HJ5622010火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性催化还原法

HJ中华人民共和国国家环境保护标准HJ562－2010火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性催化还原法Engineeringtechnicalspecificationoffluegasselectivecatalyticreductiondenitrificationforthermalpowerplant本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。2010—02—03发布2010—04—01实施环境保护部发布HJ562-2010前目次言………………………………………………………………………………………….Ⅱ1适用范围………………………………………………………………………………………12规范性引用文件…………………………………………………………………………..…..13术语和定义……………………………………………………………………………….…..24污染物与污染负荷…………………………………………………………………………...35总体要求………………………………………………………………………………….…..36工艺设计……………………………………………………………………………………...47主要工艺设备和材料…………………………………………………………………...……98检测与过程控制…………………………………………………………………………......109辅助系统………………………………………………………….……………………….…1110劳动安全与职业卫生…………………………………………………………………....….1211施工与验收…………………………………………………………………………..……..1312运行与维护…………………………………………………….……………………...……14附录A（资料性附录）尿素制氨系统典型工艺流程……………………………....………..16附录B（资料性附录）催化剂设计选型的基础数据………………………………………..18附录C（资料性附录）失效催化剂的处理方式……………………………………………..20附录D（资料性附录）性能修正曲线示例…………………………………………………..22附录E（资料性附录）脱硝系统参数检测表………………………………………………...24IHJ562-2010II前言为贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》和《火电厂大气污染物排放标准》，规范火电厂烟气脱硝工程建设，改善大气环境质量，制定本标准。本标准规定了火电厂选择性催化还原法烟气脱硝工程的设计、施工、验收、运行和维护等技术要求。本标准由环境保护部科技标准司组织制订。本标准为首次发布。本标准主要起草单位：中国环境保护产业协会、东南大学、北京市环境保护科学研究院、西安热工研究院有限公司、国网电力技术公司、北京博奇电力科技有限公司、北京国电龙源环保工程有限公司、清华同方环境有限责任公司、浙江天地环保工程有限公司。本标准环境保护部2010年2月3日批准。本标准自2010年4月1日起实施。本标准由环境保护部解释。HJ562-20101火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性催化还原法1适用范围本标准规定了火电厂选择性催化还原法烟气脱硝工程的设计、施工、验收、运行和维护等应遵循的技术要求，可作为环境影响评价、工程设计与施工、项目竣工环境保护验收及建成后运行与管理的技术依据。本标准适用于机组容量为200MW及以上火电厂燃煤、燃气、燃油锅炉同期建设或已建锅炉的烟气脱硝工程。机组容量200MW以下的燃煤、燃气、燃油锅炉及其他工业锅炉、炉窑，同期建设或已建锅炉的烟气脱硝工程时，可参照执行。2规范性引用文件本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。GB150钢制压力容器GB536液体无水氨GB2440尿素GB12348工业企业厂界噪声排放标准GB12801生产过程安全卫生要求总则GB14554恶臭污染物排放标准GB18218危险化学品重大危险源辨识GB50016建筑设计防火规范GB50040动力机器基础设计规范GB50160石油化工企业设计防火规范GB50222建筑内部装修设计防火规范GB50229火力发电厂与变电站设计防火规范GB50351储罐区防火堤设计规范GBJ87工业企业噪声控制设计规范GB/T16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法GB/T20801压力管道规范工业管道GB/T21509燃煤烟气脱硝技术装备DL5009.1电力建设安全工作规程（火力发电厂部分）DL5053火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程DL/T5032火力发电厂总图运输设计技术规程HJ562-20102DL/T5121火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程DL/T5136火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程DL/T5153火力发电厂厂用电设计技术规定HJ/T75固定污染源烟气排放连续监测技术规范（试行）HJ/T76固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法HG/T20649化工企业总图运输设计规范SH3007石油化工储运系统罐区设计规范《危险化学品安全管理条例》（中华人民共和国国务院令第344号）《危险化学品生产储存建设项目安全审查办法》（国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局令第17号）《建设项目（工程）竣工验收办法》（计建设（1990）1215号）《建设项目竣工环境保护验收管理办法》（国家环境保护总局令第13号）3术语和定义GB/T21509确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1脱硝岛denitrificationisland包含为脱硝服务的建（构）筑物及控制系统在内的整套系统。