SCR烟气脱硝改造工程初步设计说明书工艺部分.docx
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1、SCR 烟气脱硝改造工程初步设计说明书第 3 章工艺局部3. 1 概述13.2 总的技术要求13. 3 脱硝主要布置原则53. 4 脱硝区工艺系统说明53.5 氨区工艺系统说明93.6 流体模型模拟试验113. 7 检修、起吊设施123. 8 脱硝管道的防腐、油漆123.9 本期脱硝物料消耗指标1 炉计算133.1 概述 .1.1 工程概述#5、6 号炉SCR 烟气脱硝公用系统及 5、6 号机组烟气脱硝改造工程,承受选择性触媒脱硝SCR工艺、脱硝复原剂承受液氨。在设计条件下,处理100%烟气 量、2 层催化剂条件下脱硝效率不小于 77. 5%, 100%烟气脱硝,脱硝设备年平均利 用小时按不小
2、于 6000 小时考虑,装置可用率不小于 99 机5、6 号330MW机组分别于 2006 年 9 月份和 3 月份投产,SGT02517. -4M7 881 亚临界压力一次中间再热掌握循环汽包锅炉。承受摇摆式燃烧器,四角布置、切 向燃烧,正压直吹式制粉系统,单炉膛、n 型露天布置,全钢架悬吊构造、平衡通风,固态排渣。烟气脱硝装置 SCR 系统应能在锅炉烟气温度 300420C 条件下 连续运行,当锅炉尾部燃烧时,脱硝反响器及其阀门附件允许在 450条件下连续 运行 5 个小时而无永久性损坏。本工程按 2 台机组的脱硝装置公用一个复原剂储存、卸载及供给区域以下 称氨区, 并依据 77. 5%脱
3、硝效率进展公用区的设计。氨区系统包括:1液氨卸料 系统;2液氨储存系统;3液氨蒸发系统;4气氨稀释系统;5消防消 喷系统;6氨区废水排放系统。 .1.2 主要设计依据 #5、6 号炉 SCR 烟气脱硝改造工程可行性争论技术报告; #5、6 号炉 SCR 烟气脱硝改造工程技术协议; 各类评审会议纪要; 相关设计标准、设计标准。3.2 总的技术要求3.2. 1 脱硝装置包括脱硝区和氨区的总体要求脱硝装置全部需要的系统和设备以下总的要求: 承受牢靠、成熟、先进的技术,造价经济、合理,便于运行维护; 全部的设备和材料是的和完整的; 高的可利用率; 运行费用最少; 观看、监视、维护简洁; 运行人员数量最
4、少; 确保人员和设备安全; 节约能源、水和原材料3.2. 2 材料脱硝设备的材料是型的和具有应用业绩的,保证脱硝装置的效率和牢靠性。管道材料全部承受金属材料,管道介质为液氨、气氨、仪用空气管道和氮气 管道的承受符合符合GB/T14926-2002 标准的流体输送用不锈钢无缝钢管,材质为 304SSo管道介质为蒸汽、水、杂用空气管道等承受符合GB/T3087T999 标准的无 缝钢管,材质为 20#钢。具体的要求如下: 与液氨和气氨接触的管道:无缝不锈钢管304SS 仪用空气管:无缝不锈钢管304SS 蒸汽管道及其疏水管道:无缝钢管#20 钢 消防水管、喷淋水管和废水:无缝钢管#20 钢 杂用空
5、气管道:无缝钢管#20 钢 氮气管道:无缝不锈钢管304SS 生活给水管:镀锌钢管1.2.3 噪音脱硝装置环境噪声满足GB12348-90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。3. 2. 4 脱硝主要设计原则工艺系统设计原则:(1) 承受高灰型烟气脱硝SCR工艺,每台锅炉设2 个 SCR 反响器,无旁路, 反响器的支撑钢架均为建,钢架位于炉后与除尘器之间,脱硝钢架与锅炉钢架 分开;(2) 脱硝装置按入口 NOx 浓度 400mgN3 标准状态,6%含氧量,干基、处 理100%烟气量及 77. 5%脱硝效率进展设计,出口 NOx 浓度不高于 90 mgN
