脱硝工艺系统说明.doc

脱硝工艺系统说明本说明适用于福州可门火电厂二期工程（2600MW）的烟气脱硝装置，脱硝装置采用“高含尘布置方式”的选择性催化还原法（SCR）脱硝装置。在设计煤种、锅炉最大工况（BMCR）、处理100%烟气量条件下，初始脱硝效率不小于50，脱硝装置结构及相关系统按脱硝效率按不小于80设计，催化剂层数按3层设置，初期运行按1层运行、2层备用设计。采用液氨作为脱硝还原剂。脱硝剂储存、制备、供应系统按两台机组公用一套系统设计。系统的容量及配置满足脱除烟气中NOx最大值的要求，并留有适当的余量。脱硝剂储存、制备、供应系统包括液氨卸料压缩机、储氨罐、液氨蒸发罐、氨气缓冲罐、稀释风机、混合器、氨气吸收罐、废水泵、废水池等。此套系统提供氨气供脱硝反应使用。液氨的供应由液氨槽车运送，利用液氨卸料压缩机将液氨由槽车输入储氨罐内，利用储罐中的压力液氨自行输送到液氨蒸发罐内蒸发为氨气，经氨气缓冲罐来控制一定的压力及其流量，然后与稀释空气在混合器中混合均匀，再送达脱硝系统。氨气系统紧急排放的氨气则排入氨气吸收罐中，经水的吸收排入废水池，再经由废水泵送至全厂工业废水处理站处理。1. 脱硝工艺系统设计原则脱硝工艺系统设计原则包括:（1）脱硝工艺采用SCR法。脱硝装置采取高尘布置（即按烟气流程布置在锅炉省煤器和空气预热器之间）。（2）脱硝装置脱硝效率按不小于50（初期）和80%（最终）的方案设计。（3）脱硝系统不设置烟气旁路和省煤器高温旁路系统。（4）脱硝反应器布置在锅炉省煤器和空预器之间。（5）还原剂采用纯氨，液氨加热按电加热方案设计。（6）脱硝系统吹灰器采用超声波吹灰器，并预留蒸汽吹灰器空间。（7）脱硝设备年利用小时按5000小时考虑，运行时间按7500小时考虑。（8）脱硝装置可用率不小于98。（9）装置服务寿命为30年。2. 脱硝装置主要布置原则 2.1 总平面布置脱硝装置主要分为反应区和制氨区两块区域，反应区主要包括反应器、烟道、稀释风机等，烟道从锅炉省煤器出口引出，连接反应器后从空预器上部接入。反应器布置于送风机、一次风机和主体烟道上方，反应区支撑框架根据主体工程炉后柱网布置。制氨区布置于主体二期煤棚后方的预留场地内，主要包括液氨罐、卸料压缩机、蒸发罐、缓冲罐、吸收罐（如果有）、地坑、氮气钢瓶等主要设备，场地内考虑预留一期脱硝所需的面积。2.2 管线布置卖方设计范围内的各种管线和沟道，包括架空管线，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，引向何处等等。有汽车通过的架空管道净空高度为5.5米，室内管道支架梁底部通道处净空高度为2.2米。管线及管沟引出位置和标高须经买方认可或协商确定。3 反应区主要设备 3.1 烟道烟道应根据可能发生的最差运行条件进行设计，烟道设计承压能力应大于5.98kPa，最大瞬时承受压力绝对值不低于9.98kPa。烟道最小壁厚至少按6mm设计，烟道内烟气流速不宜超过15m/s。催化剂区域内流速不超过6m/s，但不低于3m/s。烟道接口原则上按锅炉厂提供的接口图进行连接，卖方可根据自己脱硝的具体布置确定最终烟道布置方案。3.2 SCR反应器每炉设置两台反应器。反应器应设计成烟气竖直向下流动，反应器入口设气流均布装置，反应器入口及出口段应设导流板。反应器将设置足够大小和数量的人孔门。反应器设计还将考虑内部催化剂维修及更换所必须的起吊装置。3.3 催化剂催化剂的设置方式暂为“12”，即1层运行、2层备用，满足初期不低于50，最终不低于80的设计脱硝效率。催化剂的型式可采用蜂窝式或平板式。3.4 氨喷射系统每台锅炉配置2套完整的氨喷射系统，喷射系统设置流量调节阀，能根据烟气不同的工况进行调节。