中国华电集团公司火电厂脱硝工程设计导则(2015版)20151202校稿版.doc

附件1中国华电集团公司火电厂烟气脱硝设计导则（2015版）中 国 华 电 集 团 公 司2015年06月 目 次前言III1 范围12 规范性引用文件23 术语和定义44 总则85 总图运输105.1 还原剂储存区布置总体要求105.2 还原剂储存区内布置125.3 竖向布置145.4 交通运输145.5 管线布置156 SCR法脱硝工艺及设计176.1 一般要求176.2 SCR区布置176.3 反应器及烟气系统176.4 催化剂186.5 氨/空气混合系统186.6 喷氨系统196.7 吹灰系统196.8 蒸汽系统196.9 压缩空气系统197 SNCR法工艺及设计207.1 一般要求207.2 还原剂分配系统207.3 还原剂喷射系统208 还原剂储存及制备系统218.1 一般规定218.2 液氨储存与氨气制备218.3 尿素溶解、储存和氨气制备238.4 氨水储存与氨气制备249 仪表与控制269.1 系统设计269.2 设备配置与选择299.3 布置与安装309.4 脱硝系统上传数据3110 电气设备及系统3210.1 系统设计3210.2 电气接线设计3210.3 控制与保护3310.4 电气设备的选择3310.5 电气设备布置3310.6 防爆与防火3310.7 防雷与接地3410.8 电缆敷设3410.9 照明及检修3410.10 通信3511 建筑结构3611.1 一般规定3611.2 建筑设计3611.3 结构设计3711.4 地基及基础3812 采暖、通风与空气调节4013 火灾报警与消防41附录A脱硝技术设计目标表43附录B脱硝设计基础参数45前 言为了更好地适应火电厂大气污染物排放标准GB 13223-2011和国家煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）（发改能源20142093号）的要求，实施体现“四个转变”的中国华电集团公司污染减排新战略，以标准化建设为抓手，提高火电厂NOX减排水平，以合理的投资获得最佳的企业经济效益和社会效益，促进集团的技术进步和可持续发展，特制定本导则。本导则适用于中国华电集团公司全资、控股及代为管理的新建、扩建和改建火电厂同期建设或改造的火电厂烟气脱硝工程。本导则统一和规范了中国华电集团公司火电厂烟气脱硝系统的设计标准。本导则由中国华电集团公司组织制定。本导则为首次发布。本导则由中国华电集团公司火电产业部负责解释。批 准：陈建华批 定：姜家仁 刘传柱 段喜民审 核：李前锋 田 亚 李苇林主要审查人：奚 萍 张 洁 曹理平 杨立强 刘蔚峰 何雍容朱 跃 叶勇健 张 睿 吴凤来 王 玫主要起草人：蒋志强 陶爱平 李哲非 胡永锋 莘守亮 李善龙孙耿琴 余卫平 李 政 韩建轮 张 雪I1 范 围本导则规定了火力发电厂烟气脱硝系统设计原则和要求。本导则适用于选择性催化还原法（SCR）、选择性非催化还原法（SNCR）及SNCR/SCR混合法烟气脱硝系统的设计。本导则适用于国内机组的脱硝设施，涉及境外项目的脱硝设计可参照执行。12 规范性引用文件下列文件中的条款通过本导则的引用而成为本导则的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本导则，然而，鼓励根据本导则达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本导则。