全烟气跟踪脱硝装置

C70Q江苏亿金环保科技有限公司企业标准Q/320281BBF06—2015全烟气跟踪脱硝装置2015–04–15发布2015–05–30实施江苏亿金环保科技有限公司发布Q/320281BBF06—2015I前言本标准的编写格式符合GB/T1.1-2009的规定。本标准由Q320281BBF06-2012修订完成，添加了行业内最新技术要求。本标准由江苏亿金环保科技有限公司批准。本标准主要起草人：陈砚雄、张超。Q/320281BBF06—20151全烟气跟踪脱硝装置1范围本标准规定了全烟气跟踪脱硝装置的术语和定义、全烟气跟踪脱硝工艺要求、电气控制要求、检验验收、标牌、包装、运输和储存。本标准适用于本企业设计生产的全烟气跟踪脱硝装置，包括以下三种工艺的制造与检验：SCR、SNCR、SNCR/SCR联合。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB9078工业炉窑大气污染物排放标准GB150钢制压力容器GBJ87-1985工业企业噪声控制设计规范GB536-1988液体无水氨GB2440-2001尿素GB18218-2000重大危险源辨识GBZ1-2002工业企业设计卫生标准GBZ2-2002工业场所有害因素职业接触限值GB13223火电厂大气污染物排放标准GB13271锅炉大气污染物排放标准HJ562火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性催化还原法HJ563火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性非催化还原法DL/T296火电厂烟气脱硝技术导则GB/T21509燃煤烟气脱硝技术装备GB50160石油化工企业设计防火规范Q/320281BBF06—20152GB50205钢结构工程施工质量验收规范GB50229火力发电厂与变电站设计防火规范DL/T5257火电厂烟气脱硝工程施工验收技术规格DL/T5480火力发电厂烟气脱硝设计技术规程3术语和定义3.1脱硝系统采用物理或化学方法脱除烟气中氮氧化物的设施，包括还原剂制备区和脱硝反应装置。3.2全烟气跟踪脱硝在氮氧化物NOX（主要是NO和NO2）生成后到氮氧化物排放达标前所进行的多种方法或措施的脱硝处理过程。3.3还原剂与烟气中的氨氧化物NOX发生化学化学还原反应的物质，通常有液氨、氨水或尿素等。3.4催化剂促使还原剂有选择性地与烟气中的氮氧化物在一定温度下发生化学反应的物质。3.5脱硝效率（NOX脱除率）脱硝装置脱除的NOX浓度与入口烟气中NOX浓度比。3.6氨氮摩尔比在脱硝装置中吸收烟气中1摩尔NOX需要消耗的NH3摩尔量。3.7SCRSCR技术指选择性催化还原法脱硝技术，在催化剂的作用下，以NH3作为还原剂，“有选择性”地与烟气中的NOX反应并生成无毒无污染的N2和H2O。3.8SNCRQ/320281BBF06—20153SNCR技术指选择性非催化氧化法脱硝技术，把还原剂（如氨水、尿素），喷入炉膛温度为850~950℃的区域，该还原剂迅速热分解成NH3并与烟气中的NOX反应生成N2。3.9氨逃逸在反应器出口烟气中氨的浓度，以μL/L（ppm)表示。3.10装备可用率脱硝装置每年正常运行时间与锅炉每年总运行时间的百分比。3.11脱硝装置压力降脱硝装置进口和出口烟气平均全压之差，单位为Pa。4全烟气脱硝装置工艺系统4.1SCR工艺4.1.1SCR工艺描述SCR工艺系统主要分为还原剂储存及供应系统、烟道、反应器、催化剂、烟道及其附件。图1为一个典型的SCR脱硝工艺布置图。图1SCR典型工艺布置图4.1.2SCR工艺系统应满足以下要求a)SO2/SO3转化率小于1%。b)装备可用率保证在95%以上。c)系统氨逃逸浓度应控制在3ppm以下。Q/320281BBF06—20154d)脱硝效率和脱硝装置压力降等参数满足设计要求，NOX排放达到国家环保部门的规定。