2×40t锅炉SNCR烟气脱硝方案.doc

2 40t h2 40t h 链条锅炉链条锅炉 SNCRSNCR 脱硝方案脱硝方案 江苏国强环保集团有限公司 2016 年 6 月 I 目目 录录 1 1概述概述 1 1 1 1 项目概况 1 1 2 主要设计原则 2 1 3 推荐设计方案 3 2 2锅炉基本特性锅炉基本特性 4 4 3 3本项目脱硝方案的选择本项目脱硝方案的选择 5 5 4 4工程设想工程设想 6 6 4 1 系统概述 6 4 2 工艺装备 6 4 3 电气部分 7 4 4 系统控制 8 4 5 供货范围清单 9 4 6 脱硝系统水 气 电等消耗 11 4 7 脱硝系统占地情况 12 4 8 还原剂供应 12 5 5工程实施条件和轮廓进度工程实施条件和轮廓进度 1313 2 40t h 链条锅炉 SNCR 脱硝方案 1 1 1概概述述 1 1 项目概况项目概况 现有 2 40t h 链条锅炉 根据国家十二五期间对污染物减排的整体部署和要求 以及环保部发布的新的 火电厂大气污染物排放标准 GB 13223 2011 现拟对每 台锅炉增设一套 SNCR 烟气脱硝装置 链条锅炉原始 NOx 排放浓度 350 mg Nm3 采用 SNCR 脱硝后 NOx 排放浓度小于 150 mg Nm3 脱硝效率需大于 60 采用 20 氨水溶液作为还原剂 近年来 随着我国火电装机容量的急速增长 火电 NOx 排放量逐年增加 NOx 已成 为目前我国最主要的大气污染物之一 专家预测 随着我国对 SOx 排放控制的加强 NOx 对酸雨的影响将逐步赶上甚至超过 SOx 为控制火电厂的 NOx 排放 2011 年 7 月 29 日 环境保护部 国家质量监督检验检 疫总局发布了 火电厂大气污染物排放标准 GB13223 2011 代替 GB13223 2003 对主要排放指标进行了以下修订 调整了大气污染物排放浓度限值 规定了现有火电锅炉达到更加严格的排放浓度限值的时限 取消了按燃煤挥发分执行不同氮氧化物排放浓度限值的规定 增设了燃气锅炉大气污染物排放浓度限值 增设了大气污染物特别排放限值等 根据 火电厂大气污染排放标准 的要求 自 2012 年 1 月 1 日起 新建火力发电 锅炉及燃气轮机组执行表 1 1 规定的大气污染物排放限值 重点地区 要求从 2012 年 1 月 1 日开始 所有新建火电机组氮氧化物排放标准为 100mg Nm3 从 2014 年 7 月 1 日开始 现有火电机组氮氧化物排放标准为 100 mg Nm3 采用 W 型火焰炉膛 现有循环 流化床火 以及 2003 年 12 月 31 日前建成投产或通过项目环境影响报告书审批的火力 发电锅炉执行 200 mg Nm3标准 重点区域火电机组的氮氧化物污染物排放标准则统 一为 100 mg Nm3 2 40t h 链条锅炉 SNCR 脱硝方案 2 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 60 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 2 40t h 链条锅炉 SNCR 脱硝方案 3 2 2锅锅炉炉基基本本特特性性 详见锅炉说明书 2 40t h 链条锅炉 SNCR 脱硝方案 4 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 2 40t h 链条锅炉脱硝项目 原始 NOx 排放浓度约为 350mg 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 150mg 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 60 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 3 2 所列 表表 3 13 1 2 40t h2 40t h 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数值 设计负荷范围 50 100 BMCR NOx 原始排放浓度 干基 6 O2 mg Nm3 350 烟气流量 Nm3 h 120000 设计脱硝效率 60 保证脱硝效率 60 20 氨水耗量 kg h60 炉 设计脱硝装置出口 NOx 排放浓度 mg Nm3 150 NH3 逃逸量 ppm 8 2 40t h 链条锅炉 SNCR 脱硝方案 5 4 4工工程程设设想想 4 1 工艺流程图工艺流程图 外购商品氨水 氨水溶液储罐 氨水溶液输送循环模块 厂区除盐水 除盐水储存罐 除盐水输送循环模块 氨水溶液计量稀释模块 氨水溶液分配喷射模块 喷枪 炉膛 厂区压缩空气 压缩空气储存罐 锅炉锅炉 SNCRSNCR 脱硝工艺流程脱硝工艺流程 