宝塔脱硝技术方案SCR法---改动(共71页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上宁夏宝塔联合化工有限公司热能站3410t/h煤粉锅炉烟气脱硝工程烟气脱硝EPC总承包技术方案 (低NOx燃烧器+SCR法)宁夏宝塔联合化工有限公司2013.11.29专心-专注-专业 目 录附件B、检验、试验和验收.44附件E 技术资料等.54附件F 低NOx燃烧技术. 57总则本技术方案适用于宁夏宝塔联合化工有限公司热能站工程3410t/h煤粉锅炉脱销工程,本方案为三台锅炉提供SCR烟气脱硝装置,氨区系统出力按照3台锅炉脱硝氨耗量考虑。锅炉脱销系统正常运行所必需的公用系统具备的工艺系统设计、设备选型、采购、制造、运输、设备安装、调试、消缺、试验及检查、试运行、参加考
2、核验收、培训和最终交付投产等;本脱销技术方案包括低NOx燃烧技术(LNB)+SCR 脱硝技术,低NOx燃烧技术改造技术方案和厂家需业主方同意;还包含3台锅炉本体尾部竖井的改造设计、设备制造、拆装、安装等,施工单位的选择须经业主方确认,业主方的确认不能免除投标方的任何责任。本技术方案中提出了最低的技术要求,并未对一切技术细节作出规定,也未充分引述有关标准和规范条文,并未规定所有的技术要求和适用标准,投标方应提供满足本规范文件和所列标准要求的高质量的设计、设备及其相应的服务。投标方保证提供符合国家或国际标准和本技术方案要求的优质产品及其相应的服务,对国家有关安全、环保、劳卫、消防等强制性标准将满足
3、其要求,同时确保达到技术方案要求的指标值。当投标方执行招标技术条件书所列标准(所列标准如有更新版本,以最新版本为准)有矛盾时,按较高标准执行。本技术方案经双方讨论修改后最终确定的技术文件将作为技术协议,并与商务合同文件有相同的法律效力。 对于属于整套系统设计、供货、安装、施工及运行等所必需的设计、完善及部件,即使本技术附件未列出/或数目不足,投标方仍须在执行合同时补足和完善,而不引起任何的商务变化。投保方在本脱硫工程中所涉及的水、电、汽、气均由业主指定接口,投标方自行设计、连接。业主只提供6KV电源和电厂蒸汽序列中的蒸汽压力等级以及不超过0.3MPa的工业水、0.8MPa的仪表气源。生活废水接
4、入指定的生活废水管道,生产废水全部回收利用,消防水、暖通、通信等其它公用设施均接入业主指定的接口位置。锅炉烟道连接部分的改造及原烟道系统的恢复均由投标方负责。本技术方案设备参数只做为参考,望投保方经最终认真计算后确认。锅炉钢架前期没有考虑上脱销系统,钢架改造时由投保方对锅炉钢架受力情况进行校核。脱销系统增加的阻力大约1000Pa左右,暂考虑用脱硫风机解决,请投保方校核确定;如果不能解决有投保方出具其他方案,经业主确认。主要设备供货厂家和进口设备需列出目录经业主确认。 从订货之日至投标方开始制造之日的这段时间,业主有权提出因规程、规范和标准发生变化而产生的补充要求,投标方应遵守这些要求。且不论业
5、主知道与否,投标方有责任及时书面通知业主有关规程、规范和标准发生的变化。达不到国家和地方环保要求有投标方承担一切责任。本技术文件未尽事宜, 双方协商解决。第一章 脱硝技术介绍 SCR 脱硝系统是利用催化剂,在一定温度下,使烟气中的NOx 与氨气供应系统注入的氨气混合后发生还原反应,生成氮气和水,从而降低NOx 的排放量,减少烟气对环境的污染。其中SCR 反应器中发生反应如下:4NO + 4NH3 + O2 4N2 + 6H2O (1)6NO2 + 8NH3 7N2 + 12H2O (2)NO + NO2 + 2NH3 2N2 + 3H2O (3)SCR 脱硝工艺系统可分为液氨储运系统、氨气制备