3.2脱硝系统denitrificationsystem采用物理或化学的方法脱除烟气中氮氧化物（NOx）的系统，本标准中指选择性催化还原法脱硝系统。3.3选择性催化还原法selectivecatalyticreduction（SCR）利用还原剂在催化剂作用下有选择性地与烟气中的NOx发生化学反应，生成氮气和水的方法。3.4还原剂reductant脱硝系统中用于与NOx发生还原反应的物质及原料。3.5喷氨格栅ammoniainjectiongrid将还原剂均匀喷入烟气中的装置。3.6静态混合器staticmixer实现还原剂与烟气均匀混合的装置。3.7氨逃逸浓度ammoniaslipSCR反应器出口烟气中氨的质量与烟气体积（101.325kPa、0℃，干基，过量空气系数1.4）之比，一般用mg/m3表示。3.8系统可用率systemavailability脱硝系统每年正常运行时间与锅炉每年总运行时间的百分比。按公式（1）计算：HJ562-20103％可用率＝100×−ABA（1）式中：A——锅炉每年总运行时间，h；B——脱硝系统每年总停运时间，h。3.9锅炉最大连续工况boilermaximumcontinuousrating锅炉最大连续蒸发量下的工况，简称BMCR工况。3.10锅炉经济运行工况boilereconomiccontinuousrating锅炉经济蒸发量下的工况，对应于汽轮机机组热耗保证工况，简称BECR工况。4污染物与污染负荷4.1新建锅炉加装脱硝系统时，设计工况宜采用BMCR工况下的烟气量、NOx和烟尘浓度为设计值时的烟气参数；校核工况宜采用BECR工况下烟气量、NOx和烟尘浓度为最大值时的烟气参数。4.2已建锅炉加装脱硝系统时，其设计工况和校核工况宜根据脱硝系统入口处实测烟气参数确定，并考虑燃料的变化趋势。4.3烟气参数应按GB/T16157进行测试。5总体要求5.1一般规定5.1.1脱硝岛的总体设计包括总平面布置、竖向布置、管线综合布置、绿化规划等，应与火电厂的总体设计相协调，并满足下列要求：a）工艺流程合理，烟道短捷，满足防火、防爆、防毒的要求；b）交通运输方便；c）处理好脱硝系统与电厂设施、生产与生活、生产与施工之间的关系；d）方便施工，有利于维护检修；e）充分利用厂内公用设施；f）节约用地，工程量小，运行费用低。5.1.2应装设符合HJ/T76要求的烟气排放连续监测系统，并按照HJ/T75的要求进行连续监测。5.2工程构成5.2.1工程主要包括还原剂系统、催化反应系统、公用系统和辅助系统。5.2.2还原剂系统包括还原剂储存、制备、供应等设备。5.2.3催化反应系统包括烟道、氨的喷射及混合装置、稀释空气装置、反应器、催化剂等。5.2.4公用系统包括蒸汽系统、废水排放系统、压缩空气系统等。5.2.5辅助系统包括电气系统、热工自动化系统、采暖及空气调节系统、烟气排放连续监测系统等。5.3总平面布置HJ562-201045.3.1一般规定5.3.1.1总平面布置应遵循的原则包括：设备运行稳定、管理维修方便、经济合理、安全卫生等。5.3.1.2总平面布置应考虑的因素包括：脱硝岛的平面竖向布置、污染物处理处置工艺单元的构筑物安排、综合管线的布置等。5.3.1.3架空管线、直埋管线与岛外沟道相接时，应在设计分界线处标明位置、标高、管径或沟道断面尺寸、坡度、坡向管沟名称、引向何处等。有汽车通过的架空管道净空高度为5.0m，室内管道支架梁底部通道处净空高度不低于2.2m。5.3.2还原剂区5.3.2.1还原剂区可布置于厂区内，也可布置于厂区外。新建电厂还原剂储存应纳入厂区总平面布置统筹规划，并宜考虑机组再扩建时的条件。还原剂区与其它建（构）筑物的距离应符合GB50160的规定。5.3.2.2改、扩建电厂场地布置困难时，还原剂储存设施可布置在厂外，但选址要求应符合DL5032及HG/T20649中的有关规定。5.3.2.3采用液氨作为还原剂时，还原剂区应单独设置围栏，设明显警示标记，并应考虑疏散距离。5.3.2.4还原剂区地坪宜低于周围道路标高。5.3.2.5液氨储罐区宜设环形消防道路，场地困难时，可设尽头式道路，但应设回转场地，并符合GB50229的规定。5.3.2.6还原剂区的设备宜室外布置，液氨储罐应设置防止阳光直射的遮阳棚，遮阳棚的结构应避免形成可集聚气体的死角。5.3.2.7还原剂区内场地应设水冲洗装置，在低处设截水沟集中排至废水坑。5.3.2.8还原剂区内电气柜小室电缆进线沟应进行隔离处理，防止泄露的氨气进入电气柜小室。5.3.2.9当采用尿素作为还原剂时，绝热分解室或水解反应器可布置在还原剂区或就近布置在反应器区。5.3.3反应器区5.3.3.1反应器宜布置在省煤器与空气预热器之间，并靠近锅炉本体。5.3.3.2对新建或扩建机组，反应器宜垂直布置在空气预热器上方。6工艺设计6.1一般规定6.1.1脱硝系统应与锅炉负荷变化相匹配。6.1.2脱硝系统不得设置反应器旁路。6.1.3在催化剂最大装入量情况下的设计脱硝效率不得低于80%。6.1.4氨逃逸浓度宜小于2.5mg/m3。6.1.5SO2/SO3转化率应不大于1%。HJ562-201056.1.6系统可用率应不小于98%，使用寿命和大修期应与发电机组相匹配。6.1.7脱硝系统应能在锅炉最低稳燃负荷和BMCR之间的任何工况之间持续安全运行，当锅炉最低稳燃负荷工况下烟气温度不能达到催化剂最低运行温度时，应从省煤器上游引部分高温烟气直接进入反应器以提高烟气温度。6.1.8脱硝系统的烟气压降宜小于1400Pa，系统漏风率宜小于0.4%。6.2脱硝系统流程脱硝系统一般由还原剂系统、催化反应系统、公用系统、辅助系统等组成，流程见图1。氨卸料系统氨存储系统氨制备系统控制系统烟气混合器空气稀释风机量入口NO2量2空气预热器出口NO锅炉负荷烟气出口引风机除尘器风机空气锅炉燃烧空气烟气省煤器烟气SCR反应器图1典型火电厂烟气SCR脱硝系统流程图6.3还原剂系统6.3.1一般规定还原剂主要有液氨、尿素和氨水，其选择应按照项目环境影响评价文件、安全影响评价文件的批复确定。还原剂区内的压力容器的设计应符合GB150的规定。6.3.2液氨还原剂6.3.2.1液氨应符合GB536的要求。6.3.2.2液氨运输