鍋爐SNCR煙氣脫硝方案

1、X X X公司3X10t/h+lX20 t/h水煤漿鍋爐及3X5t/h鏈條導(dǎo)熱油爐+1X 10t/h蒸汽鏈條爐煙氣脫硝工程（SNCR 法）XXX年 月1 概述11.1 項目概況11.2 主要設(shè)計原則11.3推薦設(shè)計方案12 鍋爐基本特性23 本項目脫硝方案的選擇34 工程設(shè)想44. 1系統(tǒng)概述44.2 工藝裝備54.3 電氣部分54.4 系統(tǒng)控制64.5供貨圍清單74.6 脫硝系統(tǒng)水、氣、電等消耗114.7 脫硝系統(tǒng)占地情況115 工程實施條件和輪廓進(jìn)度12頁腳1概述1.1項目概況現(xiàn)有3X10t/h+lX20 t/h水煤漿鍋爐及3X5 t/h鏈條導(dǎo)熱油爐+lX10t/h蒸汽鏈 條爐，根據(jù)國家十

2、二五期間對污染物減排的整體部署和要求，以及新的鍋爐大氣污染 物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 13271-2014),現(xiàn)擬對鍋爐增設(shè)一套SNCR煙氣脫硝裝置，初步考慮 氨區(qū)系統(tǒng)公用，硝區(qū)系統(tǒng)每爐各一套。8臺鍋爐原始NOx排放濃度約9001000 mg/Nm要求采用SNCR脫硝后NOx排放濃度 小于400 mg/Nm3,脫硝效率需大于55%,采用20%氨水溶液作為還原劑。1.2主要設(shè)計原則(1) 脫硝設(shè)計效率應(yīng)滿足用戶要求，并適用于目前國家排放標(biāo)準(zhǔn)和地方環(huán)保局的排 放要求。(2) 采用的脫硝工藝應(yīng)具有技術(shù)先進(jìn)、成熟，設(shè)備可靠，性能價格比高，有處理燃 煤鍋爐煙氣的商業(yè)運(yùn)行業(yè)績，且對鍋爐工況有較好的適用性。(3)

3、脫硝系統(tǒng)應(yīng)能持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，系統(tǒng)的啟停和正常運(yùn)行應(yīng)不影響主機(jī)組的安全運(yùn) 行。(4) 脫硝裝置的可用率應(yīng)298%,且維護(hù)工作量小，不影響電廠的文明生產(chǎn)；脫硝裝置 設(shè)計壽命按30年。(5) 脫硝工藝的選擇應(yīng)利于電廠的管理和降低運(yùn)行管理費(fèi)用。1.3推薦設(shè)計方案(1) 采用SNCR法煙氣脫硝技術(shù)；(2) 20%氨水溶液作為SNCR法煙氣脫硝還原劑；(3) SNCR系統(tǒng)脫硝效率設(shè)計值不小于55%；(4) 充分考慮脫硝系統(tǒng)對送、引風(fēng)機(jī)等設(shè)備性能的影響；(5) SNCR法脫硝裝置的布置(包括平臺、附屬設(shè)備、支撐)不影響除塵器，但對有 影響的相關(guān)設(shè)備布置適當(dāng)調(diào)整；(6) 充分考慮現(xiàn)有空間和基礎(chǔ)給脫硝裝置；(7)

4、 NH：5逃逸量控制在8mg/Nm；i以下。2鍋爐基本特性詳見鍋爐說明書3本項目脫硝方案的選擇本項目為3X10t/h+lX20 t/h水煤漿鍋爐及3X5 t/h鏈條導(dǎo)熱油爐+lX10t/h蒸 汽鏈條爐脫硝項目，原始NOx排放濃度約為1000mg/Nm為滿足最新實施的NOx排放要 求，同時考慮到脫硝的經(jīng)濟(jì)性，推薦采用SNCR法脫硝工藝，脫硝后NOx排放濃度低于 400mg/Nm3,實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。SNCR脫硝工藝優(yōu)點(diǎn)如下：(1) 采用我公司專利技術(shù)，脫硝效率可達(dá)55%,確保NOx達(dá)標(biāo)排放。(2) 脫硝系統(tǒng)運(yùn)行靈活，調(diào)整余地大。(3) 投資省。(4) 占地小。(5) 對鍋爐的運(yùn)行影響較小。(6) 運(yùn)