6、和供应系统、氨/空气混合系统、氨喷射系统、烟气系统、SCR 反应器系统和废水吸收处理系统等。其中由液氨槽车运送液氨,利用卸料压缩机,液氨由槽车输入储氨罐内,并依靠自身重力和压差将储氨罐中的液氨输送到液氨蒸发槽内蒸发为氨气,后经氨气缓冲罐,与稀释风机鼓入的稀释空气在氨/空气混合器中混合后,送达氨喷射系统。在SCR 入口烟道处,喷射出的氨气和来自锅炉省煤器出口的烟气混合后进入SCR 反应器,通过两层催化剂进行脱硝反应,最终通过出口烟道回至锅炉空预器,达到脱硝的目的。氨气系统紧急排放的氨气则排入氨气稀释槽中,经水的吸收后排入废水池,再经由废水泵送至废水处理厂第二章 方案编制输入条件1. 概述1.1
7、编制依据(1) 中华人民共和国国家标准GB 13223-2003火电厂大气污染物排放标准。(2) 中华人民共和国国家标准GB 13223-20xx火电厂大气污染物排放标准(征求意见稿)。(3) 中华人民共和国电力行业标准火力发电厂烟气脱硝设计技术规程(征求意见稿) (4) 环境保护部文件环发201010 号关于发布火电厂氮氧化物防治技术政策的通知; (5) 火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)(2012 年 1 月 1 日起实施); (6) 火力发电厂可行性研究报告内容深度规定(DL/T5375-2008); (7) 大中型火力发电厂设计规范(GB50660-2011)(201
8、2 年 03 月 1 日起实施); (8) 火力发电厂设计技术规程(DL/T5000-2000); (9) 火力发电厂燃烧系统设计计算技术规程(DL/T5240-2010); (10) 火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性催化还原法(HJ562-2010); (11) 火电厂烟气脱硝技术导则(DL/T296-2011); (12) 火力发电厂设计技术规程,以及各专业有关技术规程规定; (13) 中华人民共和国的有关法律、法规、部门规章及工程所在地的地方法规; (14) 现行有关的国家标准、规范,行业标准、规范及自治区级有关标准、规范; (15)业主提供的设计资料。1.2 主要设计原则 (1)选择符
9、合环保要求的最经济合适的烟气脱硝工艺方案,烟气脱硝系统不能影响机组正常运行; (2)烟气脱硝工程尽可能按现有设备状况及场地条件进行布置,力求工艺流程和设施布置合理、操作安全、简便,对原机组设施的影响最少; (3)对脱硝副产物的处理应符合环境保护的长远要求,尽量避免脱硝副产物的二次污染,脱硝工艺应尽可能减少噪音对环境的影响; (4)采用烟气在线自动监测,对烟气脱硝前后的NOx含量进行连续监测,并对NOx排放量进行累积,对脱硝系统氨逃逸量进行在线监测; (5)脱硝工程应尽量节约能源和水源,降低脱硝系统的投资和运行费用; (6)脱硝系统年运行小时数按8000小时,脱硝系统可利用率98%以上; (7)
10、SCR装置按反应器出口NOx含量100mg/Nm3以下达到环保要求。1.3 项目概况公司现有410t/h锅炉三台,锅炉为高温、高压、自然循环、四角切圆燃烧,平衡通风,固态排渣,紧身封闭,全钢构架(主、副双钢架),全悬吊结构,管式空预器,“”型布置汽包煤粉锅炉。本期方案为三台锅炉提供SCR烟气脱硝装置,氨区系统出力按照3台锅炉脱硝氨耗量考虑,1#2#锅炉和公用系统同时建设,3#锅炉脱硝系统根据工程进度施工。2. 基本设计条件2.1主要设备情况 (1)锅炉配置:燃煤高温高压锅炉三台 (2)蒸发量参数:410t/h (3)过热蒸汽温度:540 (4)过热蒸汽压力:9.8MPa (5)设计煤种的烟气量
11、:引风机处的烟气量 m3/h 烟温 137 (6)校核煤种的烟气量: (7)脱硝接口烟气温度:360 (8) 锅炉燃煤量60.08t/h2.2煤质、灰份和锅炉点火用油本期工程按电厂提供的煤质分析资料设计,设计煤种和校核煤种煤质及灰份分析如下:设计煤种:Car=52.960 Har= 2.890 Oar=10.210 Nar= 0.540 Sar= 0.790 War=13.500 Aar=19.110 Qar.dw= 4560校核煤种:Car=57.120 Har= 3.140 Oar=12.070 Nar= 0.600 Sar= 0.480 War=15.000 Aar=11.590 Qar