e)主体设备设计使用寿命不低于锅炉的剩余使用寿命。4.1.3SCR工艺系统应设有紧急停止供氨的措施，当出现下列情况时，应停止供氨a)SCR设备出现故障时（包含还原剂储运制备系统发生泄漏情况，大于30ppm）。b)SCR反应器的入口烟气温度过高时（大于催化剂的温度范围）。c)氨气稀释比例高于8%时。d)SCR反应温度不合适催化剂要求温度时。4.2SNCR工艺4.2.1SCR工艺描述SNCR工艺通过对锅炉进行改造，炉膛为反应器而实现。下图2是一个典型的SNCR工艺布置图。主要分为还原剂储存系统、供应系统、计量分配系统、雾化风系统、喷射系统等等。图2典型SNCR工艺布置图4.2.2SNCR工艺系统应满足以下要求a)系统对锅炉效率的影响应小于0.5%。b)系统的负荷响应能力应满足锅炉负荷变化要求。c)系统应不对锅炉运行产生干扰，也不增加烟气阻力。d)系统氨水逃逸浓度应控制在8ppm以下。4.2.3系统应设有紧急停止供氨的措施，当出现下列情况时，应停止供氨a)SNCR设备出现故障时（包含还原剂储运制备系统发生泄漏情况，大于30ppm）。Q/320281BBF06—20155b)SNCR喷射口烟气温度低于760℃时。c)雾化空气压力低于0.3Mpa时。4.3SNCR/SCR联合工艺4.3.1SNCR/SCR联合工艺描述SNCR/SCR联合烟气脱硝技术结合了两者的优势，将SNCR工艺的还原剂喷入炉膛，用SCR工艺使逸出的NH3和未脱除的NOX进行催化还原反应。如图3。图3典型SNCR/SCR联合烟气脱硝4.3.2SNCR/SCR联合工艺必须满足4.1.2、4.1.3和4.2.2、4.2.3条要求。4.4还原剂储存及供应系统4.4.1还原剂一般包括无水液氨、尿素和浓度15%~25%的氨水。其中液氨的品质应符合GB536的要求，尿素的品质应符合GB2440的要求。由于还原剂（20%氨水、尿素）具有一定的腐蚀性，在设备选型时需充分考虑此物料特性。4.4.2还原剂不同，脱硝工艺也会不同。还原剂的制备见附录1。4.4.3液氨储罐的设计安装应遵循GB150。氨水/尿素/除盐水储罐设计安装应满足钢制常压容器。Q/320281BBF06—201564.4.4氨储存及供应系统周边应设气氨监测仪，用以监测氨气的泄露，可显示大气中氨的浓度。当检测器测得大气中氨浓度过高时，会在机组控制室发出警报，并通过连锁的自动喷水装置/通风，以减少空气中泄露的氨。4.4.5氨站布置及防护应符合防火、防爆有关规定。4.4.6泵的性能试验应按照相关的国标进行，测试必要的项目并提出检测表；泵内部（入口、出口）应能容易分解和组装，并适合泵所要求的流体；对于行程调节泵，在泵本体上要设有位置反馈信号、速度调节信号，均为4～20ｍADC。4.4.7断电时各种回路、阀门等的动作应朝着有利于工艺安全方向去动作。4.4.8可能有人碰触的转动部分应设置保护壳，以防止事故发生。4.4.9设备布置的空间应容易检查、清扫、检修。4.5催化剂4.5.1催化剂可选择蜂窝式、板式或其他形式，以满足脱硝工艺要求催化剂形式、催化剂中各活性成分含量以及催化剂用量应根据具体烟气特性、飞灰特性和灰分含量确定。4.5.2催化剂使用温度范围见表，一般选用催化剂为V2O5/TiO2，具体应根据催化剂厂家要求。在反应温度较高时，催化剂可能会产生烧结及（或）结晶现象；在反应温度较低时，催化剂的活性会因为硫酸铵在催化剂表面凝结堵塞催化剂的微孔而降低。表1催化剂及其使用温度催化剂沸石催化剂氧化钛基催化剂氧化铁基催化剂活性炭/焦催化剂使用温度℃345~590300~400380~430100~1504.5.3催化剂的存放a)催化剂模块应放在集装箱或木箱中储存，催化剂单体应平放。b)催化剂模块的堆放层数不能超过三层，并且地面必须铺垫方木网格，用来支撑催化剂模块。c)避免催化剂模块的机械损伤。d)催化剂一般存放在干燥处。4.5.4催化剂的安装a)建议从上到下安装催化剂，否则最下层催化剂用防水的油布或钢板来保护。