5、行維護(hù)方便。本項目SNCR煙氣脫硝工藝方案設(shè)計參數(shù)如表3. 1所列：表3.1鍋爐SNCR煙氣脫硝方案工程設(shè)計參數(shù)脫硝系統(tǒng)主要設(shè) 計參數(shù)3X10t/h1X20 t/h3X5 t/hlX10t/h鍋爐類型水煤漿爐水煤漿爐鏈條爐導(dǎo)熱油鏈條爐蒸汽規(guī)模10t/h20 t/h5 t/h10 t/h數(shù)量3臺1臺3臺1臺煙氣流量，Nm7h20000 (暫估)25000 （暫估）13000 （暫估）20000 （暫估）設(shè)計負(fù)荷圍，%50%100%BMCR50%100%BMCR50%100%BMCR50%100%BMCRNOx原始排放濃度 (干基，9%02), mg/Nm3W1000W1000W1000W1000

6、設(shè)計脫硝效率，%60$60$60$60保證脫硝效率，%5555555520%氨水耗量， kg/h75 (單臺)94(單臺)39（單臺）75(單臺)設(shè)計脫硝裝置出 口 NOx排放濃度，W400W400W400W400mg/Nm3NH3逃逸量,ppm10101010對鍋爐的影響率0. 5%0. 5%0. 5%0. 5%4工程設(shè)想4.1系統(tǒng)概述以20%氨水溶液為還原劑進(jìn)行SNCR工程方案設(shè)計時，整個SNCR系統(tǒng)包括還原劑溶 液存儲輸送系統(tǒng)（氨區(qū)部分）及氨水溶液噴射系統(tǒng)（硝區(qū)部分）。還原劑溶液存儲輸送系統(tǒng)包括氨水溶液儲存系統(tǒng)、髙流量循環(huán)裝置及其電氣/控制系 統(tǒng)等；氨水溶液噴射系統(tǒng)包括計量與分配裝置、氨

7、水溶液噴槍及電氣/控制系統(tǒng)等。4.1.1以氨水為還原劑的存儲系統(tǒng)氨水溶液儲罐系統(tǒng)包括氨水溶液儲罐及其附屬設(shè)施。氨水溶液儲罐。氨水溶液儲罐設(shè)置1座，滿足8臺鍋爐5天的用量。儲罐304制 造。溶液儲罐規(guī)格為e3.8mx4.5m, V=50m高流量循環(huán)裝置。裝置設(shè)置有過濾器、2臺氨水循環(huán)泵（1用1備）等。氨水泵采 用多級離心泵與背壓控制閥相結(jié)合，以穩(wěn)定循環(huán)回路的氨水溶液壓力。電氣系統(tǒng)。設(shè)置脫硝HCC電氣柜以完成為各用電設(shè)備供電。控制系統(tǒng)。設(shè)置獨(dú)立的PLC系統(tǒng)，以實現(xiàn)對氨水儲存系統(tǒng)設(shè)備的控制和操作界面。 該控制系統(tǒng)可按照要求與電廠輔機(jī)等系統(tǒng)通信連接。4. 1.2氨水溶液噴射系統(tǒng)計量與分配裝置。本工程為