GB 150 压力容器GB 2893 安全色GB 2894 安全标志及其使用导则GB 4053 固定式钢梯及平台安全要求GB 12348 工业企业厂界环境噪声排放标准GB 13223 火电厂大气污染物排放标准GB 50010 建筑结构荷载规范GB 50011 建筑抗震设计规范GB 50016 建筑设计防火规范GB 50017 钢结构设计规范GB 50028 城镇燃气设计规范GB 50057 建筑物防雷设计规范GB 50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB 50074 石油库设计规范GB 50116 火灾自动报警系统设计规范GB 50117 构筑物抗震鉴定标准GB 50140 建筑灭火器配置设计规范GB 50160 石油化工企业设计防火规范GB 50191 构筑物抗震设计规范GB 50201 防洪标准GB 50217 电力工程电缆设计规范GB 50219 水喷雾灭火系统设计规范GB 50223 建筑抗震设防分类标准GB 50229 火力发电厂与变电站设计防火规范GB 50260 电力设施抗震设计规范GB 50351 储罐区防火堤设计规范GB 50367 混凝土结构加固设计规范GB 50483 化工建设项目环境保护设计规范GB 50489 化工企业总图运输设计规范GB 50493 石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范GB 50650 石油化工装置防雷设计规范GB 50660 大中型火力发电厂设计规范GBZ 1 工业企业设计卫生标准GB/T 22395 锅炉钢结构设计规范GB/T 50063 电力装置的电测量仪表装置设计规范GB/T 50064 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范GB/T 50065 交流电气装置的接地设计规范DL 5022 火力发电厂土建结构设计技术规程DL 5053 火力发电厂职业安全设计规程DL 5454 火力发电厂职业卫生设计规程DL/T 5032 火力发电厂总图运输设计技术规程DL/T 5041 火力发电厂厂内通信设计技术规定DL/T 5136 火力发电厂变电站二次接线设计技术规程DL/T 5153 火力发电厂厂用电设计技术规定DL/T 5175 火力发电厂热工控制系统设计技术规定DL/T 5390 火力发电厂和变电站照明设计技术规定DL/T 5480 火力发电厂烟气脱硝设计技术规程TSG R0004 固定式压力容器安全技术监察规程JGJ 116 建筑抗震加固技术规程CECS 77 钢结构加固技术规范 以上规范存在矛盾时，应按照较严格规范执行。13 术语和定义3.1 脱硝系统 denitration system 采用物理或化学的方法脱除烟气中氮氧化物(NOX)的系统，包括烟气反应系统和还原剂储存及制备系统及其相关设备。3.2 标准状态 standard condition 烟气在温度273.15K、压力101325Pa时的状态。本导则中所规定的大气污染物排放浓度均指标准状态下干烟气的数值。3.3 脱硝效率 denitration efficiency 脱硝装备脱除的NOX量与未经脱硝前烟气中所含NOX量的百分比，按公式（3-1）计算： （3-1）式中： 脱硝效率（%）；C2 SCR反应器出口烟气中NOX的浓度（标准状态，3%O2燃油机组；6%O2燃煤机组；15%O2燃气轮机）（mg/m3）；C1 SCR反应器入口烟气中NOX的浓度（标准状态，3%O2燃油机组；6%O2燃煤机组；15%O2燃气轮机）（mg/m3）。3.4 NOX排放浓度 NOX emission concentration 每立方米烟气中所携带的NOX的含量（以NO2计）（标准状态，3%O2燃油机组；6%O2燃煤机组；15%O2燃气轮机）（mg/m3）。3.5 选择性催化还原法（SCR） selective catalytic reduction利用还原剂在催化剂作用下有选择性地与烟气中的氮氧化物（主要是一氧化氮和二氧化氮)发生化学反应，生成氮气和水，从而减少烟气中氮氧化物排放的一种脱硝技术。3.6 选择性非催化还原法（SNCR） selective non-catalytic reduction在没有催化剂的条件下，利用还原剂有选择性地与烟气中的氮氧化物（主要是一氧化氮和二氧化氮）发生化学反应，生成氮气和水，从而减少烟气中氮氧化物排放的一种脱硝技术。3.7 SNCR/SCR混合法 hybrid SNCR/SCR是选择性非催化还原法与选择性催化还原法的组合。