氨/烟气混合均布系统的设计充分考虑到其处于锅炉的高含尘区域的因素，所选用的材料为耐磨材料或充分考虑防磨措施加以保护。氨注入格栅分布管上设有压缩空气管道，当注入格栅喷头发生堵塞时可进行吹扫。在进氨装置分管阀后应设有氮气预留阀及接口，在停工检修时用于吹扫管内氨气。3.5 吹灰及控制系统采用声波吹灰器，吹灰器的数量和布置能将催化剂中的集灰尽可能多地吹扫干净，尽可能避免因死角而造成催化剂失效导致脱硝效率的下降。设置压缩空气储罐用于声波吹灰。本系统预留蒸汽吹灰空间。4 制氨区主要设备4.1 卸料压缩机卸料压缩机抽取储氨罐中的氨气，经压缩后将槽车的液氨推挤入液氨储罐中。卖方在选择压缩机排气量时，要考虑储氨罐内液氨的饱和蒸汽压力，液氨卸车流量，液氨管道阻力及卸氨时气候温度等。每次卸氨时间不超过6个小时。4.2 储氨罐(每台炉一个，共两个)每台炉液氨的储氨罐容量，按照锅炉BMCR工况，在脱硝效率不小于80%条件下，每天运行20小时，连续运行7天的消耗量考虑。储氨罐上应安装有超流阀、逆止阀、紧急关断阀和安全阀为储氨罐液氨泄漏保护所用。储氨罐还装有温度计、压力表、液位计、高液位报警仪和相应的变送器将信号送到脱硝控制系统，当储氨罐内温度或压力高时报警。储氨罐应有防太阳辐射措施，四周安装有工业水喷淋管线及喷嘴，当储氨罐罐体温度过高时自动淋水装置启动，对罐体自动喷淋减温；当有微量氨气泄露时也可启动自动淋水装置，对氨气进行吸收，控制氨气污染。4.3 液氨蒸发罐液氨蒸发所需要的热量采用电加热来提供热量。蒸发罐上装有压力控制阀将氨气压力控制在一定范围，当出口压力达到过高时，则切断液氨进料。在氨气出口管线上应装有温度检测器，当温度过低时切断液氨，使氨气至缓冲槽维持适当温度及压力，蒸发罐也应装有安全阀，可防止设备压力异常过高。液氨蒸发罐按照在BMCR工况下2100%容量设计，氨气制备区应考虑预留一期脱硝所需液氨蒸发罐布置位置。4.4 氨气缓冲罐(氨气积压器) 从蒸发罐蒸发的氨气流进入氨气缓冲罐，通过调压阀减压成一定压力，再通过氨气输送管线送到锅炉侧的脱硝系统。液氨缓冲罐应能满足为SCR系统供应稳定的氨气，避免受蒸发罐操作不稳定所影响。缓冲罐上也应设置有安全阀保护设备。氨气制备区应考虑预留一期脱硝所需氨气缓冲罐布置位置4.5 氨气吸收池氨气吸收池设置在氨气供应区域，池内可通过外部注水保持足够容积。液氨系统各排放处所排出的氨气由管线汇集后通入池底，通过分散管将氨气分散入池中，利用大量的水来吸收安全阀排放的氨气。是否设置氨气吸收罐待设计联络会确定。4.6 稀释风机喷入反应器烟道的氨气应为空气稀释后的不超过5%的混合气体。氨气稀释所需空气采用稀释风机提供。对稀释风机，所选择的风机应该满足脱除烟气中NOx最大值的要求，并留有10%的余量。稀释风机按三台50容量，二用一备设置，稀释风机应满足80%脱硝效率使用。4.7 氨气泄漏检测器液氨储存及供应系统周边应设有氨气检测器，以检测氨气的泄漏，并显示大气中氨的浓度。当检测器测得大气中氨浓度过高时，在机组控制室会发出警报，操作人员采取必要的措施，以防止氨气泄漏的异常情况发生。电厂液氨储存及供应系统设在炉后，应采取措施与周围系统作适当隔离。氨气泄漏检测器主要分布在液氨储罐，卸氨压缩机及液氨蒸发槽附近。4.8 排放系统卖方应在氨制备区设有排放系统，使液氨储存和供应系统的氨排放管路为一个封闭系统，将经由氨气吸收池（氨气吸收罐）吸收成氨废水后，再经由废水泵送到工业废水处理站。4.9 氮气吹扫系统液氨储存及供应系统保持系统的严密性防止氨气的泄漏和氨气与空气的混合造成爆炸是最关键的安全问题。基于此方面的考虑