8、每臺鍋爐設(shè)置1臺氨水溶液計量混合裝置和1套氨水 溶液分配裝置。鍋爐噴射區(qū)的計量裝置是一級裝置，根據(jù)鍋爐負(fù)荷、燃料、燃燒方式、 NOx水平、脫硝效率等參數(shù)的變化，自動調(diào)節(jié)到鍋爐每個噴射區(qū)的還原劑流量。氨水噴射器。本工程擬在鍋爐上墻式固定噴射器，具體位置及數(shù)量待詳細(xì)設(shè)計時 確定。鍋爐在不同負(fù)荷時反應(yīng)劑噴射量，可由流體力學(xué)模型、動力學(xué)模型及物料平衡的 計算獲得，并通過前饋控制參數(shù)（鍋爐負(fù)荷和蒸汽生產(chǎn)率、及爐的溫度）以及反饋控制 參數(shù)（尾部煙道NOx和弋乩濃度）來進(jìn)行連續(xù)不斷的調(diào)整，以達(dá)到要求的NOx及：乩控制 值。電氣系統(tǒng)。設(shè)置脫硝HCC電氣柜，以完成為各用電設(shè)備供電?？刂葡到y(tǒng)。設(shè)置獨(dú)立的PLC系統(tǒng)

9、，以實現(xiàn)對氨水溶液計量噴射系統(tǒng)設(shè)備的控制和 操作界面。該控制系統(tǒng)可按照要求與電廠輔機(jī)等系統(tǒng)通信連接。4.2工藝裝備采用20%氨水（質(zhì)量濃度）為還原劑進(jìn)行SNCRT程方案設(shè)計，系統(tǒng)包括還原劑溶液 存儲系統(tǒng)、氨水溶液噴射系統(tǒng)2部分。4. 2. 1還原劑溶液儲存系統(tǒng)采購20%氨水為鍋爐脫硝系統(tǒng)提供所需的還原劑，氨水儲存于氨水儲罐，通過高流 量循環(huán)裝置輸送供應(yīng)鍋爐脫硝系統(tǒng)用氨水。1）氮水儲罐20%氨水儲存系統(tǒng)按1臺氨水儲罐設(shè)計，氨水儲罐總?cè)萘堪?臺鍋爐5天用量設(shè)計， 單臺儲罐體積為50m儲罐設(shè)置液位計、人孔、梯子、通風(fēng)孔等。2）髙流量和壓力循環(huán)控制系統(tǒng)氨水由高流量和壓力循環(huán)系統(tǒng)輸送給計量和分配裝置，配

10、置用于遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測循 環(huán)系統(tǒng)壓力等儀表。壓力控制回路可以調(diào)節(jié)高流量循環(huán)裝置，為計量裝置提供供應(yīng)氨水所需的壓力，以 維持適當(dāng)?shù)牧髁亢蛪毫Α?.2.2氨水溶液噴射系統(tǒng)該系統(tǒng)布置在爐區(qū)，用來將計量后的氨水按要求分配輸送至噴射器，通過噴射器注 入鍋爐部適當(dāng)位置。該系統(tǒng)主要由以下部件/裝置組成：1）計量混合裝置2）分配裝置3）還原劑噴射器4.3電氣部分本部分主要包括供配電系統(tǒng)和控制與保護(hù)兩部分。4. 3. 1供配電系統(tǒng)1）380/220V供電系統(tǒng)。2）檢修照明系統(tǒng)。3）氨水儲存區(qū)設(shè)置脫硝MCC柜，脫硝圍用電設(shè)備由脫硝MCC柜供電。4）脫硝氨水儲存區(qū)域的正常照明電源取自氨水儲存區(qū)MCC柜，爐區(qū)正常照明由

11、現(xiàn)有 爐區(qū)動力箱供電；SNCR區(qū)域和氨水區(qū)域的檢修電源取自MCC。4. 3.2控制與保護(hù)1）控制方式脫硝系統(tǒng)的電氣設(shè)備納入單元機(jī)組的PLC系統(tǒng)，不設(shè)常規(guī)控制屏。所有低壓空氣斷 路器控制電壓采用220V ACo2）信號與測量380V低壓所有開關(guān)的合閘、跳閘狀態(tài)、事故跳閘、控制電源消失信號送儀表PLC系 統(tǒng)。所有電動機(jī)的合閘、跳閘狀態(tài)、事故跳閘、控制電源消失。電氣量可送入脫硝PLC實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動采集、定期打印制表、實時調(diào)閱、顯示電氣主 接線、爭故自動記錄及故障追憶等功能4.4系統(tǒng)控制4. 4.1控制系統(tǒng)概述本煙氣脫硝系統(tǒng)還原劑的噴射通過前饋控制參數(shù)（鍋爐負(fù)荷、溫度）和反饋控制參 數(shù)（出口 NOx濃度