3.8 催化剂 catalyst促使还原剂选择性地与烟气中的氮氧化物在一定温度下发生化学反应的物质。3.9 催化剂活性 catalyst activity催化剂促使还原剂与氮氧化物发生化学反应的能力。3.10 催化剂失活 catalyst deactivation催化剂失去催化性能。催化剂失活通常分为两类：化学失活和物理失活。化学失活被称为中毒，催化剂中毒的原因主要是反应物、反应产物或杂质占据了催化剂的活性位而不能进行催化反应；物理失活是指催化剂的微孔被堵塞，氮氧化物与催化剂的接触被阻断，使其不能进行催化反应。3.11 催化剂初装层数 initial installed catalyst layers初始安装的催化剂层数。3.12 催化剂比表面积 catalyst geometry specific surface area单位体积催化剂的几何表面积（m2/m3）。3.13 催化剂模块 catalyst model由立方体的钢制框架和布置其中的催化剂单元组成。3.14 催化剂节距 catalyst pitch 是催化剂的几何参数。如图1所示，蜂窝式催化剂节距p是催化剂孔的宽度加上催化剂孔壁壁厚a；如图2所示，板式催化剂节距p是催化剂板的净间距加上板的壁厚b。图1 蜂窝式催化剂 图2 板式催化剂3.15 催化剂寿命 catalyst life通常分为机械寿命和化学寿命。催化剂化学寿命是指烟气首次通过催化剂开始，至更换催化剂止的时间。3.16 开孔率 opening ratio催化剂中烟气流通通道的总截面积与催化剂总截面积的比值(%)。3.17 催化剂迎风面设计流速 catalyst windward design velocity反应器内按单层催化剂单体所占有的总截面计算的烟气流速（实际态，湿基）（m/s）。蜂窝式催化剂迎风面设计流速按公式(3-2)计算： （3-2）平板式催化剂迎风面设计流速按公式(3-3)计算： （3-3）式中：VY 催化剂迎风面设计流速(实际态，湿基)（m/s）；Q 脱硝系统设计烟气量(实际态，湿基）（m3/s）；M 单台炉设计的反应器数；N 反应器单层催化剂模块数。3.18 催化剂通道内设计流速 flue gas velocity through catalyst channel烟气流过催化剂通道内的流速（实际态，湿基）（m/s）。催化剂通道内流速按公式(3-4)计算： （3-4）式中：VT 催化剂通道内设计流速(实际态，湿基)(m/s)；RK 催化剂开孔率(%)。3.19 装置压力降 differential pressure of equipment脱硝装置进口和出口烟气平均全压之差(Pa)。3.20 高含尘布置 high dust arrangement schemeSCR装置布置在锅炉省煤器和空气预热器之间的方式。3.21 低含尘布置 low dust arrangement schemeSCR装置布置在烟气除尘器或脱硫装置之后的方式。3.22 SCR反应器 SCR reactor烟气脱硝系统中选择性还原脱除氮氧化物的反应装置。3.23 反应器空塔设计流速 SCR reactor section design velocitySCR反应器中未安装催化剂时的烟气流速，通常指催化剂床层截面的烟气流速(m/s)。3.24 还原剂 reductant使烟气中氮氧化物还原的物质。3.25 氨氮摩尔比 NH3/NOX molar ratio喷入氨的摩尔数量与SCR反应器入口氮氧化物的摩尔数量之比。3.26 喷氨混合系统 ammonia injection and mixing system在SCR 反应器进口烟道内将经空气稀释后的氨气喷入及与烟气均匀混合的系统，一般有喷氨格栅(ammonia injection grid)、烟气混合器(flue gas mixer)等。3.27 氨逃逸浓度 ammonia slipSCR反应器出口烟气中氨的浓度(L/L)。3.28 SO2/SO3转化率 SO2/SO3 conversion rate烟气中的二氧化硫(SO2)在SCR反应器中被氧化成三氧化硫(SO3)的百分比。