原剂。1）SCR催化剂的选择按催化剂原材料分为铂系列、钛系列、钒系列及混合型系列。目前的 SCR催化剂一般为使用 TiO2载体的 V2O5/WO3及 MoO3等金属氧化物。按催化剂结构分为板式、波纹式和蜂窝式，如下图所示。蜂窝式波纹式板式三种常用催化剂的特点类型蜂窝式板式波纹式成型陶制挤压，成型均匀，整体均为活性成分金属为载体，表面涂层为活性成分波纹状纤维作载体，表面涂层为活性成分优点1.比表面积大，活性高2.所需催化剂体积小3.高度自动化生产4.催化活性物质比其他类型多 50-70%5.催化剂可以再生1.烟气通过性好（不易产生堵塞）2.高度自动化生产1.比表面积比板式大2.重量轻3.高度自动化生产缺点1.烟气流动条件不好时，表面可能产生一定堵塞，可以通过流态模型来改善2.主要用于高尘烟气1.比表面积小，体积大2.实际活性物质比蜂窝式少50%3.上下子模块之间占据一定空间4.再生时 SO2/SO3 转化率高1.对烟气流动性很敏感，主要用于低尘2.活性物质比蜂窝式少70%3.模块结构与板式接近，有同样的问题系统布袋除尘器脱硝系统第五章钠基干法脱硫工艺单元设计烟气系统储粉及输送系统脱硫反应系统第六章布袋除尘系系统还原剂储存制备和输送系统第八章电气系统主要设计原则配电系统照明及接地系统电缆和电缆构筑物电缆构筑物环境保护节能劳动安全与职业卫生消防第十一章技术培训技术服务和联络技术培训技术服务设计联络第十二章主要设4.兼有蜂窝式、板式的特点蜂窝式催化剂属于均质催化剂,以 TiO2、V2O5、WO3为主要成分，催化剂本体全部是催化剂材料，因此其表面遭到灰分等的破坏磨损后，仍然能维持原有的催化性能，催化剂可以再生。按催化剂工作温度分为中温型和低温型。中温型催化剂以TiO2、V2O5为主要成分，适用工作温度为 280420。低温型催化剂以 TiO2、V2O5、MnO为主要成分，适用工作温度为 180。按催化剂用途分为燃煤型和燃油、燃气型。燃煤和燃油、燃气型催化剂的主要区别。蜂窝孔尺寸，一般燃煤 5mm，燃油、燃气 4mm。催化剂性能要求：适应温度围广，NOx去除率高，SO2抵抗力强，SO2/SO3转化率低，对灰分及热冲击力的抵抗力强，压力损失（阻力）低。本方案选用蜂窝式催化剂。第五章钠基干法脱硫（SDS）工艺单元设计钠基（NaHCO3）干法脱硫（SDS）工艺单元主要包括烟气系统、卸料及输送系统、脱硫反应系统。5.1 烟气系统5.1.1烟道及其附件烟道根据可能发生的最差运行条件（如温度、压力、流量、湿度等）进行设计。烟道设计不低于中国 管道设计技术规程 的最新标准。烟道是具有气密性的焊接结构，所有非法兰连接的接口都进行连续焊接，与挡板门的配对法兰连接处也实施密封焊。烟气系统的设计保证灰尘在烟道的沉积不会对运行产生影响。而对于烟道中粉尘的聚集，设计时考虑到附加的积灰荷重。系统布袋除尘器脱硝系统第五章钠基干法脱硫工艺单元设计烟气系统储粉及输送系统脱硫反应系统第六章布袋除尘系系统还原剂储存制备和输送系统第八章电气系统主要设计原则配电系统照明及接地系统电缆和电缆构筑物电缆构筑物环境保护节能劳动安全与职业卫生消防第十一章技术培训技术服务和联络技术培训技术服务设计联络第十二章主要设烟道设计考虑所有荷载，如：压荷载、自重、风荷载、积灰、地震、腐蚀、保温和外装。所有烟道在适当的位置配有足够数量和大小的人孔门，以便于烟道（包括挡板门和补偿器）的维修检查和清除积灰。