搜索
目录1概况(32锅炉(33.设计采用的标准和规范(33.1脱硝系统设计原则(33.2国家和地方现行的标准、规范及其他技术文件(43.3烟气排放指标(54SNCR法脱硝工艺简介(54.1工艺原理(54.2主要影响因素(54.3还原剂的选择(64.4工艺优点(64.5对锅炉工艺的影响(75SNCR脱硝方案设计(75.1脱硝工艺流程(75.2脱硝工艺系统组成(85.2.1氨水储存系统(85.2.2稀释水系统(85.2.3氨水溶液输送系统(95.2.4压缩空气系统(95.2.5计量与分配系统(105.2.6喷射系统(105.2.7二次污染控制措施(115.3仪表和控制系统(115.3.1总的要求(115.3.2仪表(115.3.3控制系统(135.4电气系统(135.4.1供配电系统(135.4.2电动机的要求(145.5除锈、油漆涂装和保温(145.5.1除锈(145.5.2油漆涂装(155.5.3保温(156劳动安全和职业卫生(157施工与验收(167.1施工(167.1.1施工技术准备(167.1.2钢构制作工艺(167.2竣工验收(188运行与维护(199人员与运行管理(1910维修保养(2011主要设备一览表(2012脱硝运行成本分析(2313技术服务(2314脱硝系统性能保证(2314.1性能保证(2314.2其他保证(2415锅炉烟气除尘提高整改方案...........................................错误!未定义书签。15.1概况.........................................................................错误!未定义书签。15.2建议.........................................................................错误!未定义书签。1概况氮氧化物是通常公认的三种主要的大气污染物之一(即烟尘、二氧化硫、氮氧化物,它的危害程度比二氧化硫有过之而无不及,甚至更为深广。随着经济的发展,有效控制氮氧化物造成的大气污染形势已刻不容缓,特别是控制燃料燃烧过程中的氮氧化物,烟气脱硝技术显得相当重要。2锅炉额定蒸发量:75t/h年运行时间:7200h烟气流量:120000Nm3/hNOX排放浓度:旋风分离器入口处NOx浓度为120mg/Nm3(6%O2干基3.设计采用的标准和规范3.1脱硝系统设计原则脱硝系统装置的设计、制造、安装、调试、试验及检查、试运行、考核、最终交付等符合相关的中国法律及规范。脱硝采用符合下述原则:(1采用先进、成熟、可靠的技术,造价要经济、合理,便于运行维护;(2所有的设备和材料是新的;(3高的可利用率;(4运行费用最少;(5观察、监视、维护简单;(6运行人员数量最少;(7确保人员和设备安全;(8节省能源、水和原材料;(9脱硝装置的调试、启/停和运行不影响主机的正常工作且其进度服从主机系统的进度要求。(10脱硝装置能快速启动投入,在负荷调整时有良好的适应性,在运行条件下能可靠和稳定地连续运行。并具有下列运行特性:(11能适应锅炉的启动、停机及负荷变动;(12检修时间间隔与机组的要求一致,不增加机组的维护和检修时间。(13在设计上要留有足够的通道,包括施工、检修需要的吊装及运输通道。3.2国家和地方现行的标准、规范及其他技术文件GB50054-2011《低压配电设计规范》GB50166-2007《火灾自动报警系统施工及验收规范》GB50034-2004《工业企业照明设计标准》GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》GB12348-2008《工业企业厂界噪声标准》GB16297-2004《大气污染物综合排放标准》HJ/T75-2001《火电厂烟气排放连续监测技术规范》GB50212-2002《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》GBJl41—90《给水排水构筑物施工及验收规范》GB50212-91《