脱硝检修规程(25页).doc
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1、-脱硝检修规程-第 21 页内蒙古华宁热电有限公司企业标准 Q/HNRD-101.06-10-2014脱硝检修规程2014-09-30发布 2014-09-30实施内蒙古华宁热电有限公司发 布目 次104171819前 言本规程是根据内蒙古华宁热电有限公司(简称“华宁热电”)技术标准体系及生产工作的需要编制,是脱硝设备检修的技术标准。目的是为了统一公司脱硝设备检修在安全、稳定、经济运行技术方面的要求,从而规范并加快公司技术标准体系的完善,满足发电生产的需要。本规程由公司设备管理部提出并归口。本标准起草部门:设备管理部。本标准起草人:卫江龙、张立忠本标准修改人:王 峰本标准审核人:李瑞东本标准复
2、审人:沈钦峰本标准批准人:杜宝忠本标准于2014年09月首次发布。脱硝检修规程1 范围本规程按照火力发电厂技术管理的要求,规定了华宁热电脱硝专业设备检修的技术标准,适用于华宁热电2150MW机组的脱硝专业检修工作,是指导脱硝专业检修人员正确检修的规范。2 规范性引用文献本规程引用依据:HJ/T 562-2010 火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性催化还原法DL/T 414-2004 火电厂环境监测技术规范国电 防止电力生产重大事故的二十五项重点要求电安生(1994)227号 电业安全工作规程(热力和机械部分)Q/ZD-205.11-2006 设备检修质量验收管理标准DL/T 5047-95 电
3、力建设施工及验收技术规范Q/ZD-212.42-2010 氨区作业安全管理标准3 脱硝原理概述和设备规范3.1 脱硝原理概述3.1.1锅炉概述华宁热电1、2号锅炉由无锡华光锅炉有限责任公司制造,型号为:UG-480/13.7-535535-M3型循环流化床锅炉。锅炉型式为:超高压自然循环汽包炉。特点为:单炉膛、平衡通风、一次中间再热、全钢炉架悬吊方式、紧身封闭布置、循环流化床锅炉。锅炉采用循环流化床燃烧技术,在燃用设计煤种时,能够在30100负荷范围内稳定运行,在70100负荷范围内,过热蒸汽和再热蒸汽能够保持额定参数;循环物料的分离采用2个窝壳式高温绝热旋风分离器,可有效地捕捉烟气中的细小颗
4、粒,极大的提高了分离效率;高温绝热分离器回料腿下布置自平衡式“U”型回料阀,流化密封风由高压风机单独供给;采用水冷布风板,内嵌逆流柱型风帽,具有防漏渣功能,为锅炉长期可靠运行提供了保障;配有4只床下启动燃烧器,4只床上启动燃烧器;通过向炉内添加石灰石,能够显著降低SO2的排放;采用低温、分级供风的燃烧能够显著抑制NOx的生成;其灰渣活性好,具有较高的综合利用价值;炉膛底部装有4套HBSL滚筒式水冷冷渣排渣器,连续排渣、无级可调,有利于锅炉稳定运行;在尾部烟道布置有管式空气预热器。锅炉主要设计参数见下表。锅炉主要设计参数(BMCR工况)序号项目名称单 位数 值设计煤种校核煤种锅炉设计参数01额定
5、过热蒸汽流量t/h480.0480.002额定过热蒸汽压力MPa13.7313.7303额定过热蒸汽温度54054004额定再热蒸汽流量t/h39039005额定再热蒸汽出口压力MPa2.4562.45606额定再热蒸汽入口压力MPa2.6442.64407额定再热蒸汽出口温度54054008额定再热蒸汽入口温度319.1319.109汽包工作压力MPa15.1015.1010给水温度248.5248.5锅炉设计燃料01应用基碳38.4249.1602应用基氢2.2123.0503应用基氧7.9029.6104应用基氮1.0661.0505应用基硫0.8621.1606应用基灰份33.1342