另外，人孔门与烟道壁分开保温，便于开启。在外削角急转弯头和变截面收缩急转弯头处，以及根据烟气流动模型研究结果要求的地方，设置导流板。5.1.2 膨胀节膨胀节用于补偿烟道热膨胀引起的位移。膨胀节在所有运行和事故条件下都能吸收全部连接设备和烟道的轴向和径向位移。所有膨胀节的设计无泄漏，并且能承受系统最大设计正压/负压。5.1.3挡板门根据需要设置进烟气挡板、出烟气挡板门，在温度变化时可随时切换系统工艺路线。5.1.4系统保温所有烟道(包括旁路烟道)均需保温，以减少热量散失（温降10 度以），提高热利用效率及烟囱排烟温度。烟道保温材料采用100mm厚硅酸铝+0.5mm 彩钢板（彩钢板颜色与厂方一致）。给水管道及热力管道等均进行外保温防冻防热处理，保温材料采用橡塑板。所有的管道及钢结构外表面均涂装油漆进行防腐处理。5.2 储粉及输送系统该系统是SDS 干法脱硫系统的关键设备，系统设备主要包括卸料站、计量装置、螺旋输送机等。袋装碳酸氢钠粉通过由人工送入卸料站，拆卸后的碳酸氢钠粉由卸料站仓底的星型卸灰阀送入螺旋输送系统，输送至SDS 反应器进口。碳酸氢钠粉粒径达到设计要求（D9020m）5.3 脱硫反应系统烟道及反应塔系统主要包括反应器、喷嘴及相关连接烟道。小苏打粉被喷射到脱硫反应塔前的烟道中，在烟道中与SO2进行中和反应，从而实现SO2的初步脱除。烟气通过烟道由脱硫系统布袋除尘器脱硝系统第五章钠基干法脱硫工艺单元设计烟气系统储粉及输送系统脱硫反应系统第六章布袋除尘系系统还原剂储存制备和输送系统第八章电气系统主要设计原则配电系统照明及接地系统电缆和电缆构筑物电缆构筑物环境保护节能劳动安全与职业卫生消防第十一章技术培训技术服务和联络技术培训技术服务设计联络第十二章主要设反应塔侧部进入。烟气进入反应塔后，首先流经烟气分布模块进行烟气流场重整，实现烟气与吸收剂的进一步有效混合，为SO2吸收反应准备条件。然后，烟气流经塔混合传质模块，增强传质效果，促进小苏打与烟气中SO2的中和反应，实现SO2的深度脱除，生成Na2SO4、Na2SO3等反应产物。这些干态产物小部分从反应塔底排灰口排出，绝大部分随烟气进入布袋除尘器。反应塔是一个复合塔结构，主要由进口段、烟气分布模块、烟气传质模块、塔隔板、出口段组成，全部采用普通钢板焊接而成。塔完全没有任何运动部件和支撑杆件，也无需设防腐衬。采用钢支架进行支撑，并在下部设置平台。反应塔：形状：圆柱+锥形，钢结构材质：Q345 支撑形式：钢结构支架介质温度：150-300温度损失：10压力损失：500Pa 第六章布袋除尘系统单元设计6.1 布袋除尘系统1、中箱体袋室结构：袋室由厚度4mm冷轧钢板折弯板拼接成，折弯板具有良好的抗弯强度，同时折弯板外形刚毅，保证箱体符合耐压要求，确保箱体外观质量，并持久耐用。中箱体设风槽，通过风槽隔板形成进风槽和出风槽，在风槽口部设有带法兰连接的进风口和出风口。在风槽部设置旁路，既节省空间又可减少材料。2、上箱体为净气室，上箱体用4 mm厚钢板做花板，采用分室结构，每室设一提升阀和喷吹管，提升阀放在风槽顶部上方，用于离线清灰；喷吹管由喷头，脉冲阀接头组成，脉冲阀和提升阀分别由电磁铁控制开闭，由控制器控制电磁铁，实现脉冲阀开闭的自动控制；箱体上部设检修门，检修门设密封槽，在密封槽放密封胶防止漏气，保证整体漏风率小于2%。检修门用于检查和更换布袋，所有入孔门周围设橡胶密封条，设压板均匀压紧。