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》GB50231-98《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50236-1998《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50275-98《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》HGJ209—83《钢结构、管道涂装技术规程》TJ231—78《机械设备安装工程施工及验收规范》JGJ8l—91《建筑钢结构焊接规程》DLGJ102-91《火力发电厂环境保护设计规定》HJ563《火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性非催化还原法》上述标准有矛盾时,按较高标准执行。3.3烟气排放指标序号污染物名称单位本厂排放标准设计值1NOxmg/m350注:以干基、O2含量(6%计4SNCR法脱硝工艺简介烟气脱硝,是指把已生成的NOx还原为N2或者中和反应生成硝酸盐,从而脱除烟气中的NOx。目前中国市场上常用的脱硝工艺包括了选择性非催化还原反应(SNCR和选择性催化还原反应(SCR,以及在二者基础上发展起来的SNCR/SCR联合烟气脱硝技术。SNCR技术广泛应用于电厂、水泥厂、垃圾焚烧厂以及工业锅炉的烟气脱硝。SNCR技术是在不采用催化剂的情况下,在炉膛内适宜温度处(温度为850-1100℃喷入氨水或尿素等氨基还原剂,与废气中的有害的NOx还原成N2及H2O,从而除去烟气中氨氮氧化物。4.1工艺原理用NH3、尿素等还原剂喷入炉内与NOx进行选择性反应,不用催化剂,因此必须在高温区加入还原剂,还原剂喷入炉膛温度为800-1100℃的区域,该还原剂迅速热分解成NH3并与烟气中的NOx进行反应还原成N2。尿素溶液还原吸收法利用还原剂尿素在酸性条件下与NOx发成氧化还原反应,最终产物为N2、CO2和H2O,且无副反应,不会造成二次污染,能达到无毒排放。反应机理如下:4.2主要影响因素在SNCR技术设计和应用中,影响脱硝效果的主要因素包括:(1温度:NOx的还原反应发生在一特定的温度范围内(最佳的反应温度870-1100℃;(2合适的温度范围内可以停留的时间:在此时间内NH3、尿素等还原剂与烟气的混合、水的蒸发、还原剂的分解和NOx的还原等步骤必须完成;停留时间大小取决于锅炉的气路尺寸和烟气流经锅炉气路的气速。(3反应剂和烟气混合的程度:要发生还原反应,还原剂必须与烟气分散和混合均匀;混合程度取决于锅炉的形状与气流通过锅炉的方式;(4未控制的NOx浓度水平;(5还原剂/NOx的化学计量比;(6气氛(氧量、一氧化碳浓度的影响;(7还原剂的类型和状态;(8添加剂的作用4.3还原剂的选择SNCR脱硝基本的还原剂有三种:尿素、氨水、液氨。若使用液氨作为还原剂,优点是脱硝系统储氨罐溶剂可以较小,还原剂价格也最便宜;缺点是氨气有毒、可燃、可爆,储存的安全防护要求高,需要经相关消防安全部门审批才能大量储存、使用;另外,输送管道也需特别处理;需要配合能量很高的输送气才能取得一定的穿透效果,一般应用在尺寸较小的锅炉。若还原剂使用氨水,氨水具有挥发性和腐蚀性,有一定的操作安全要求,但储存、处理比液氨简单;由于含有大量的稀释水,储存、输送系统比氨系统要复杂;喷射刚性强,穿透能力比氨气喷射好,但挥发性仍然比尿素溶液大,应用在墙式喷射器的时候仍然难以深入到大型炉膛的深部,因此一般应用在中小型锅炉上。还原剂采用尿素,尿素不易燃烧和爆炸,无色无味,运输、储存、使用比较简单安全;挥发性比氨水小,在炉膛中的穿透性好;效果相对较好,脱硝效率高,适合于大型锅炉的SNCR脱硝工艺。本方案设计采用液氨作脱硝还原剂。4.4工艺优点这是一项十分成熟的脱硝技术,与其他脱硝技术相比SNCR技术具有以下优点:(1脱硝效果令人满意:SNCR技术应用在中小锅炉,尤其是不具备SCR改造条件的老机组锅炉,对于煤粉炉,在优化运行时其脱硝效率可达50%。