6、7.0707应用基水份16.6948.9008干燥无灰基挥发份55.38440.3909应用基低位发热量kcal/kg32884406锅炉NOx排放01脱硫后的排放g/Nm3230230炉膛01管子外径mm606002管子壁厚mm6.56.503横向节距mm808004受热面积m21892189205烟气入口温度872.0894.006烟气出口温度872.0894.007工质出口温度343343.708工质吸热量kcal/kg11381696旋风筒01烟气入口温度872.0894.002烟气出口温度888.3902.6烟、空气流量(未考虑储备系数)01烟气流量Nm3/h51867602一次风流
7、量Nm3/h27843203二次风流量Nm3/h186940烟气分段阻力(未考虑储备系数)01炉膛烟气阻力Pa10002旋风分离器烟气阻力Pa268603尾部烟道烟气阻力Pa262704自生通风烟气阻力Pa310一次风分段阻力(未考虑储备系数)01一次风箱至炉膛零压点阻力Pa1500002一次风箱至空气预热器出口阻力Pa107003空气预热器本体阻力Pa3000二次风分段阻力(未考虑储备系数)01二次风箱至炉膛零压点阻力Pa800002二次风箱至空气预热器出口阻力Pa65003空气预热器本体阻力Pa3020烟、空气阻力汇总(未考虑储备系数)01烟气阻力Pa572302一次风阻力Pa190700
8、3二次风阻力Pa11670风量分配01一次风床下一次风Nm3/s71.6869.23给煤机播煤风(热风)Nm3/s4.504.50总一次风Nm3/s76.1873.7302二次风二次风喷口(热风)Nm3/s49.6247.64给煤机密封风(冷风)Nm3/s1.501.50总二次风Nm3/s51.1549.1403冷渣器Nm3/s0.000.0004返料风Nm3/s1.351.3505石灰石输送风Nm3/s1.451.4506锅炉总风量Nm3/s133.13125.673.1.2 NOx排放流化床锅炉NOx排放浓度通常较低,NOx浓度受煤质、床温、风量及运行方式等综合影响,影响最大是机组负荷变化
9、时,床内燃烧温度的变化和风量、风压等的变化。在1号炉满负荷下(锅炉蒸发量430t/h时),进行了变氧量工况NOx摸底测试,测试期间,不同运行方式下的NOx排放浓度为245350mg/Nm3;同时参考日常运行中的NOx排放浓度变化统计,在机组负荷91MW150MW时,NOx排放浓度为104372mg/Nm3,NOx浓度变化范围较大。不同工况下的NOx浓度测试序号工况运行氧量(%)NO浓度(mg/Nm3)1常规运行2.702942低氧量2.252453高氧量3.25350结合摸底测试及日常不同时段NOx浓度统计数值,NOx浓度基本在400mg/Nm3以内。据此,脱硝系统设计考虑一定裕量,按照NOx
10、基准浓度400mg/Nm3进行方案设计,出口NOx浓度160mg/Nm3,以满足达标排放需要。3.1.3尿素尿素供应尿素采购符合GB 2440-2001工业用尿素合格品要求,用汽车运输到尿素制备系统的储存区域,制备成50%尿素溶液作为脱硝系统的还原剂。尿素成分分析序号分析结果范围1.总氮 (作为 N) Wt. %46 46.5 %2.缩二脲Wt. % (作为NH3)0.5 1.5 %3.水分Wt. %0.3 1.0 %4.碱度(作为NH3)100300 ppm3.1.4 脱硝用水水质脱硝系统用中的用水分工业水系统和除盐水系统。脱硝用水水源来自电厂工业水系统主要用于:空压机冷却水脱硝除盐水主要用