3、本除尘器设有灰斗，灰斗下方设置有自动卸料功能星型卸料阀，卸料阀能有效防止漏风和水汽进入，当灰斗积灰达到一定量时，卸料阀周期性地把积灰泻出。灰斗设有检修门，方便检修。4、本除尘器配置自身保护功能，设有温度控制和处理突发情况的旁路装置，一旦控制系统探测到烟气温度过高或者其他突发情况，PLC 控制仪器就会气动关闭除尘器进出风口碟阀并系统布袋除尘器脱硝系统第五章钠基干法脱硫工艺单元设计烟气系统储粉及输送系统脱硫反应系统第六章布袋除尘系系统还原剂储存制备和输送系统第八章电气系统主要设计原则配电系统照明及接地系统电缆和电缆构筑物电缆构筑物环境保护节能劳动安全与职业卫生消防第十一章技术培训技术服务和联络技术培训技术服务设计联络第十二章主要设打开旁路碟阀，避免布袋受损，起到保护除尘器的作用。当烟气温度恢复正常后，进出风口碟阀会气动打开,旁路碟阀会气动关闭，除尘系统恢复运行。当烟气温度持续增高时，则需要风机停止工作，保护风机。等值班人员检修正常后，从新启动运行。另外，由于锅炉烟气温度很高，为了设备维护人员安全，非常有必要设置旁路以应对在生产无法停止的情况下的突发故障，确保生产顺利进行。5、电控系统含脉冲喷吹控制，振打控制，温度控制和空压机控制等。采用性能稳定的专用控制器，确保除尘器正常运转。6、根据当地气候及锅炉烟尘的特点，除尘器系统设有保温层，以保持烟尘温度持续平稳，避免因结露而导致糊袋等现象发生，确保除尘器正常运转。7、滤料采用性能好的PTFE,它具有优良的耐酸碱、耐高温性能，工作温度高达240，瞬间可达 260，拒水防油且易于清灰。8、袋笼采用直径 3.0 的优质线材制造，表面镀彩锌，能确保袋笼长期使用。袋笼采用专用焊接设备一次焊接成型，骨架结构及焊接质量通过在焊接区域进行钢丝弯曲试验来测试，确保焊接牢固没有虚焊和裂缝。所有焊缝和其它连接处检查毛刺等尖锐突起物。做到无飞边无毛刺,有利于袋笼的安装、使用和拆卸。6.2 布袋除尘器设计参数序号项目单位数值1 进口烟气温度180 2 出口烟气温度200 3 进口烟气流量Nm3/h 80000 4 烟气过滤速度m3/m2.min 0.7 5 漏风系数1.01 6 压缩空气系数1.02 7 出口烟气量Nm3/h 80800 8 设计系数1.1 9 过滤面积m2 2540 系统布袋除尘器脱硝系统第五章钠基干法脱硫工艺单元设计烟气系统储粉及输送系统脱硫反应系统第六章布袋除尘系系统还原剂储存制备和输送系统第八章电气系统主要设计原则配电系统照明及接地系统电缆和电缆构筑物电缆构筑物环境保护节能劳动安全与职业卫生消防第十一章技术培训技术服务和联络技术培训技术服务设计联络第十二章主要设第七章 SCR工艺单元设计窑炉烟气经过布袋除尘后，粉尘浓度小于10mg/Nm3，170左右的烟气通过燃烧炉加热至200，然后进入低温SCR脱硝反应器，氨水通过氨水烟气加热蒸发出氨气，与烟气中的氮氧化物在反应器通过催化剂催化反应生成氮气和水，脱硝后的烟气经过引风机由烟囱达标排放。低温 SCR脱硝工艺系统主要包括烟道系统、SCR反应器、氨蒸发系统、还原剂储存及制备系统，吹灰器，催化剂再生系统等。7.1 反应器本体设计根据还原（合金）烟气特性及考虑到日后设备检修及时，为保障脱硝设备能连续稳定运行，数据达标排放，烟气分四仓室进行脱硝设计。