按公式(3-5)计算： （3-5）式中：X SO2/SO3转化率(%)；Mso2 SO2的摩尔质量(g/mol)；Mso3 SO3的摩尔质量(g/mol)；SO3o SCR反应器出口的SO3浓度（标准状态，3%O2燃油机组；6%O2燃煤机组；15%O2燃气轮机）(mg/m3）；SO3i SCR反应器入口的SO3浓度（标准状态，3%O2燃油机组；6%O2燃煤机组；15%O2燃气轮机）(mg/m3）；SO2i SCR反应器入口的SO2浓度（标准状态，3%O2燃油机组；6%O2燃煤机组；15%O2燃气轮机）(mg/m3）。3.29 氨区 ammonia area指氨的卸料、储存及制备区域。氨区仅指液氨区和氨水区。液氨区又分为生产区和辅助区，生产区再分为卸氨区和储罐区，其中卸氨区含汽车卸氨鹤管、卸氨压缩机等，储罐区含液氨储罐、液氨输送泵、液氨蒸发器、氨气缓冲罐、氨气稀释罐、废水池、应急池等；辅助区含控制室、值班室等。氨水区含氨水卸料泵、氨水储罐、氨水计量/输送泵等。3.30 尿素区 urea area储存和溶解尿素的区域。包括尿素储存区、尿素溶解罐、尿素溶液储罐、尿素溶液循环输送泵等。3.31 脱硝系统可用率 availability of denitration system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(%）。可按公式(3-6)计算： （3-6）式中：Y 脱硝系统可用率(%)；A 锅炉每年总运行时间(h)；B 脱硝系统每年总停运时间(h)。54 总则4.1 脱硝装置设计条件的确定要充分考虑机组燃料变化、负荷变化及运行条件的变化。4.2 脱硝装置的设计及运行要考虑烟气系统污染物脱除的协同性。4.3 脱硝方案设计时，应综合考虑炉内、炉外脱硝以及不同脱硝方案的投资和运行费用等情况，合理确定烟气脱硝参数。4.4 对于暂不需要同步建设烟气脱硝的燃机电厂，应预留脱硝系统布置位置及空间要求、荷载等。4.5 火力发电厂应优先使用低氮燃烧技术(LNB)控制氮氧化物排放。在使用低氮燃烧控制技术后仍不能满足NOX排放要求时，再考虑采用烟气脱硝工艺。4.6 低氮燃烧技术应达到或接近“不同煤质/炉型低氮燃烧排放推荐值”要求(表1)。表1 不同煤质/炉型低氮燃烧排放推荐值炉型燃烧器布置方式NOx排放浓度（mg/m3）烟煤褐煤贫煤无烟煤煤矸石煤粉炉切圆200300200400700/墙式200300200400/W火焰/700700/4.7 脱硝工艺的选择应满足国家和行业的法律、法规、环保政策等要求，且适合企业自身可持续发展需要，应根据工程环境影响评价报告批复意见、锅炉特性、燃煤煤质、氮氧化物排放浓度及总量、脱硝效率、还原剂供应条件、水源、气源、汽源等条件，并结合厂址位置、布置方案等因素，经全面技术经济比较后确定。选择的基本原则如下：(1) SCR法烟气脱硝技术适用于脱硝效率不小于40%的电厂。(2) SNCR法烟气脱硝技术一般适用于脱硝效率低于40%的电厂，对于循环流化床锅炉脱硝效率可高于40%，但不宜超过60%。(3) 根据电厂的实际情况，经技术经济比较后，也可选择SNCR/SCR混合型烟气脱硝工艺。4.8 脱硝系统不应设反应器旁路，根据省煤器出口温度及催化剂特性确定是否需要设置省煤器旁路。4.9 脱硝装置的可用率应保证在98%以上，装置使用寿命及检修维护周期应与主机一致。4.10 脱硝装置应能在锅炉最低稳燃负荷和BMCR之间的任何工况持续、安全运行。当锅炉最低稳燃工况下烟气温度不能达到催化剂最低运行温度时，应采取相应措施以提高反应器进口温度。4.11 烟气脱硝装置入口NOX浓度设计值可在锅炉低氮燃烧技术性能保证值的基础上留有50mg/m3100mg/m3的裕量，烟煤/褐煤宜取下限，贫煤/无烟煤宜取上限。4.12 脱硝装置所需电、水、气、汽等应尽量利用主体工程设施。4.13 新建烟气脱硝装置的机组应选择脱硝型空气预热器，对于脱硝改造机组可根据实际烟气条件及机组状况等确定是否改造空气预热器。4.14 脱硝反应器区域干除灰宜纳入全厂除灰系统。4.15 脱硝系统的KKS编码原则应与主体工程一致。