氨水还原剂氨水还原剂 2 40t h 链条锅炉 SNCR 脱硝方案 6 稀释水储液罐 氨水储液罐 氨水输送模块 应急池排污泵 氨气吸收罐 稀释水输送模块 地下应急池 控制室维修设备车间 稀释计量模块 2 40t h 链条锅炉 SNCR 脱硝方案 7 4 24 2 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 系统包括氨水溶液 存储系统及氨水溶液喷射系统 还原剂溶液存储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和氨气吸收罐 氨水溶液储罐 氨水溶液储罐设置 1 只 满足 2 台锅炉 14 天的用量 储罐 304 制造 溶液储罐规格为 3mx6 5mH V 30m3 氨水吸收罐 氨气吸收罐设置 1 只 储罐 304 制造 在适当部位 安装伴热装置 使溶液温度保证在 5 C 以上 氨气吸收罐规格为 1mx1 3mH V 1M3 高流量循环装置 装置内设置有过滤器 4 台氨水循环泵 2 用 2 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 GGD 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 台氨水溶液计量装置和 2 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 本工程拟在锅炉每个分离器进口安装墙式固定喷射器 具体位置待 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 GGD 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 34 3 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 2 40t h 链条锅炉 SNCR 脱硝方案 8 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 2 台锅炉 14 天用量设计 单台储罐体积为 30m3 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 流量等仪表 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 计量装置 2 分配装置 3 还原剂喷射器 4 44 4 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 GGD 柜 脱硝范围内用电设备由脱硝 GGD 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 GGD 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 GGD 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 40t h 链条锅炉 SNCR 脱硝方案 9 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 54 5 系统控制系统控制 4 5 14 5 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 5 24 5 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 5 34 5 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 2 40t h 链条锅炉 SNCR 脱硝方案 10 图图 4 44 4 SNCRSNCR 烟气脱硝控制系统烟气脱硝控制系统 4 64 6 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 6 1 所列 表表 4 6 14 6 1 SNCRSNCR 烟气脱硝系统主要设备供货一览表烟气脱硝系统主要设备供货一览表 2 40t h 2 40t h 序号名 称规格型号材料重量单位数量备注 一一还原剂储存供应系统还原剂储存供应系统公用公用 1 氨水储罐 3000 x6500mm V 30m3 304 套 1 2 氨气吸收罐 1000 x1300mm V 1m3 304 只 1 3 多级立式离心泵 Q 1m3 h H 135m 台 4 2用2备 4 排污泵 Q 3m3 h H 20m 台 1 5 卸氨泵 Q 30m3 h H 20m 台 1 6 计量分配模块 304L 套 2 2 40t h 链条锅炉 SNCR 脱硝方案 11 6 1 真空球阀 DN15304 只 