脱硝段采用单元模块化设计，在模块单元的烟气进、出口设有阀门，对催化剂更换、检修时可分单元逐步进行，也可以分单元对催化剂进行在线热解析，保证脱硝催化剂的高效脱硝效率并延长脱硝催化剂低温运行下的使用寿命。实现离线维护、检修，而不会影响整个脱硝系统运行。反应器为自立钢结构型式，烟气由上而下通过催化剂层。SCR反应器本体依烟气流向可分为喷氨段、混合段、均流段、反应段。SCR脱硝效率与以下因素有关：1）催化剂体积：空间速度（催化剂体积计算）是SCR的一个关键设计参数。(它是尺度温度和压力下的湿烟气在催化剂容积滞留时间的尺度。决定反应的完全性，也就对SCR系统的效率有所影响。)2）反应温度：反应温度在一定水平上决定着还原剂(氨)与烟气中 NOx的反应速度，同时也影响催化剂的活性。一般来说，反应温度越高，越有益于SCR系统的运行。3）停留时间：烟气流速（停留时间）是 SCR的一个关键设计参数。它是度量温度和压力下的湿烟气在催化剂容积滞留时间的尺度，决定反应的完全性，也就对SCR系统的效率有所影响。4）氨氮比：在一定围，NO脱除率随 NH3/NO 摩尔比的增加而增加，NH3/NO 摩尔比小于 1 时，其影响更明显。若 NH3投入量偏低，NO脱除受到限制；若 NH3投入量超过需要量，NH3氧化等副反应的反系统布袋除尘器脱硝系统第五章钠基干法脱硫工艺单元设计烟气系统储粉及输送系统脱硫反应系统第六章布袋除尘系系统还原剂储存制备和输送系统第八章电气系统主要设计原则配电系统照明及接地系统电缆和电缆构筑物电缆构筑物环境保护节能劳动安全与职业卫生消防第十一章技术培训技术服务和联络技术培训技术服务设计联络第十二章主要设应速率将增大，从而降低了NO脱除效率，同时也增加了净化气中未转化NH3的排放浓度，造成一次污染。5）氨气与烟气混合均匀程序：氨与烟气的均匀混合既保证了NOx的脱除效率，又能保证较低的氨逃逸量。如果氨与烟气混合不均匀，即使氨的输入量大，氨与 NOx也不能充分反应，不仅达不到脱硝的目的还增加了氨的逃逸量。6）烟气在 SCR反应器分布均匀程度。烟气在反应器的分布均匀程度，不仅影响脱硝效率，也影响到氨的逃逸浓度。烟气在高流速区域停留时间短，脱硝效率低，部分氨气无法反应而逃逸，虽然烟气流速地区域脱硝效率高，但在烟气分布不均匀时，则整体脱硝效率低、氨易逃逸。为达到较高的脱硝效率，设计每个功能段时必须考虑以上因素，每个环节均优化设计。在本项目中，设计进入SCR系统的烟气温度不低于170，出口烟气温度不低于150。反应器壳体使用 6mm厚钢板及型钢补强设计，能够承受部压力（设计压力500）、地震负荷、催化剂负荷和热应力等。7.2 整流器混合好氨气的烟气在反应器的分布均匀程度不仅影响脱硝效率，也影响到氨的逃逸浓度。烟气流速高区域烟气停留时间短，脱硝效率低、部分氨气无法反应而逃逸，虽然烟气流速低区域脱硝效率高，但在烟气分布不均匀时，则总体脱硝效率则低、氨易逃逸。立式 SCR反应器上方烟气流向需要转90角度，均流器前烟道不仅短，而且也有多个影响气流的局部构件。安装均流器空间小，为使进入催化剂层的烟气分布均匀，均流器采用导流板加均流格栅板形式，导流板和格栅板依据CFD数值模拟计算结果进行设计。保证进入催化剂层的烟气流速均匀程度0.2。7.3 催化剂（1）考虑到本项目的废气气量，所以本工艺采用的催化剂形式是蜂窝状整体催化剂。催化剂尺寸：150150 1000 mm。