4.16 可研报告应明确脱硝NOX排放浓度、脱硝效率、NOX排放总量、减排总量等。并根据项目具体情况，分别填写不同的脱硝技术设计目标表(见附录A)。4.17 可研报告应明确脱硝设计基础参数(见附录B)，并根据工程具体情况说明主要设计参数和裕度的选取原则及依据。4.18 脱硝电气设计必须贯彻国家的技术经济政策，同时考虑全厂发展规划和分期建设的情况，以达到安全可靠、经济适用、符合国情的要求，设计中要积极慎重地采用经过运行考验并通过鉴定的新技术、新设备。4.19 脱硝电气设计应保证新建、改建、扩建发电机组或供热机组的烟气脱硝装置的供电可靠性、灵活性，确保机组安全稳定运行。4.20 脱硝电气设计必须执行国家、行业的有关规范、标准、规定。4.21 本导则仅规定脱硝装置范围，技改项目如涉及到引风机改造、空预器改造、低氮燃烧器改造、空压机改造等的电气部分应按照火力发电厂相关设计规范及主体工程配置要求进行设计。75 总图运输5.1 还原剂储存区布置总体要求5.1.1 还原剂储存区布置包括总平面布置、竖向布置、管线综合布置、绿化规划等应与主体工程相协调，并满足下列要求：a) 工艺流程合理，总体布置便于施工、运行、维护、检修等。b) 交通运输方便。c) 合理利用地形、地质条件。d) 节约用地，工程量小，运行费用低。e) 符合环境保护、劳动安全和工业卫生要求。5.1.2 总平面布置a) 还原剂储存区布置应纳入全厂统一规划，集中布置，且宜全厂公用，不应影响电厂再扩建。b) 采用液氨或氨水作为还原剂时，应单独设置卸料、贮存和制备区域。采用尿素作为还原剂时，宜将还原剂制备区域靠近反应器布置。c) 液氨区应单独布置，满足防火、防爆要求，宜布置在通风条件良好、人员活动较少且运输方便的安全地带，不宜布置在厂前建筑区和主厂房区内。d) 液氨区应避开人员集中的活动场所，并应布置在该场所及其他主要生产设备区全年最小频率风向的上风侧。液氨区宜布置在明火或散发火花地点的全年最小频率风向的上风侧，对位于在山区或丘陵地区的电厂，液氨区不应布置在窝风地段。e) 液氨储存及氨气制备区严禁布置在电力架空线路下面，氨区与电力线路应满足架空线路(中心线)不少于1.5倍杆高距离。f) 液氨储存及氨气制备区邻近江、河、湖、海布置时，应采取措施防止泄漏的液体和受污染的消防水流入水体。g) 液氨区与邻近居住区或村镇和学校、公共建筑、相邻工业企业或设施、交通线、临近江河湖泊岸边以及临近明火、散发火花地点和液氨区外建(构)筑物或设施等之间的防火间距不应小于表2的规定。表2 液氨区与相邻建(构)筑物或设施等之间的防火间距(m)项目液氨储罐卸氨区总几何容积V (m3)30V5050V200200V500500V1000单罐几何容积V (m3)V20V50V100V200居住区、村镇和学校、影剧院、体育馆等重要公共建筑(最外侧建筑物外墙)34.037.052.067.030.0工业企业(最外侧建筑物外墙)20.022.026.030.015.0明火或散发火花地点，室外变、配电站(围墙)34.037.041.045.025.0民用建筑，甲、乙类液体储罐，甲、乙类仓库(厂房)，稻草、麦秸、芦苇、打包废纸等材料堆场30.034.037.041.025.0丙类液体储罐、可燃气体储罐，丙、丁类厂房(仓库)24.026.030.034.015.0助燃气体储罐、木材等材料堆场20.022.026.030.015.0其他建筑耐火等级一、二级13.015.016.019.010.0三级16.019.020.022.012.0四级20.022.026.030.014.0厂外公路、道路(路边)高速公路、级，城市快速20.025.015.0、级20.015.0架空电力线(中心线)1.5倍杆高架空通信线(中心线)、级22.030.015.0、级1.5倍杆高厂外铁路(中心线)国家铁路线45.052.060.040.0厂外企业铁路专用线25.030.035.025.0国家或工业区铁路编组站(铁路中心线或建筑物)45.052.060.040.0通航江、河、海岸边25.020.0装卸油品码头(码头前沿)52.045.0地区埋地输气管道(管道中心)埋地22.0地面34.0地区输油管道原油及成品油(管道中心)埋地22.0地面34.0液化烃(管道中心)埋地45.0地面67.0注：1 