11、于:尿素溶液的制备尿素输送泵、循环泵停运冲洗管路3.2 脱硝装置总说明3.2.1概况内蒙古华宁热电有限公司一期工程2150MW供热发电机组位于内蒙古乌兰察布市集宁区东部的工业区内,西北距乌兰察布市直线距离约5.3km。电厂区域位于内蒙古阴山山脉南麓,属典型的大陆性季风气候区,春季干旱少雨,多大风、沙暴;夏季炎热,降水集中;秋季短促,气温下降;冬季寒冷漫长。主要气候特征是:寒冷,多风,降水少,光照充足,蒸发量大。建设场地自然标高在1371.70m1372.10m之间,占用场地东西长约135.0m,南北宽约48.0m。场地较为平坦,起伏较小。近十几年来,随着国内火电装机容量的急速增长,火电厂NOx
12、排放量也在逐年增加,已经成为仅次于SO2的大气污染物。专家预测,随着我国对SO2排放控制的加强,NOx对酸雨的影响将逐步赶上或超过SO2。为控制中国燃煤火电厂的NOx污染物排放水平,相继颁发火电厂大气污染物排放标准-GB13223-1996、中华人民共和国大气污染保护法(2000年9月实施)、火电厂大气污染物排放标准GB13223-2003等标准和法规,要求火电厂采取措施控制NOx排放。2011年7月,国家环境保护部印发火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011),于2012年1月1日起执行。本脱硝项目在建设脱硝公用设施时,对2150MW机组按照SNCR工艺要求予以统筹考虑。3.2.2
13、尿素溶液制备及储存系统该脱硝工程所用的还原剂为颗粒状尿素,经尿素溶解罐溶解后制备成50% wt.的尿素溶液,经尿素输送泵送至尿素储存罐,然后经循环系统送至锅炉区域的计量模块。3.2.2.1尿素储运:尿素固体袋装,采用汽车运输,储运基本方案选择尿素固体。3.2.2.2尿素储存:袋装尿素储存于储存间,由电动葫芦输送并由人力拆包倒入溶解罐里。储存间应能至少满足7天的尿素用量。3.2.2.3尿素溶解罐: 设置1台尿素溶解罐,1台搅拌器,通入除盐水制成50%wt.尿素溶液。溶解前先用蒸汽盘管将水加热到80后,加入尿素,并继续通加蒸汽。溶解罐的容积按照1罐可满足所有锅炉1天的用量设计。3.2.2.4尿素输
14、送系统:通过输送泵将制备好的尿素溶液输送到尿素溶液储存罐。主要包括2台全流量离心泵,一运一备,过滤器、用于远程控制和监测循环系统的压力、温度、流量以及浓度等仪表。3.2.2.5尿素溶液储存罐:尿素溶液储存罐设置2台,满足所有锅炉7天的用量。安装蒸汽伴热装置,使尿素溶液温度保持3550C。3.2.2.6尿素循环系统:通过尿素循环泵将尿素溶液送到锅炉房27米计量模块处。主要包括3台全流量的多级离心泵,一运两备,过滤器、用于远程控制和监测循环系统的压力、温度、流量以及浓度等仪表。另设一套背压控制阀,背压控制回路用于调节供料泵为计量装置供应尿素所需的稳定流量和压力。循环管路系统应设置保温,减少温降。当
15、尿素循环泵停止运行后,要求对整个管路系统进行冲洗。3.2.3稀释和计量分配系统3.2.3.1稀释水系统尿素溶液稀释系统的作用是使尿素50%溶液与稀释水混合稀释后(混合后浓度10%),喷射入锅炉内。3.2.3.2计量和分配系统储罐里的尿素溶液用3台高压头耐蚀多级离心泵(一用两备)通过管道输送至锅炉房27米计量模块处。在泵出口布置有缓冲器以保护离心泵并使系统压力稳定。再用由除盐水将高浓度尿素溶液稀释至适当浓度。尿素溶液的浓度根据喷入点的流速、烟温、NOx浓度等参数试验确定,在确保高脱硝效率的前提下尽可能的减少喷水量。稀释比例和喷射量调整由控制系统来完成,溶液在混合器混合均匀后进入流量分配模块。喷射