6、m(3) 不设SCR 反响器烟气旁路。反响器入口烟道设置灰斗,出口烟道不设置灰 斗。4承受蜂窝式催化剂,按“2 + 1”模式布置,备用层在下。反响器层间高度不低于 3. 5 米,净空高度不低于 1. 3 米。(5) 承受耙式半伸缩蒸汽吹灰器和声波吹灰器联合吹灰方式。(6) 在每个脱硝反响器进、出口安装实时烟气参数监测装置,具有就地和远方监测显示功能。(7) 承受液氨制备脱硝复原剂。氨站按2X300MW 锅炉总用量考虑,集中统一 规划布置。(8) 氨区装置及设备布置严格依据建筑设计防火标准、石油化工企业防火 标准、石油库设计防火标准等相关标准执行。(9) 氨区装置依据石油化工企业防火标准附录五表
7、5. 2 上规定,火灾危急 类别为乙类。(10) 氨站考虑到夏季的日晒将使氨罐内气氨压力上升,承受了四周放开、轻 型屋面的棚式建筑,既可防止氨气泄漏时造成安全事故,也可避开日晒使罐内压 力上升。(11) 脱硝设备年利用小时按 6000 小时考虑。(12)脱硝装置可用率不小于 99%o(13)装置效劳寿命为 30 年。3. 2. 5 脱硝区工艺局部主要设计范围主要包括: 氨/空气混合系统系统图 烟道及 SCR 反响器、喷氨系统图 反响器测点系统图 反响器吹扫蒸汽和疏水系统图 反响器声波吹灰器系统图 反响器测点布置系统图 液氨贮存及氨气蒸发系统图3. 2. 6 主要标准和标准工艺设计主要标准和标准
8、如下:火电厂大气污染物排放标准GB13223-2003大气污染物综合排放标准GB16297-1996环境空气质量标准GB3095-1996火力发电厂与变电所设计防火标准GB50229-96火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程DL5053-1996火力发电厂设计技术规程DL5000-2000火力发电厂初步设计文件内容深度规定DLGJ9-92火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程DL/T5121-2000火力发电厂汽水管道设计技术规程DL/T5054-1996火力发电厂汽水管道零件及部件典型设计手册GD87-110I污水综合排放标准GB8978-1996工厂企业厂界噪声标准GB12348恶臭污染物排放
9、标准GB14554-03建筑设计防火标准GBJ16-87 2001 版工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收标准HGJ229-91工业设备及管道绝热工程设计标准GB50264-97火力发电厂保温油漆设计规程DL/T5072-1997爆炸和火灾危急环境电力装置设计标准GB50058-92建筑设计防火标准GBJ16-87, 2001 年版石油化工企业设计防火标准GB50160-92, 1999 年版石油化工储运系统罐区设计标准SH3007-1999化工装置设备布置设计规定HG20546-92工业金属管道设计标准GB50316-2000化工装置管道布置设计规定HG/T20549-1998化工装置管道机械
10、设计规定HG/T20645-1998化工装置管道材料设计规定HG20646-1999钢制压力容器GB150-1998钢制卧式容器JB/T4731-2005压力容器安全技术监察规程1998 版钢制常压容器JB/T4735T997钢制化工容器设计根底规定HG20580-98钢制化工容器材料选用规定HG20581-98钢制化工容器强度计算规定HG20582-98钢制化工容器构造设计规定HG20583-98钢制化工容器制造技术要求HG20584-983. 3 脱硝主要布置原则4. 3.1 脱硝烟道及SCR 反响器布置原则每台炉的脱硝烟道及 SCR 反响器承受双反响器无旁路布置形式,SCR 反响器 布置
11、在省煤器和空气预热器之间。催化剂最低持续运行温度为305,低于 305C 不喷氨。依据业主供给的资料,锅炉 50%负荷时,省煤器出口温度为 318C,满足 催化剂最低连续喷氨温度,建议本工程不设省煤器旁路烟道。5. 3. 2 氨区设备布置原则(1) 液氨储罐间的净间距为 1.5 米与液化烧卧罐布置要求一样,液氨储 罐距防火堤之间的距离为 3. 0 米,防火堤的容积大于 1 罐容积。(2) 氨压缩机距液氨汽车装卸站之间的距离大于 7. 5 米,距氨罐大于 10 米。(3) 单个液氨储罐的容积为 6O装置的火灾危急类别属乙类。(4) 脱硝氨站实际占地面积 1279m2,四周设置栅栏并形成环形通道,