12、.dw= 4882 锅炉点火用油轻油系统采用0号轻柴油,油质的特性数据如下:油种:#0轻柴油运动粘度(20时):3.08.0mm2/s凝固点:0闭口闪点:不低于55机械杂质:无含硫量:0.2%水份:痕迹灰份:0.02%低位发热值Qnet,ar:41800 kJ/kg2.3厂址条件 (1)厂址地理位置及地形地貌 宁夏宝塔联合化工有限公司热能站工程厂址位于宁夏回族自治区银川市所辖灵武市境内,宁夏宁东能源化工业基地宝塔临河工业园。园区距离自治区首府银川市东南约38公里,西距灵武市约30公里。临河综合工业园区地处黎家新庄北部,红石湾井区、任家庄井区和马莲台井区、丁家梁井区围合区域之内。本工程属完全新建
13、项目,项目所需土地为新征用地。 (2)厂区工程地质 1)地形地貌区域地质地貌单元为鄂尔多斯盆地西边缘,灵武盐池台地边缘区,属构造剥蚀、侵蚀堆积地貌单元,次级地貌单元为灵东黑山山前侵蚀堆积岗形地,总体为丘陵缓坡地形,冲沟发育,堆积物为第四系Q3时代形成的冲击物,成分复杂,为基岩覆盖层,较为稳定,厚度一般不大于30m。区域构造属盆地边缘的黄河大断裂,南北向延伸,但远离厂址范围,次级地质构造不发育,基底基岩沉积连续,堆积厚度较大。属较为稳定的堆积地形工程地质区,区域稳定性较好,所以该场地是适宜本工程建设的良好场地。 2)厂区地震基本烈度根据 1990 年中国地震烈度区划图划分,园区基本地震烈度为度,
14、对易燃、易 爆、有毒等可能产生二次灾害的建构筑物应按度设防。2.4设计采用的主要技术数据 基本风压:0.49KN/m2各层土的承载力标准值如下:(1)素填土:fk=100kPa(2)黄土状粉土:fk=180kPa(3)角砾:fk=300kPa(4)泥岩:1fk=300kPa,2fk=300kPa,3fk=450kPa场地土类型:中软土建筑场地类别:类厂区设防地震基本烈度:8度 (1)水文及气象园区地处大陆腹地,远离海洋,属中温带大陆性干旱气候区,其特点表现为冬长 夏短,降水量小,春秋多风沙,蒸发量大,日照时数长。主要气象资料如下:1)气温年平均气温8.8 极端最高气温41.4 极端最低气温-2
15、8.02)湿度年平均相对湿度57% 3)降水量年平均降水量203.4mm一日最大降水量95.4mm4)蒸发量年最低蒸发量911.9mm 年平均蒸发量1774.4mm5)气压年平均大气压89.0kPa6)最大积雪最大积雪深度130mm 7)冻土深度多年最大冻土深度1090mm8)风年平均风速2.6m/s最大风速18m/s 冬季主导风向西北风 夏季主导风向东南风9)雷暴平均雷暴日数15.8d最多雷暴日数30d10)沙尘平均沙尘暴日数6.8d最多沙尘暴日数50d2.5脱硝系统入口烟气参数(空格部分由投标方填写)锅炉BMCR工况项目单位数据实际烟气量m3/h 烟气温度360烟尘浓度g/Nm3(干基,6
16、含氧量)31(暂定)NOx(以NO2计)mg/Nm3(干基,6含氧量) 2.6液氨分析资料 脱硝装置用的反应剂为纯氨,其品质符合国家标准GB536-88液体无水氨技术指标的要求,如下表:液 氨 品 质 参 数指标名称单位合格品备 注氨含量%99.6残留物含量%0.4重量法水分%油含量mg/kg重量法红外光谱法铁含量mg/kg 密度kg/L25时沸点标准大气压3. 工艺选择及配置采用高尘型烟气脱硝(SCR)工艺,每台锅炉设一台SCR反应器,公用系统按照3台锅炉BMCR工况设计。第三章 系统设计指标1. NOx脱除率、氨的逃逸率、SO2/SO3转化率在下列条件下,对NOx脱除率、氨的逃逸率、SO2
17、/SO3转化率同时进行考核。(1) 锅炉50%THA-100%BMCR负荷;(2) 入口烟气中NOx含量 (有投标方计算填写)(3) 脱硝系统入口烟气含尘量不大于31g/Nm3(干基); (4) NH3/NOx摩尔比不超过保证值 0.861 时;(5) 烟气入口温度:320420脱硝装置在性能考核试验时的NOx脱除率不小于83.3%,氨的逃逸率不大于3ppm,SO2/SO3转化率小于1%;脱硝装置在附加层催化剂投运前,NOx脱除率不小于83.3%,氨的逃逸率不大于3ppm,SO2/SO3转化率小于1%; 出口NOx环保要求值为多少?100mg/Nm3?入口NOx含量应该300mg/Nm3 ?(
