锅炉SNCR烟气脱硝方案.doc

公司公司 310t/h+120310t/h+120 t/ht/h 水煤浆锅炉及水煤浆锅炉及 3535 t/ht/h 链条导热油炉链条导热油炉+110t/h+110t/h 蒸汽链条炉蒸汽链条炉 烟气脱硝工程烟气脱硝工程 （SNCRSNCR 法）法） xxx 有限公司 年 月 I 目目 录录 1概述.1 1.1项目概况 1 1.2主要设计原则 1 1.3推荐设计方案 1 2锅炉基本特性.2 3本项目脱硝方案的选择.3 4工程设想.4 4.1系统概述 4 4.2工艺装备 5 4.3电气部分 5 4.4系统控制 6 4.5供货范围清单 7 4.6脱硝系统水、气、电等消耗 .11 4.7脱硝系统占地情况 .11 5工程实施条件和轮廓进度12 锅炉 SNCR 脱硝方案 1 1 1概概述述 1.1 项目概况项目概况 现有 310t/h+120 t/h 水煤浆锅炉及 35 t/h 链条导热油炉+110t/h 蒸汽链 条炉，根据国家十二五期间对污染物减排的整体部署和要求，以及新的锅炉大气污 染物排放标准 (GB 13271-2014)，现拟对锅炉增设一套 SNCR 烟气脱硝装置，初步考 虑氨区系统公用，硝区系统每炉各一套。 8 台锅炉原始 NOx 排放浓度约 9001000 mg/Nm3,要求采用 SNCR 脱硝后 NOx 排放浓 度小于 400 mg/Nm3，脱硝效率需大于 55，采用 20%氨水溶液作为还原剂。 1.2 主要设计原则主要设计原则 (1)脱硝设计效率应满足用户要求，并适用于目前国家排放标准和地方环保局的排 放要求。 (2)采用的脱硝工艺应具有技术先进、成熟，设备可靠，性能价格比高，有处理燃 煤锅炉烟气的商业运行业绩，且对锅炉工况有较好的适用性。 (3)脱硝系统应能持续稳定运行,系统的启停和正常运行应不影响主机组的安全运 行。 (4)脱硝装置的可用率应98%,且维护工作量小,不影响电厂的文明生产；脱硝装 置设计寿命按 30 年。 (5)脱硝工艺的选择应利于电厂的管理和降低运行管理费用。 1.3 推荐设计方案推荐设计方案 (1) 采用 SNCR 法烟气脱硝技术； (2) 20%氨水溶液作为 SNCR 法烟气脱硝还原剂； (3) SNCR 系统脱硝效率设计值不小于 55%； (4) 充分考虑脱硝系统对送、引风机等设备性能的影响； (5) SNCR 法脱硝装置的布置（包括平台、附属设备、支撑）不影响除尘器,但对有 影响的相关设备布置适当调整； (6) 充分考虑现有空间和基础给脱硝装置； (7) NH3逃逸量控制在 8mg/Nm3以下。 锅炉 SNCR 脱硝方案 2 2 2锅锅炉炉基基本本特特性性 详见锅炉说明书 锅炉 SNCR 脱硝方案 3 3 3本本项项目目脱脱硝硝方方案案的的选选择择 本项目为 310t/h+120 t/h 水煤浆锅炉及 35 t/h 链条导热油炉+110t/h 蒸汽链 条炉脱硝项目，原始 NOx 排放浓度约为 1000mg/Nm3。为满足最新实施的 NOx 排放要求， 同时考虑到脱硝的经济性，推荐采用 SNCR 法脱硝工艺，脱硝后 NOx 排放浓度低于 400mg/Nm3，实现达标排放。SNCR 脱硝工艺优点如下： (1) 采用我公司专利技术，脱硝效率可达 55%，确保 NOx 达标排放。 (2) 脱硝系统运行灵活，调整余地大。 (3) 投资省。 (4) 占地小。 (5) 对锅炉的运行影响较小。 (6) 运行维护方便。 本项目 SNCR 烟气脱硝工艺方案设计参数如表 3.1 所列： 表表 3.13.1 锅炉锅炉 SNCRSNCR 烟气脱硝方案工程设计参数烟气脱硝方案工程设计参数 脱硝系统主要设 计参数 310t/h 120 t/h35 t/h110t/h 锅炉类型水煤浆炉 水煤浆炉链条炉导热油链条炉蒸汽 规模10t/h 20 t/h5 t/h10 t/h 数量3 台 1 台3 台1 台 烟气流量，Nm3/h20000（暂估） 25000（暂估）13000（暂估）20000（暂估） 设计负荷范围，%50%100%BMCR 50%100%BMCR50%100%BMCR50%100%BMCR NOx 原始排放浓度 （干基，9%O2） ， mg/Nm3 1000 100010001000 设计脱硝效率，% 60606060 保证脱硝效率，% 55555555 20%氨水耗量， kg/h 75 (单台)94(单台) 39(单台) 75(单台) 设计脱硝装置出 口 NOx 排放浓度， mg/Nm3 400400400400 锅炉 SNCR 脱硝方案 4 NH3 逃逸量，ppm 10101010 对锅炉的影响率 0.5%0.5%0.5%0.5% 4 4工工程程设设想想 4.1 系统概述系统概述 以 20%氨水溶液为还原剂进行 SNCR 工程方案设计时，整个 SNCR 系统包括还原剂溶 液存储输送系统（氨区部分）及氨水溶液喷射系统（硝区部分） 。 还原剂溶液存储输送系统包括氨水溶液储存系统、高流量循环装置及其电气/控制 系统等；氨水溶液喷射系统包括计量与分配装置、氨水溶液喷枪及电气/控制系统等。 4.1.1 以氨水为还原剂的存储系统 氨水溶液储罐系统包括氨水溶液储罐及其附属设施。 氨水溶液储罐。氨水溶液储罐设置 1 座，满足 8 台锅炉 5 天的用量。储罐 304 制 造。溶液储罐规格为 3.8mx4.5m，V=50m3。 高流量循环装置。装置内设置有过滤器、2 台氨水循环泵（1 用 1 备）等。氨水 泵采用多级离心泵与背压控制阀相结合，以稳定循环回路内的氨水溶液压力。 电气系统。设置脱硝 MCC 电气柜以完成为各用电设备供电。 控制系统。设置独立的 PLC 系统，以实现对氨水储存系统设备的控制和操作界 面。该控制系统可按照要求与电厂辅机等系统通信连接。 4.1.2 氨水溶液喷射系统 计量与分配装置。本工程为每台锅炉设置 1 台氨水溶液计量混合装置和 1 套氨 水溶液分配装置。锅炉喷射区的计量装置是一级装置，根据锅炉负荷、燃料、燃烧方式、 NOx 水平、脱硝效率等参数的变化，自动调节到锅炉每个喷射区的还原剂流量。 氨水喷射器。本工程拟在锅炉上墙式固定喷射器，具体位置及数量待详细设计 时确定。锅炉在不同负荷时反应剂喷射量，可由流体力学模型、动力学模型及物料平衡 的计算获得，并通过前馈控制参数（锅炉负荷和蒸汽生产率、及炉内的温度）以及反馈 控制参数（尾部烟道 NOx 和 NH3浓度）来进行连续不断的调整，以达到要求的 NOx 及 NH3控制值。 电气系统。设置脱硝 MCC 电气柜，以完成为各用电设备供电。 控制系统。设置独立的 PLC 系统，以实现对氨水溶液计量喷射系统设备的控制 和操作界面。该控制系统可按照要求与电厂辅机等系统通信连接。 锅炉 SNCR 脱硝方案 5 4.2 工艺装备工艺装备 采用 20%氨水（质量浓度）为还原剂进行 SNCR 工程方案设计，系统包括还原剂溶 液存储系统、氨水溶液喷射系统 2 部分。 4.2.1 还原剂溶液储存系统 采购 20%氨水为锅炉脱硝系统提供所需的还原剂，氨水储存于氨水储罐内，通过高 流量循环装置输送供应锅炉脱硝系统用氨水。 1）氨水储罐 20%氨水储存系统按 1 台氨水储罐设计，氨水储罐总容量按 1 台锅炉 5 天用量设计， 单台储罐体积为 50m3。储罐设置液位计、人孔、梯子、通风孔等。 2）高流量和压力循环控制系统 氨水由高流量和压力循环系统输送给计量和分配装置，配置用于远程控制和监测循 环系统压力等仪表。 压力控制回路可以调节高流量循环装置，为计量装置提供供应氨水所需的压力，以 维持适当的流量和压力。 4.2.2 氨水溶液喷射系统 该系统布置在炉区，用来将计量后的氨水按要求分配输送至喷射器，通过喷射器注 入锅炉内部适当位置。该系统主要由以下部件/装置组成： 1）计量混合装置 2）分配装置 3）还原剂喷射器 4.3 电气部分电气部分 本部分主要包括供配电系统和控制与保护两部分。 4.3.1 供配电系统 1）380/220V 供电系统。 2）检修照明系统。 3）氨水储存区设置脱硝 MCC 柜，脱硝范围内用电设备由脱硝 MCC 柜供电。 4）脱硝氨水储存区域的正常照明电源取自氨水储存区 MCC 柜，炉区正常照明由现 有炉区动力箱供电；SNCR 区域和氨水区域的检修电源取自 MCC。 锅炉 SNCR 脱硝方案 6 4.3.2 控制与保护 1）控制方式 脱硝系统的电气设备纳入单元机组的 PLC 系统，不设常规控制屏。