（2）本工程共配置 1 台（4 仓室）SCR反应器，SCR每台反应器设计三层催化剂层（3+1层），最上一层为正常预留层。在初期的3 层催化剂运行 3 年后，增加布置 1 层催化剂，然后每年循环更换 1 层催化剂。系统布袋除尘器脱硝系统第五章钠基干法脱硫工艺单元设计烟气系统储粉及输送系统脱硫反应系统第六章布袋除尘系系统还原剂储存制备和输送系统第八章电气系统主要设计原则配电系统照明及接地系统电缆和电缆构筑物电缆构筑物环境保护节能劳动安全与职业卫生消防第十一章技术培训技术服务和联络技术培训技术服务设计联络第十二章主要设（3）催化剂采用模块化设计以减少更换催化剂的时间，催化剂模块采用钢结构框架，并便于运输、安装、起吊。（4）催化剂模块设计有效防止烟气短路的密封系统，密封装置的寿命不低于催化剂的寿命。催化剂各层模块规格统一、具有互换性。在加装新的催化剂之前，催化剂体积满足性能保证中关于脱硝效率和氨的逃逸浓度等的要求。（5）SCR反应器具有可抽取测试块的模块数量至少占总模块数的10%，而且具有可抽取测试块的模块应均匀分布在每层催化剂层。（6）烟气竖直向下流经反应器，反应器入口设置气流均布装置，反应器入口及出口处均设置导流板，对于反应器部易于磨损的部位设计必要的防磨措施。反应器部各种加强板及支架均设计成不易积灰的型式，同时将考虑热膨胀的补偿措施。反应器设置有足够大小和数量的人孔门。反应器配置了可拆卸的催化剂测试元件，并考虑部催化剂维修及更换所必须的起吊装置。(7)每层催化剂设置一台声波吹灰器。SCR脱硝催化剂性能参数表项目单位数据运行温度180-300 入口浓度mg/m3 900 脱硝效率%95 设计出口NOx 浓度mg/m3 50 化学寿命期NH3逃逸率ppm 5 SO2/SO3 转化率%允许运行温度化学寿命h 24000 催化剂机械寿命年5 化学寿命期催化剂单层压降Pa 200 催化剂层总压降（含预留层）Pa 800 整个脱硝系统压降总预留Pa 1200 系统布袋除尘器脱硝系统第五章钠基干法脱硫工艺单元设计烟气系统储粉及输送系统脱硫反应系统第六章布袋除尘系系统还原剂储存制备和输送系统第八章电气系统主要设计原则配电系统照明及接地系统电缆和电缆构筑物电缆构筑物环境保护节能劳动安全与职业卫生消防第十一章技术培训技术服务和联络技术培训技术服务设计联络第十二章主要设催化剂型式蜂窝式基材TiO280-88%活性化学成份V2O5,1.5-3%/MoO3,5-7%孔数3030节距mm 4.9 壁厚mm 0.8 催化剂空隙率%67.2 催化剂比表面积m2/m3 656 单仓催化剂m3 9.72 催化剂初始体积m3 29.16 催化剂单元尺寸mm mm mm150150 1000 测试块类型单体单仓每层2 块数量块6 分仓室个4 模块布置层数层3+1 单个模块布置个个66 单个模块尺寸mm mm mm970 970 1200 单仓模块总数个12 模块材质Q345B 模块布置个个34 单仓净尺寸mm mm mm3000 4000 3000 速度分布偏差 as CV 0 系统布袋除尘器脱硝系统第五章钠基干法脱硫工艺单元设计烟气系统储粉及输送系统脱硫反应系统第六章布袋除尘系系统还原剂储存制备和输送系统第八章电气系统主要设计原则配电系统照明及接地系统电缆和电缆构筑物电缆构筑物环境保护节能劳动安全与职业卫生消防第十一章技术培训技术服务和联络技术培训技术服务设计联络第十二章主要设入口 NOx 浓度分布