催化剂安装完毕后，反应器、烟气通道和催化剂层必须保证清洁，以防催化剂污染和堵塞。Q/320281BBF06—20157b)催化剂模块应布置紧凑，并留有必要膨胀间隙。c)在调试实验前安装催化剂模块，安装后尽早初次运行反应器。4.5.5当反应器出口烟气中氨的浓度升高到一定程度时，必须用催化剂的备品替代，具体按设计要求进行，每年至少要更换1/3的催化剂。4.6反应器烟道及附件设计4.6.1烟道设计保证能够承受如下负荷：烟道自重、风荷载、地震荷载、灰尘积累、内衬和保温的重量等，烟道的设计压力和瞬时不变形承载压力的取值与炉膛设计参数相同。4.6.2脱硝反应器设计应易于建设、安装和检修维护，考虑内部催化剂维修及更换所必须的起吊装置。4.6.3为了使与烟道连接的设备的受力在允许范围内，充分考虑了烟道系统的热膨胀，热膨胀通过膨胀节进行补偿。4.6.4烟道壁厚不低于6mm，材质为Q345。4.6.5所有烟道内烟气流速不应超过15m/s，上升烟道烟气流速不应小于9m/s。4.6.6催化剂区域内流速4~6m/s。4.6.7应在SCR烟气脱硝装置入口烟道中布置有导流板、整流器等气流均布装置，使烟气与NH3充分混合；在外削角急转弯头和变截面收缩急转弯头处等，以及根据提供的其他烟气流动模型研究结果要求的地方，设置导流板。4.6.8反应器内部各类横向的加强板、支架、密封、钢架等设计成不易积灰的型式，同时考虑热膨胀的补偿措施。催化剂支撑钢梁选型避免积灰。4.6.9催化剂安装平台宽度不小于3.0m，以方便催化剂的运输和安装。反应器的支撑钢梁足够高，以使底层平台的布置不对静电除尘器产生影响。4.6.10所有烟道在喷氨格栅处、进出口烟道测点处配有足够数量和大小的人孔门，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，人孔尺寸不小于800mm×650mm。另外，人孔门与烟道壁分开保温，以便于开启。4.6.11在每层催化剂上方，设置可远传的烟气压力监测装置，在反应器的喷氨格栅前、反应器入口、各层催化剂出口、反应器出口等位置设置足够数量的烟气取样孔，并在喷氨格栅前与反应器出口布置足Q/320281BBF06—20158够数量的烟气取样格栅钢管。4.7反应器烟道及附件安装烟道及其附件的制作检验应按照GB50205执行，设计图样涉及到其他标准时，应按最严格标准执行。4.8SCR氨喷射系统4.8.1氨喷射系统的容量及配置应根据烟道的截面、长度、反应器本体的结构型式等进行氨/烟气混合系统的设计（氨氮摩尔比最大标准偏差不大于5%），满足脱除烟气中NOX最大值的要求，并留有适当的余量。4.8.2喷射系统应设置流量调节阀，能根据烟气不同的工况进行调节。4.8.3喷射系统应具有良好的热膨胀型、抗热变形性和抗振性，氨喷射孔不集灰。4.8.4还原剂为液氨时，蒸发的液氨在喷入烟气前应该用空气稀释，为保证安全可靠，允许的最大氨浓度应该小于5%。4.8.5应选择适当喷射距离和喷射范围，使得注入烟道的氨与烟气在进入反应器本体之前充分混合，使催化剂均匀发挥作用。4.9SNCR氨喷射系统4.9.1该系统应就近布置在喷射点附近的钢平台上。4.9.2喷枪应考虑使用推进式或有冷却保护的措施。4.9.3由于管道保持较高流速，因此流量的调节不能在水泵近端进行，只能在管路末端进行。4.9.4各管道系统中需设置必要的过滤器。4.9.5应配备相应的软水装置，以满足氨水溶液配制及稀释用水。4.9.6应根据锅炉内部温度场分布，合理选择喷枪喷射点，最佳温度范围为800~950℃。4.10烟气分析系统每个反应器进出口各设置1套独立的NOx/O2烟气分析系统，在每个反应器出口还设置1套氨逃逸分析系统；CEMS、氨逃逸测量信号以4~20mA送至DCS；烟气分析系统满足政府部门有关环保要求。4.11安全环保职业卫生要求4.11.1全烟气跟踪脱硝装置的工作平台、扶梯、栏杆等应符合GB4053.1-GB4053.4的要求。4.11.2还原剂储运制备系统应按GB18218进行辨识，并建立档案。Q/320281B