(2SO2/SO3转化率:SNCR不会产生类似SCR工艺SO2/SO3转化率问题,不会对空气预热器腐蚀、造成堵塞的风险。(3经济性:由于SNCR技术不需要对烟道做较大改造,不需要催化剂以及反应器,因此投资成本和运行成本较低。(4系统简单、控制方便:SNCR技术最主要的系统就是还原剂的储存系统和喷射系统,主要设备有储罐、泵、喷枪和必要的管路、仪控设备。(5SNCR技术不需要对锅炉燃烧设备和受热面进行大的改动,也不要改变锅炉的常规运行方式。4.5对锅炉工艺的影响(1对锅炉热耗的影响由于还原剂中水蒸发后在烟气中的体积浓度很低,不会显著影响烟气的辐射传热,也不会显著改变烟气的热物理性质和增加烟气的流量。因此不会显著影响对流传热。但还原剂蒸发会吸收一些烟气热量,从而增加热损失,锅炉的热效率降低不超过0.5%。(2对设备的影响液态还原剂喷入炉膛后,会被瞬间汽化,因此不会使烟气中的粉尘凝结粘连到管壁上,也不会使灰尘沉淀在烟道口,造成烟道堵塞;由于喷入的还原剂腐蚀性很低,所以不会增加对锅炉设备和管道的腐蚀。综上所述,SNCR脱硝系统不会对锅炉发电工艺和设备运行产生影响,仅会造成微量热量的损失。5SNCR脱硝方案设计5.1脱硝工艺流程还原剂氨水后经在线稀释系统进行计量、稀释、加压后,输送至雾化喷射系统,此外压缩空气经过滤、稳压后输送至雾化喷枪,还原剂在压缩空气的作用下经过喷头雾化后直接喷入锅炉出口,炉内还原剂氨水和NOx进行反应,生成没有污染的N2和H2O。同时为了保证还原剂的还原效果和经济用量,还原剂的喷射量由业主中控室所给定的还原剂浓度及NOx浓度在线监测量,进行自动控制,是摩尔比维持在稳定的范围,保证最合理的脱硝效率,保证控制NOx排放达标。工艺流程图5.2脱硝工艺系统组成由氨水作为还原剂的脱硝工艺系统主要包括:氨水储存系统、稀释水系统、输送系统、计量分配系统、喷射系统。5.2.1氨水储存系统氨水储罐设立2个,互为备用,单个储罐6m3,储存20%浓度的氨水溶液,可满足75t/h锅炉15天的用量。氨水罐的作用是存储还原剂,要求容量足够,运行安全。氨水罐介质入口氨水输运管线,出口为氨水泵的吸入管线。为了保证氨水罐内有足量的氨水,并且压力适当,氨水罐需要配置液位计、真空阀、安全阀等附属设施。氨水罐底部有5个管座,分别接放水管、泵回流泵、泵吸水管、氨水运输管、备用管线。罐顶部设置一个人孔门,罐内设置直达罐底的斜爬梯,方便维护人员进入罐体内部检修。罐顶部的管座,分别用于连接压力表、压力释放阀、放空阀。当罐子内压达到压力值时,自动开启释放氨气,当内压逐渐降低到回座压力时关闭。氨罐设置液位计,罐体采用304不锈钢材质或碳钢防腐材质。为了便于维护、巡视和操作,氨水罐外需要配置雨棚,检修操作平台,设置相应的楼梯、爬梯走道等。5.2.2稀释水系统当炉膛负荷或炉膛出口的NOx浓度变化时,送入炉膛的氨水量也应随之变化,这将导致送入喷射器的流量发生变化。若喷射器的流量变化太大,将会影响到雾化喷射效果,从而影响脱硝率和氨残余。因此,设计了在线稀释系统,用来保证在运行工况变化时喷嘴中流量基本不变。特定浓度的氨水溶液从储罐输出后,增加了一路稀释水混入输送管路,来稀释溶液,通过检测在线稀释水流量和氨水溶液流量来调节最终的氨水浓度以满足锅炉不同负荷的要求。稀释水的输送稀释水泵来实现。稀释水泵为1用1备,如果一台泵出现问题,启动备用泵,这样能够不影响系统的正常运转。氨水站的稀释水模块后的氨水管道分别通向炉前的氨水计量分配系统。该系统主要包括清水罐、氨水计量泵、清水计量泵、冲洗系统、以及配套的管路阀门、仪器仪表等。检修停用时要采用除盐水冲洗管路,防止管路中存有氨水。5.2.3氨水溶液输送系统该系统主要由输送泵、测量仪表和相应的管路阀门等组成。氨水溶液输送泵设置两台,一用一备,定时换泵,延长水泵使用寿命。水泵采用采用防腐的304不锈钢材质制作,防腐、耐磨、寿命长,保证系统正常稳定运行。该部分还可根据业主要求设计循环回流系统。还原剂输送系统设置过滤器,以防止设备堵塞。输送系统设置背压控制阀,背压控制回路能调节氨水溶液输送泵,为计量装置供应氨水所需的稳定流