16、区计量模块用于精确计量和独立控制到锅炉每个喷射区的反应剂(尿素溶液)流量。该模块采用独立的化学剂流量控制,为复杂的应用情况提供所需的高水平的控制。该模块连接并响应来自机组燃烧控制系统、在线NOx、O2、逃逸氨的控制信号,自动调节反应剂流量,对NOx水平、锅炉负荷、逃逸氨浓度、燃料或燃烧方式的变化做出响应,打开或关闭喷射区或控制其质量流量。每一个区子模块可相互独立地进行运行和控制,该特性允许隔离每个子模块进行维修。SNCR工艺主要性能指标有:脱硝效率、氨氮比NSR、氨逃逸量等,运行中这些指标的调整主要通过计量分配模块来实现。3.2.4 喷射系统通过计量分配系统,可以实现流量自动控制。系统启动前先
17、根据CFD模拟数据预设每个喷射器流量(开关调门),投运后在现场根据测试结果进一步优化调整,系统投运后,用调试数据修正自控参数以确保高效脱硝和低氨逃逸量。雾化吹扫风量的调节与控制与喷射器流量调节控制方式相同。冷却空气的量保证喷射器的冷却需要即可,气源引自空压机系统。每一个喷射器组件都具有合适的尺寸和特性,保证达到必须的NOx减排所需的流量和压力。每个喷射器需有三个进口,分别为尿素溶液、雾化吹扫风、喷射器夹套冷却风。喷射组件具体包括空气雾化喷射器、用于连接到锅炉支撑的连接件、快装接头和用于还原剂、雾化空气、冷却风管路连接的长钢丝编织可弯曲软管。3.2.5 辅助系统压缩空气本脱硝工程设有压缩空气系统
18、,设两台空压机(30m3/min,出口母管制)和两套压缩空气净化单元(30m3/min)。设1个仪用压缩空气储罐。母管压力保持0.75MPa满足脱硝整个系统要求。在锅炉27m平台处空气压力满足0.5Mpa以上。辅助蒸汽系统辅助蒸汽系统的主要用户为尿素溶解罐和尿素储存罐,加热蒸汽引自1#锅炉机辅汽联箱至生水加热器阀门后。排空系统排空系统由箱罐、地沟和地坑组成。在烟气脱硝装置正常运行期间,箱罐等溢流的尿素溶液将收集在地坑中,然后通过地坑泵输送到系统中。3.3 系统功能说明尿素制备及循环流程如下图袋装尿素颗粒尿素溶解罐尿素输送泵A/B尿素储存罐A/B除盐水辅助蒸汽尿素背压阀尿素储存罐A/B#2炉区系
19、统#1炉区系统压缩空气系统流程如下图电厂压缩空气系统空压机出口母管#2炉区#1炉区制备车间3.4主要设备参数泵的参数设备名称设计参数尿素输送泵废水泵除盐水泵尿素循环泵1、基本性能制造商南京绿环泵业南京绿环泵业南京苏欧机电设备南京苏欧机电设备泵型号IHGB80-12565FY-255SV23F040T5SV23N040T设计流量(m3/h)502566设计扬程(m)2025120120转速(r/min)/min)2900290029002900设计介质温度()30-100252530-1002、电动机额定功率(KW)5.57.544转速(r/min)2900290029002900工作电压/频率
20、380/50380/50380/50380/503、结构过流部件316L304SS304SS316L设计压力(MPa)1.01.01.61.6静水力压力(MPa)1.51.52.42.4叶轮316L304SS304SS316L数量2123吸入形式倒灌吸上倒灌倒灌出口直径(mm)65503232入口直径(mm)80804040旋转方向顺时针顺时针顺时针顺时针轴封类型机械密封无机封机械密封机械密封轴封固定部件材料SiCSiCSiCSiC轴封转动部件材料SiCSiCSiCSiC外部密封/轴承冷却水无无无无轴承型式联轴器联轴器联轴器联轴器润滑油润滑脂润滑油润滑油润滑泵体材料316L304SS304SS
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