12 6 2 止回阀 DN15304 只 2 6 3 针型阀 DN10304 只 28 6 4 管道及附件 304 套 2 二二还原剂喷射系统还原剂喷射系统2 2台锅炉台锅炉 1 喷枪 本体部分为 316L 喷嘴为哈 氏合金 只 24 2 喷枪套管 316L 套 24 3 喷枪连接配件 316L 套 24 4 喷枪密封及套管套 24 三三汽水管道系统汽水管道系统2 2台锅炉台锅炉 1 碳钢管道各种规格 20 米若干 2 碳钢管弯头各种规格 20 个若干 3 不锈钢管道各种规格 304 米若干 4 不锈钢管弯头各种规格 304 个若干 5 不锈钢管三通各种规格 304 个若干 6 卡套直通各种规格 304 个若干 7 卡套三通各种规格 304 个若干 8 各种软管接头各种规格 304 个若干 9 阀门 用于碳钢管道 各种规格组合件个若干 10 阀门 用于不锈钢管 道 各种规格组合件个若干 11 法兰各种规格 20 片若干 12 法兰各种规格 304 片若干 13 螺栓 螺母各种规格套若干 14 垫片各种规格套若干 15 支吊架各种规格组合件套若干 2 40t h 链条锅炉 SNCR 脱硝方案 12 四控制系统 1 控制系统PLC控制套 1 五仪表系统 1 电磁流量计台 2 2 压力变送器台 3 3 就地压力表不锈钢台 12 4 金属转子流量计只 8 5 磁翻板液位计带远传功能支 2 6 自力式调节阀台 1 7 气动调节阀台 2 8 控制电缆 ZR KVV 批 1 就地仪表到 就地接线盒 电缆 9 信号电缆 ZR DJYPVP 批 1 就地仪表到 就地接线盒 电缆 10 仪表就地接线盒台 1 五五电气系统电气系统公用公用 1 GGD柜台 1 初定 2 照明箱台 2 初定 3 检修箱台 2 初定 4 动力电缆 ZR YJV 0 6 1KV 批 1 GGD柜至脱硝 用电设备电 缆 5 电缆桥架批 1 6 照面灯具批 1 7 电缆桥架批 1 8 防火封堵材料批 1 9UPS 台 1 2 40t h 链条锅炉 SNCR 脱硝方案 13 4 74 7 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 4 7 14 7 1 脱硝系统消耗指标脱硝系统消耗指标 锅炉蒸发量 2 40t h 电力 35kW 雾化空气 0 6 0 8 MPa 160Nm3 h 电伴热 5KW 仪表气源 10Nm3 h 20 的氨水溶液 25kg h 4 8 脱硝系统占地情况脱硝系统占地情况 脱硝系统占地面积约 100m2 4 94 9 还原剂供应还原剂供应 4 9 1 还原剂储存处理场 脱硝系统用氨水溶液的储存车间长约 10 米宽约 10 米 平面尺寸约 100m2 基础均 采用现浇钢筋砼基础 天然地基 4 9 2 脱硝装置 SNCR 脱硝装置的基础和支撑可借用锅炉本体的基础和支撑进行设计 2 40t h 链条锅炉 SNCR 脱硝方案 14 5 5工工程程实实施施条条件件和和轮轮廓廓进进度度 锅炉脱硝工程改造完成时间是在土建施工后 工程实施日程见下表 事件责任自定单起天数 接受定单客户 0 开始设备设计 1 提交设备图纸无 4 收到客户对图纸的意见客户 5 开始设备制造 5 设备装运 10 设备交付 12 完成设备安装 13 开始启动和测试 14 开始优化 15 符合性测试客户 16 2 40t h 链条锅炉 SNCR 脱硝方案 15 SNCRSNCR 烟气脱硝系统报价表烟气脱硝系统报价表 2 40t h 2 40t h 序号名 称规格型号材料单位数量单价总价 一一还原剂储存供应系统还原剂储存供应系统 1 氨水储罐 V 30m3304 套 16800068000 2 氨气吸收罐 除盐水箱共用 V 1m3304 只 11600016000 3 多级立式离心泵 除盐水 共用 H 135m 台 4450018000 4 排污泵 H 20m 台 132003200 5 卸氨泵 H 20m 台 145004500 小计 109700 二计量分配模块计量分配模块 1 真空球阀 DN15304 只 44501800 2 止回阀 DN15304 只 43501400 3 针型阀 DN10304 只 81801440 4 管道及附件 304 套 228005600 小计 10240 三三还原剂喷射系统还原剂喷射系统 1 喷枪喷嘴为哈氏合金 316L 只 24350084000 2 喷枪套管 316L 套 242004800 3 喷枪连接配件 316L 套 242004800 4 喷枪密封及套管套 243004800 小计 98400 四四汽水管道系统汽水管道系统包含除盐水 1 碳钢管道各种规格 20 米若干 2 碳钢管弯头各种规格 20 个若干 3 不锈钢管道各种规格 304 米若干 4 不锈钢管弯头各种规格 304 个若干 5 不锈钢管三通各种规格 304 个若干 2 40t