所有低压空气断 路器控制电压采用 220V AC。 2）信号与测量 380V 低压所有开关的合闸、跳闸状态、事故跳闸、控制电源消失信号送仪表 PLC 系统。 所有电动机的合闸、跳闸状态、事故跳闸、控制电源消失。 电气量可送入脱硝 PLC 实现数据自动采集、定期打印制表、实时调阅、显示电气主 接线、亊故自动记录及故障追忆等功能 4.4 系统控制系统控制 4.4.14.4.1 控制系统概述控制系统概述 本烟气脱硝系统还原剂的喷射通过前馈控制参数（锅炉负荷、温度）和反馈控制参 数（出口 NOx 浓度、氨逃逸量）来进行连续不断的调整。在保持 NOx 排放浓度（或脱硝 效率）及 NH3 逃逸率小于设定值的条件下，根据前馈控制参数确定不同负荷时还原剂的 喷射量，再以反馈控制参数来调整还原剂的喷射量。当锅炉负荷、原始烟气中 NOx 浓度 低于设定值等情况下，停止投加还原剂。 4.4.24.4.2 控制方式和水平控制方式和水平 本烟气脱硝装置的系统可直接纳入机组 PLC 控制系统，完成数据采集、顺序控制和 调节控制功能。脱硝控制系统建成后，可完成对脱硝系统的启/停控制、正常运行的监 视和调整、以及异常与事故工况的处理和故障诊断。 脱硝控制包括氨水站公用系统、还原剂计量和分配等几部分，控制系统能够完成整 个脱硝装置内所有的测量、监视、操作、自动控制、报警及保护和联锁、记录等功能。 4.4.34.4.3 氨水供应系统氨水供应系统 PLCPLC 控制系统要求控制系统要求 PLC 控制系统的可利用率达到 99.9%。其技术规范满足电力行业要求。 烟气脱硝控制系统如图 4.1 所示。 锅炉 SNCR 脱硝方案 7 图图 4.44.4 SNCRSNCR 烟气脱硝控制系统烟气脱硝控制系统 4.5 供货范围清单供货范围清单 本项目 SNCR 烟气脱硝系统主要设备供货范围如表 4.2 所列。 表表 4.14.1 SNCRSNCR 烟气脱硝系统主要工艺电气设备供货一览表烟气脱硝系统主要工艺电气设备供货一览表( (共共 8 8 台炉台炉) ) 序序 号号 设备名称设备名称规格型号规格型号 单单 位位 数数 量量 供货商供货商备注备注 一一氨水储存系统氨水储存系统 1 氨水储罐 38004500，容积: 50m3；材质：304 台 1 投标方 2 氨水卸载泵流量 30m3/h，扬程 20m台 1 南方泵业 3 排水泵 流量 15m3/h，扬程 H=25m，4kW 台 1 上海虹兴 4 洗眼淋浴器304,洗眼淋浴一体式套 1 市购 5 管道及支架系 统 管道 304，支架 Q235套 1 投标方 6 阀门管件系统 套 1 6.1 阻火呼吸阀 DN80 个 1 市购 6.2 手动阀门多种规格套 1 市购 二二氨水输送系统氨水输送系统 1 氨水输送泵 立式多级离心泵，304， 流量：1.0m3/h,扬程 150m，功率 1.5KW 台 2 南方泵业 锅炉 SNCR 脱硝方案 8 2 背压阀组 （PCV） 套 1 2.1 背压阀 DN20，介质：20%氨水， 壳体：WCB，阀芯：304 个 1 市购 2.2 手动球阀 DN20，介质：20%氨水， 壳体：WCB，阀芯：304 个 4 市购 3 管道及支架 管道 304，支架 Q235，暂 按 300 米计， 套 1 投标方 4 阀门管件系统 套 1 4.1 手动阀门多种规格套 1 市购 4.2 管道过滤器Y 型，DN20，材质：304个 2 市购 三三稀释水系统稀释水系统 1 稀释水箱 15001800，容积 3m3，304 座 1 投标方 2 稀释水泵 立式多级离心泵，304， 流量：1m3/h,扬程 150m，功率 1.5KW 台 2 南方泵业 3 管道及支架材质：碳钢套 1 投标方 4 阀门管件系统 套 1 投标方 4.1 手动球阀多种规格套 1 市购 4.2 管道过滤器Y 型，DN20，304个 2 市购 四四计量分配系统计量分配系统 1 计量系统 1.1 静态混合器材质：304个 8 市购 1.2 电动调节阀 DN15 壳体：304，阀芯：304 个 8 市购 1.3 电动调节阀 DN15 