12、、氨逃逸量）來進(jìn)行連續(xù)不斷的調(diào)整。在保持NOx排放濃度（或脫硝 效率）及NH3逃逸率小于設(shè)定值的條件下，根據(jù)前饋控制參數(shù)確定不同負(fù)荷時還原劑的 噴射量，再以反饋控制參數(shù)來調(diào)整還原劑的噴射量。當(dāng)鍋爐負(fù)荷、原始煙氣中NOx濃度 低于設(shè)定值等情況下，停止投加還原劑。4. 4.2控制方式和水平本煙氣脫硝裝置的系統(tǒng)可直接納入機(jī)組PLC控制系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)采集、順序控制和 調(diào)節(jié)控制功能。脫硝控制系統(tǒng)建成后，可完成對脫硝系統(tǒng)的啟/停控制、正常運(yùn)行的監(jiān)視 和調(diào)整、以及異常與事故工況的處理和故障診斷。脫硝控制包括氨水站公用系統(tǒng)、還原劑計量和分配等幾部分，控制系統(tǒng)能夠完成整 個脫硝裝置所有的測量、監(jiān)視、操作、自動控

13、制、報警及保護(hù)和聯(lián)鎖、記錄等功能。4. 4.3氨水供應(yīng)系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)要求PLC控制系統(tǒng)的可利用率達(dá)到99.9%。其技術(shù)規(guī)滿足電力行業(yè)要求。煙氣脫硝控制系統(tǒng)如圖4. 1所示。圖4. 4 SNCR煙氣脫硝控制系統(tǒng)4.5供貨圍清單本項目SNCR煙氣脫硝系統(tǒng)主要設(shè)備供貨圍如表4. 2所列。表4.1 SNCR煙氣脫硝系統(tǒng)主要工藝電氣設(shè)備供貨一覽表（共8臺爐）一序號一單位商貨供注 備4 容30 , 00質(zhì) 45材H方 標(biāo) 投2臺1業(yè) 泵 方 南E泵LLrH興 虹4套購 市處統(tǒng)904 3 道 管套n方 標(biāo) 投6套11IXON8個1購 市F套購 市nn11臺2業(yè) 泵 方 南2背壓閥組 (PCV)套12.

14、1背壓閥DN20,介質(zhì)：20%氨水, 殼體：WCB,閥芯：304個1市購2.2手動球閥DN20,介質(zhì)：20%氨水,殼 體：WCB,閥芯：304個4市購3管道及支架管道304,支架Q235,暫 按300米計，套1投標(biāo)方4閥門管件系統(tǒng)套14. 1手動閥門多種規(guī)格套1市購4.2管道過濾器Y 型,DN20,材質(zhì)：304個2市購三稀釋水系統(tǒng)1稀釋水箱01500X1800,容積 3n?,304座1投標(biāo)方2稀釋水泵立式多級離心泵，304,流 量:lm3/h,揚(yáng)程150m,功 率 1. 5KW臺2南方泵業(yè)3管道及支架材質(zhì)：碳鋼套1投標(biāo)方4閥門管件系統(tǒng)套1投標(biāo)方4. 1手動球閥多種規(guī)格套1市購4.2管道過濾器Y