防火间距应按本表液氨储罐总几何容积或单罐几何容积较大者确定，并应从距建筑物外墙最近的储罐外壁、堆垛外缘算，括号内指防火间距起止点； 2 居住区、村镇系指1000人或300户以上者，以下者按本表民用建筑执行；3 当相邻设施为港区陆域、重要物品仓库和堆场、军事设施、机场、火药或炸药及其制品厂房(仓库)、花炮厂房(仓库)等，对电厂液氨区的安全距离有特殊要求时，应按有关规定执行；4 室外变、配电站指电压为35kV500kV且每台变压器容量在10MVA以上的室外变、配电站以及工业企业的变压器总油量大于5t的室外降压变电站；5 表中甲、乙类液体储罐(固定顶)按总储量大于或等于200m3、小于1000m3考虑，丙类液体储罐按总储量大于或等于1000m3、小于5000m3考虑；6 表中可燃气体储罐(固定容积)按总储量小于1000m3考虑，助燃气体储罐(固定容积)按总储量小于或等于1000m3考虑，总储量等于储罐实际几何容积(m3)和设计储存压力(绝对压力，105Pa)的乘积；7 表中稻草、麦秸、芦苇、打包废纸等材料堆场按总储量小于或等于10000t考虑，木材等材料堆场按总储量小于或等于10000m3考虑； 8 高层厂房(仓库)与电厂液氨区的防火间距应符合本表规定，且不应小于13m；9 液氨区与厂内铁路专用线的防火间距可按本表中规定的液氨区与厂外企业铁路专用线的防火间距相应减少5m；10 液氨区与厂内屋外配电装置之间的防火间距可按表中有关与室外变、配电站防火间距的规定执行；11 液氨区与厂内露天卸煤装置外缘或储煤场边缘之间的防火间距可按表中有关与稻草、麦秸、芦苇、打包废纸等材料堆场防火间距的40%确定，且不应小于15m；贮存褐煤时可按表中有关与稻草、麦秸、芦苇、打包废纸等材料堆场防火间距的65%确定，且不应小于25m； 12 液氨区宜远离厂内湿式冷却塔布置，并宜布置在湿式冷却塔全年最小频率风向的上风侧；13 液氨区与循环冷却水系统冷却塔相邻布置时，液氨储罐与循环冷却水系统冷却塔的防火间距不应 小于30m；液氨储罐与辅机冷却水系统冷却塔的防火间距不应小于25m； 14 液氨储罐与厂内消防泵房(外墙)、消防水池(罐)取水口之间的防火距离不应小于30m； 15 液氨储罐附近的厂内建筑物出入口设置宜背向液氨储罐；16 液氨区围墙内不宜绿化，围墙外的绿化可结合当地自然条件和环境保护要求，因地制宜，并纳入 全厂绿化规划，其布置应按现行国家标准城镇燃气设计规范GB 50028、化工企业总图运输设 计规范GB 50489及石油化工企业设计防火规范GB 50160的有关规定执行；17 液氨储存区围墙外环形道路范围内不应绿化，该范围外的附近区域不应种植含油脂较多的树木、绿篱或茂密的灌木丛；宜选择含水分较多的树种和种植生长高度不超过15cm、含水分多的草皮进 行绿化；18 氨区周围道路必须畅通，以确保消防车能正常作业。5.2 还原剂储存区内布置5.2.1 液氨区内的布置应符合下列规定：a) 液氨区在厂外独立布置时，应根据其生产流程和各组成部分的特点及火灾危险性，结合自然地形、风向等条件，按功能独立布置；生产区和辅助区应分别设置对外出入口。b) 生产区宜布置在液氨区全年最小频率风向的上风侧，辅助区宜布置在液氨区外，并宜全厂性或区域性统一布置。液氨区内控制室与其他建筑物合建时，应设置独立的防火分区。c) 生产区宜设围墙使其独立成区，应分设两个及以上对角或对向布置的安全出口，安全出口门应向外开，以便危险情况下人员安全疏散。d) 位于发电厂外独立布置的液氨区，其生产区四周应设高度不低于2.5m的不燃烧体实体围墙。位于发电厂内的液氨区，其生产区四周应设高度不低于2.2m的不燃烧体非实体围墙，其底部实体部分高度不应低于0.6m；当位于发电厂内的液氨区围墙利用厂区围墙时，应采用高度不低于2.5m的不燃烧体实体围墙。e) 液氨储罐应设置防止阳光直射的遮阳棚，遮阳棚的设置应避免形成气体聚集的死角。