壳体：304，阀芯：304 个 8 市购 1.4 管道过滤器 Y 型，DN15 壳体：WCB，阀芯：304 个 1 市购 1.5 管道过滤器Y 型，DN15，碳钢个 1 市购 1.6 管道过滤器 Y 型，DN32，介质：压缩 空气，碳钢 个 1 市购 1.7 手动阀门多种规格套 1 市购 2 分配系统 2.1 就地转子流量 计 介质：氨水混合液，DN15个 16 市购 锅炉 SNCR 脱硝方案 9 2.2 调压阀 介质：压缩空气，DN15 带压力表 个 16 市购 2.3 手动阀门多种规格套 1 市购 3 管道及支架 氨水、稀释水管道材质 304，压缩空气管道及 管架材质：碳钢。 套 1 投标方 五五喷射系统喷射系统 1 喷枪本体 双流体喷枪，含喷枪及喷 嘴，喷枪材质：316L，喷 嘴材质：310S 套 16 Everloy/上海 守望者 2 喷枪套管 304 套 16 投标方 3 金属软管（含 冷却风） 304 套 48 市购 4 止回阀 DN10，壳体：WCB，阀芯： 304 个 16 市购 5 止回阀 DN10，压缩空气，材质： 碳钢 个 16 市购 六六压缩空气系统压缩空气系统 1 压缩空气储气 罐 容积 1m3,设计压力 1.0Mpa 个 2 上海奉贤 3 手动球阀DN40,压缩空气个 4 市购 4 管道及支架材质：碳钢套 1 投标方 七七电气系统电气系统 1 配电柜含专用仪表电源箱面 1 投标方配套厂 2 氨水区泵就地 操作箱 面 1 投标方配套厂 3 UPS 及旁路柜10kVA，断电工作 30 分钟台 1 台达，山特 5 照 明 5.1 照明配电箱户内式面 1 投标方配套厂 5.2 检修、照明箱 AC380V /AC12V 面 1 投标方配套厂 5.3 室内、外照明氨区防爆型套 1 投标方 6 电 缆 6.1 动力电缆 ZRC-VV-0.6/1.0KV 套 1 市购 锅炉 SNCR 脱硝方案 10 6.2 控制电缆 ZRC-KVVP22-0.45/0.75KV 套 1 市购 6.3 电缆敷设材料 包含镀锌电管、桥架、金 属软管等 套 1 市购 6.4 电缆防火材料 套 1 市购 7 接 地 包括防雷接地、电气地、 控制系统接地 套 1 投标方 8 安装材料包含角钢、扁钢等套 1 市购 八八其它其它 2 2 油漆 套 1 投标方 3 3 小型灭火器 套 1 投标方 4 4 平台、爬梯等 套 1 投标方 表表 4.24.2 SNCRSNCR 烟气脱硝系统主要热工设备供货一览表烟气脱硝系统主要热工设备供货一览表( (共共 8 8 台炉台炉) ) 序序 号号 设备名称设备名称型式规范型式规范单位单位数量数量制造厂制造厂/ /及产地及产地备注备注 一一氨水储存系统氨水储存系统 1 压力表 介质：氨水，量 程：0-0.5Mpa 台 2 天康/上仪 2 磁翻板液位计 介质：20%氨水， 台 1 3 超声波液位计介质：氨废液，台 1 4 氨气泄漏检测仪 01000ppm，带 报警功能 台 1 二二 氨水循环供应系氨水循环供应系 统统 1 压力表 介质：20%氨水， 量程：0-2.0Mpa 台 1 天康/上仪 三三稀释水输送系统稀释水输送系统 1 压力表 介质：除盐水， 量程：0-2.0Mpa 台 1 天康/上仪 四四计量分配系统计量分配系统 1 电磁流量计 DN15，介质： 20%氨水 DY015-E 台 8 天康/上仪 2 电磁流量计 DN15，介质：5% 氨水 台 8 天康/上仪 3 压力变送器 量程：0- 2.0Mpa，介质： 氨水 台 8 天康/上仪 锅炉 SNCR 脱硝方案 11 4 压力变送器 量程：0- 1.0Mpa，介质： 压缩空气，常温 台 8 天康/上仪 五五喷射系统喷射系统 1 就地压力表 压缩空气 0- 1.0Mpa 台 8 天康/上仪 2 就地压力表 20%氨水， 0.2-0.6Mpa 台 8 天康/上仪 3 在线 Nox/O2 检 测仪 台 0 业主负责 六六控制系统控制系统 套套 1 1 投标方 4.6 脱硝系统水、气、电等消耗脱硝系统水、气、电等消耗 脱硝系统主要消耗为还原剂、水、电、气等，本项目锅炉脱硝系统主要消耗情况如 表 4.2 所列： 表表