15、 型,DN20, 304個2市購四計量分配系統(tǒng)1計量系統(tǒng)1. 1靜態(tài)混合器材質(zhì)：304個8市購1.2電動調(diào)節(jié)閥DN15殼體：304,閥芯:304個8市購1. 3電動調(diào)節(jié)閥DN15殼體：304,閥芯:304個8市購1. 4管道過濾器Y 型，DN15 殼體：WCB,閥芯：304個1市購1. 5管道過濾器Y型,DN15,碳鋼個1市購1.6管道過濾器Y型，DN32,介質(zhì)：壓縮 空氣，碳鋼個1市購1. 7手動閥門多種規(guī)格套1市購2分配系統(tǒng)2. 1就地轉(zhuǎn)子流量 計介質(zhì)：氨水混合液，DN15個16市購2.2調(diào)壓閥介質(zhì)：壓縮空氣，DN15帶 壓力表個16市購2.3手動閥門多種規(guī)格套1市購3管道及支架氨水、稀釋

16、水管道材質(zhì)304,壓縮空氣管道及管 架材質(zhì)：碳鋼。套1投標(biāo)方五噴射系統(tǒng)1噴槍本體雙流體噴槍，含噴槍及噴 嘴，噴槍材質(zhì)：316L,噴 嘴材質(zhì)：310S套16Everloy/守望 者2噴槍套管304套16投標(biāo)方3金屬軟管（含 冷卻風(fēng)）304套48市購4止回閥DN10,殼體:WCB,閥芯：304個16市購5止回閥DN10,壓縮空氣，材質(zhì)： 碳鋼個16市購六壓縮空氣系統(tǒng)1壓縮空氣儲氣 罐容積In/,設(shè)計壓力1. OMpa個2奉賢3手動球閥DN40,壓縮空氣個4市購4管道及支架材質(zhì)：碳鋼套1投標(biāo)方七電氣系統(tǒng)1配電柜含專用儀表電源箱面1投標(biāo)方配套廠2氨水區(qū)泵就地 操作箱面1投標(biāo)方配套廠3UPS及旁路柜lO

17、kVA,斷電工作30分鐘臺1臺達(dá)，山特5照明5. 1照明配電箱戶式面1投標(biāo)方配套廠5.2檢修、照明箱AC380V /AC12V面1投標(biāo)方配套廠5.3室、外照明氨區(qū)防爆型套1投標(biāo)方6電纜6. 1動力電纜ZRC-VV-O. 6/1. OKV套1市購6.2控制電纜ZRC-KVVP22-0. 45/0. 75KV套1市購6. 3電纜敷設(shè)材料包含鍍鋅電管、橋架、金 屬軟管等套1市購6. 4電纜防火材料套1市購7接地包括防雷接地、電氣地、 控制系統(tǒng)接地套1投標(biāo)方8安裝材料包含角鋼、扁鋼等套1市購八其它2油漆套1投標(biāo)方3小型滅火器套1投標(biāo)方4平臺、爬梯等套1投標(biāo)方表4. 2 SNCR煙氣脫硝系統(tǒng)主要熱工設(shè)備

18、供貨一覽表（共8臺爐）一序號設(shè)備名稱型式規(guī)單位數(shù)量制造廠/及產(chǎn)地備注氨水儲存系統(tǒng)1壓力表介質(zhì)：氨水，量 程：00. 5Mpa臺2天康/上儀2磁翻板液位計介質(zhì):20%氨水,臺13超聲波液位計介質(zhì)：氨廢液，臺14氨氣泄漏檢測儀0lOOOppm 帶 報警功能臺1二氨水循環(huán)供應(yīng)系 統(tǒng)1壓力表介質(zhì)：20%氨水，量程:0-2. OMpa臺1天康/上儀三稀釋水輸送系統(tǒng)1壓力表介質(zhì)：除鹽水， 量程:0-2. OMpa臺1天康/上儀四計量分配系統(tǒng)1電磁流量計DN15,介質(zhì)：20% 氨水 DY015-E臺8天康/上儀2電磁流量計DN15,介質(zhì)：5% 氨水臺8天康/上儀3壓力變送器量程:0-2. OMpa,介質(zhì)：氨水臺8天康/上儀4壓力變送器量程:0-1OMpat介質(zhì)：壓縮空氣， 常溫臺8天康/上儀五噴射系統(tǒng)1就地壓力表壓縮空氣0-1. OMpa臺8天康/上儀2就地壓力表W20%氨水，0. 2-