遮阳棚优先采用单坡式，坡度宜1:20，遮阳棚四周的垂直投影面积至少能覆盖液氨储罐区围堰中心线外1m所含包围的面积。遮阳棚的坡度方向尽量减少太阳对液氨储罐的照射时间。f) 氨区应设置不少于2个风向标，其位置应设在人员容易看到的高处呈对角布置，且处于避雷设施的保护范围内。g) 液氨区域应优先设置废水收集池，收集后排入全厂废水处理系统统一处理。h) 辅助区控制室、值班室不得与生产区各设施或房间布置在同一建筑物内，应布置在液氨储罐的同一侧，并应位于爆炸危险区范围以外，且宜位于生产区全年最小频率风向的下风侧。控制室、值班室与生产区各设施的防火间距应按表3的规定执行。15表3 液氨系统设备布置防火间距(m)项目控制室、值班室汽车卸氨鹤管卸氨压缩机液氨储罐液氨输送泵液氨蒸发器氨气缓冲罐控制室、值班室-汽车卸氨鹤管15.0-卸氨压缩机9.0-液氨储罐15.09.07.5注1液氨输送泵9.0-液氨蒸发器15.09.0-氨气缓冲罐9.09.0-注：1 液氨储罐的间距不应小于相邻较大罐的直径，单罐不大于200m3的储罐的间距不超过1.5m时，可取1.5m； 2 系统设备的防火间距基于半露天布置，且系指设备外壁； 3 本表适用于液氨储罐总几何容积小于或等于1000 m3，当液氨储罐总几何容积大于1000 m3时，防火间距按现行国家标准石油化工企业设计防火规范GB 50160的相关规定执行； 4 表中“-”表示无防火间距要求，未作规定部分按照现行国家标准石油化工企业设计防火规范GB 50160的相关规定执行。i) 卸氨区应采用现浇混凝土地面。j) 液氨储罐应设置防火堤，防火堤及隔堤的设置应符合下列规定： 1) 液氨储罐四周应设高度为1m的不燃烧体实体防火堤(以堤内设计地坪标高为准)； 2) 防火堤内有效容积应大于最大单个液氨储罐容积； 3) 防火堤必须采用不燃烧材料建造，且必须密实、闭合，应能承受所容纳液体的静压及温度变化 的影响，且不应渗漏；储罐基础应采用不燃烧材料； 4) 防火堤（土堤除外）应采取在堤内培土或喷涂隔热防火涂料等保护措施； 5) 沿防火堤修建排水沟时，沟壁的外侧与防火堤内堤脚线的距离不应小于0.5m； 6) 防火堤内地面应采用现浇混凝土地面，并应坡向四周，设置坡度不宜小于0.5%；当储罐泄漏物有可能污染地下水或附近环境时，防火堤内地面应采取防渗漏措施； 7) 每一储罐组的防火堤应设置不少于2处越堤人行踏步或坡道，并应设置在不同方位上； 8) 防火堤的选型与构造应符合现行国家标准储罐区防火堤设计规范GB 50351的有关规定； 9) 液氨储罐分组布置时，组与组之间相邻储罐的净距不应小于20m，相邻罐组防火堤外堤脚线之间应留有宽度不小于7m的消防空地。5.2.2 液氨区内各设施与围墙、道路之间的防火间距不应小于表4的规定。表4 液氨区内各设施与围墙、道路之间防火间距(m)项目液氨区内各设施备注汽车卸氨鹤管卸氨压缩机液氨储罐液氨输送泵液氨蒸发器氨气缓冲罐围墙液氨区围墙101010555厂区围墙(中心线)或用地边界线151520151515-道路(路边)液氨区内道路-12555-液氨区外道路主要151515151510注2次要10101010105注：1 防火净距应从距建筑物外墙最近的储罐外壁算，括号内指防火间距起止点；2 液氨区外道路特指位于发电厂内的道路。当液氨区外道路指位于发电厂外的道路时，其内生产区与区外道路的防火间距不应小于本导则表2的规定；3 当液氨储罐总几何容积不大于1000m3时，按本表规定执行。当液氨储罐总几何容积大于1000m3时，防火间距按现行国家标准石油化工企业设计防火规范GB 50160的相关规定执行； 4 表中“-”表示无防火间距要求；5 尿素区内建（构）筑物的火灾危险性分类及其耐火等级应按丙类二级，防火间距应符合现行国家标准火力发电厂与变电站设计防火规范GB 50229的相关规定；6 氨水区氨水储罐的火灾危险性分类宜按丙类液体，防火间距应符合现行国家标准建筑设计防火规范GB 50016的相关规定。5.2.3 液氨储存区内应配置氨气泄漏检测器、紧急水喷淋系统、火灾报警信号、安全淋浴器(包括洗眼器）、避雷装置及逃生风向标等。