12、满足消 防需要。7. 3. 3 管线布置原则(1) 本工程氨区至脱硝区的管线布置。管道布置应满足便于生产操作、安装 及修理的要求,规划布局应整齐有序。有汽车通过的架空管道净空高度不小于5. 5 米,室内管道支架梁底部通道处净空高度不小于 2. 2 米。(2) 蒸汽管道、氨气管道以及冷凝水管道,布置中协作进展柔性计算的范围 不应小于有关标准和工程设计的规定。(3) 管道应能承受外部或内部条件引起的水力冲击、液体或固体的撞击等的 冲击荷载。(4) 管道的布置和支承设计应消退由于冲击、压力脉动、机器共振、风荷载 等引起有害的管道振动的影响。(5) 在管道布置和支架设计时,应能承受由于流体的减压或排放
13、时所产生的 反作用力。(6) 全部蒸汽管道、氨气管道以及冷凝水管道,均按相关标准进展保温处理。 3.4脱硝区工艺系统说明3. 4. 1 烟道脱硝烟道按双烟道设计,单侧烟道截面尺寸按锅炉 50%BMCR 工况下烟气量设 计,保证满足锅炉各种负荷工况烟气量的要求,烟道设计温度按420C 设计。烟道设计荷载包括:烟道本体自重、烟道部件自重、风荷载、地震荷载、积 灰荷载、内衬和保温荷载等。烟道壁厚按 6mm 设计,烟道内烟气流速掌握在 15ms以下。脱硝烟道入口底部设置灰斗,反响器出口不设置灰斗,并适当设置人孔门和 清灰孔, 以便于修理和检查以及去除积灰。另外,人孔门应与烟道壁分开保温, 以便于开启。
14、依据烟气流淌模型争论结果要求,在外削角急转弯头和变截面收缩急转弯头 处合理设置导流板。为了使与烟道连接的设备的受力在允许范围内,需特别考虑烟道系统的热膨 胀,热膨胀通过非金属膨胀节进展补偿。烟道在适当位置配有足够数量测试孔以及操作平台。3. 4. 2 SCR 反响器脱硝系统按单SCR 反响器形式设计,SCR 反响器尺寸为 985Onlm(L) X8200 mm (W) 18300mm (H),单个 SCR 反响器尺寸按锅炉IOO%BMCR 工况下烟气量的要 求设计,以保证脱硝系统满足锅炉各种负荷工况烟气量的要求,设计温度按420C 考虑。反响器内的催化剂支撑钢梁设置为三层,支撑梁为左右走向,两
15、端支撑连接 到反响器侧墙垂直向的主支撑梁上。反响器内部各类横向的加强板、支架、密封、钢架等承受方型或者长方型(内 空)钢梁, 设计成不易积灰的型式,且在钢梁侧面设置催化剂安装液压小车的运行 轨道。反响器的设计易于建设、安装和检修维护,整个构造符合堵灰下安全承重和 抵挡强风。构造荷载的设计满足蜂窝催化剂荷载的要求。反响器应设置足够大小和数量的人孔门,人孔门尺寸为600mm800mmo反响器入口设导流板、整流装置,支撑及附件等材质为Q345 钢。在反响器侧墙设半伸缩耙式蒸汽吹灰器和声波吹灰器联合吹灰,本期不设置 备用层催化剂吹灰器。在每个反响器进口设置一套N0/02 烟气取样分析系统;出口设置一套
16、N0/02烟气取样分析系统,同时设置一套NH3 逃逸分析系统。在每层催化剂上方,设置可远传的烟气温度和压力监测装置备用层预留接 口。 反响器的喷氨格栅前、反响器入口、各层催化剂出口、反响器出口等位 置设置的烟气取样孔。烟气取样点布置的根本要求:相邻两个测点之间的距离不 大于 1. 5 米,边角侧的测点与边壁之间的距离不大于 0. 5 米。3. 4. 3 催化剂催化剂承受蜂窝式催化剂。催化剂按 2+1 层设计,初装 2 层,预留I 层。催化剂设计充分考虑锅炉飞灰的特性合理选择孔径大小并设计有防堵灰措 施,确保催化剂不堵灰。催化剂量充分考虑燃料飞灰中高CaO 含量可能导致的催化剂失效问题,催化 剂
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