18、附件中低氮燃烧器技术数据)入口NOx过小或者过大都不易达到效率要求。脱硝效率定义:脱硝率=C1-C2100%C1式中: C1脱硝系统运行时脱硝入口处烟气中NOx含量(mg/Nm3)。C2脱硝系统运行时脱硝出口处烟气中NOx含量(mg/Nm3)。氨的逃逸率是指在脱硝装置出口的氨的浓度。2. 压力损失(1)从脱硝系统入口到出口之间的系统压力损失在性能考核试验时不大于800Pa(设计煤种,100%BMCR工况,不考虑附加催化剂层投运后增加的阻力);(2)从脱硝系统入口到出口之间的系统压力损失不大于1000Pa(设计煤种,100%BMCR工况,并考虑附加催化剂层投运后增加的阻力)。3. 脱硝装置可用率
19、脱硝整套装置的可用率在最终验收前不低于98%。脱硝装置的可用率定义:A:脱硝装置统计期间可运行小时数。B:脱硝装置统计期间强迫停运小时数。C:脱硝装置统计期间强迫降低出力等效停运小时数。4. 催化剂寿命催化剂寿命为脱硝装置首次注氨后不低于24000小时。催化剂寿命是指催化剂的活性能够满足脱硝系统的脱硝效率不低于第1条指标条件时催化剂的连续使用时间。第四章 SCR系统设计1. 方案设计原则1.1 技术要求为了与锅炉运行匹配,脱硝装置的设计必须保证在锅炉负荷波动时将有良好的适应特性。脱硝装置必须满足如下运行特性:(1)将能适应锅炉50%THA工况和100%BMCR工况之间的任何负荷,并能适应机组的
20、负荷变化和机组启停次数的要求。装置和所有辅助设备将能投入运行而对锅炉负荷和锅炉运行方式不能有任何干扰。而且脱硝装置必须能够在烟气排放浓度为最小值和最大值之间任何点运行。(2)整套系统及其装置将能够满足整个系统在各种工况下自动运行的要求,系统的的启动、正常运行监控和事故处理将实现完全自动化。(3)在电源故障时,所有可能造成不可挽回损失的设备,将同保安电源连接。(4)对于容易损耗、磨损或出现故障并因此影响装置运行性能的所有设备,即使设有备用件,也将设计成易于更换、检修和维护。(5)烟道和箱罐等设备将配备足够数量的人孔门,所有的人孔门使用铰接方式,且能容易开/关。所有的人孔门附近将设有维护平台。(6
21、)所有设备和管道,包括烟道、膨胀节等在设计时必须考虑设备和管道发生故障时能承受最大的温度热应力和机械应力。(7)设计选用的材料必须适应实际运行条件,包括考虑适当的腐蚀余量。(8)所有设备与管道等的布置将考虑系统功能的实现和运行工作的方便。(9)所有电动机的冷却方式不采用水冷却。1.2 脱硝工艺系统设计原则脱硝工艺系统设计原则包括:(1)脱硝系统不设置烟气旁路系统。(2)脱硝反应器布置在锅炉上级省煤器和下级省煤器之间。(3)吸收剂为液氨。(4)采用蜂窝式催化剂。(5)脱硝设备年利用小时按8000小时考虑。(6)脱硝装置可用率不小于98%。(7)装置服务寿命为30年。1.3 脱硝装置主要布置原则
22、(1) 总平面布置根据厂区总平面布置的规划,脱硝剂制备区域布置待定。 (2) 管线布置有汽车通过的架空管道净空高度为5.5米,室内管道支架梁底部通道处净空高度为2.2米。2 SCR区主要设备2.1 烟道烟道将根据可能发生的最差运行条件进行设计。烟道设计将能够承受如下负荷:烟道自重、风荷载、地震荷载、灰尘积累、内衬和保温的重量等。烟道最小壁厚至少按5mm设计,烟道内烟气流速不宜超过15m/s。所有烟道将在适当位置配有足够数量和大小的人孔门和清灰孔,以便于烟道(包括膨胀节和挡板门)的维修和检查以及清除积灰。另外,人孔门将与烟道壁分开保温,以便于开启。在外削角急转弯头和变截面收缩急转弯头处等,以及根
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