5.2.4 对于要考虑防冻地区，氨区的设备(液氨储罐除外）均可布置在室内，设置独立的设备间，设备间考虑采暖。5.2.5 氨区应设置安全标志，标志的设置应符合现行国家标准安全标志及其使用导则GB 2894的规定。安全标志的色带颜色应符合现行国家标准安全色GB 2893的规定。5.3 竖向布置5.3.1 液氨区宜布置在地势较低的开阔地带，不应被洪水、潮水及内涝水淹没。当不能满足要求时，应采取可靠的防排洪措施。液氨区应与发电厂的防洪标准相适应，防洪要求应符合现行国家标准防洪标准GB 50201和化工企业总图运输设计规范GB 50489的有关规定。5.3.2 还原剂储存区场地竖向布置应与全厂统一考虑，标高应与其周边区域标高相协调。5.3.3 位于发电厂外独立布置的还原剂储存区，其竖向布置应有利于交通组织、场地排水和减少土石方工程量。5.3.4 还原剂储存区场地的平整及土石方平衡应由全厂统一考虑。5.3.5 新建电厂的还原剂储存区场地的平整应根据主体工程统一考虑。场地平整坡度视地形、地址条件确定，一般应为0.5%2.0%，困难地段不宜小于0.3%，最大坡度不宜大于3.0%。5.3.6 还原剂储存区内道路标高宜低于周围道路标高。5.3.7 位于发电厂内的还原剂储存区，其场地雨水的排放宜单独考虑，不宜直接排放至主体工程的雨水排放系统。5.4 交通运输5.4.1 脱硝还原剂的运输方式应根据所在地区交通运输现状、电厂的交通条件、还原剂的类型及供应情况等进行技术经济比较确定。5.4.2 液氨和氨水宜就近采购，避免长距离运输。液氨和氨水应采用专用密封槽车由供货方统筹安排运输。5.4.3 氨区宜设环形消防车道与厂区道路形成路网，道路横断面类型可采用公路型或混合型。消防车道可利用交通道路。当受地形条件限制时，可沿长边设置宽度不小于6m的尽头式消防车道，并应设有回车场。液氨储罐总容积大于500m3时，氨区应设置环形消防车道。道路路面内缘转弯半径不宜小于12m。5.4.4 经常运输液氨或氨水的道路，其最大坡度不应大于6%。氨区内的汽车运输卸停车位路段纵坡应为平坡。5.4.5 当道路路面高出附近地面2.5m以上，且在距道路边缘15m范围内有液氨储罐及管道时，应在该段道路的边缘设护墩、矮墙等防护设施。5.4.6 氨区内的道路应采用现浇混凝土地面，并宜采用不产生火花的路面材料。5.4.7 氨区道路布置除应符合本导则规定外，还应符合现行国家标准厂矿道路设计规范GBJ 22、建筑设计防火规范GB 50016、石油化工企业设计防火规范GB 50160和化工企业总图运输设计规范GB 50489的有关规定。5.5 管线布置5.5.1 脱硝系统管线布置应根据全厂综合管架规划、总平面布置、管内介质、施工及维护检修等因素确定，在平面及空间上应与主体工程相协调。5.5.2 管线布置应短捷、顺直，并适当集中，管线与建筑物及道路平行布置，干管宜靠近主要用户或支管多的一侧布置。5.5.3 除雨水管道、生活污水管道和消防水管道外，其他脱硝管线宜采用综合架空方式敷设，并尽可能利用全厂综合管架敷设，单设的管架形式应与全厂管架形式一致。氨气输送管道不宜埋地敷设。5.5.4 雨水管、生活污水管、消防水管及各类沟道不宜平行布置在道路行车道下面。5.5.5 氨区内的沟道当有腐蚀性液体流过时应做防腐处理，电缆沟道设计应避免有腐蚀性液体进入。5.5.6 严寒及寒冷地区室外管道应考虑防冻措施。对于需要伴热的管道，伴热型式宜全厂统一。5.5.7 管道保温、防腐、颜色标识等应与全厂要求一致。5.5.8 氨气管道宜架空或沿地敷设，必须采用管沟敷设时，应采取防止氨气在管沟内积聚的措施，并在进、出装置及厂房处密封隔断；氨气管道不应和电力电缆、热力管道敷设在同一管沟内。氨气管道埋地敷设时，穿越厂内铁路和道路处，其交角不宜小于60，并应采取管涵或套管等防护措施。套管的端部伸出路基边坡不应小于2.0m，道路边缘(城市型道路路缘石，公路型道路路肩)不应小于1.0m，路边有排水沟时，伸出排水沟边不应小于1.0m。套管顶距铁路轨底不应小于1.2m。当套管埋在机动车道(机动车以正常速度通行的道路)下面时，套管顶距机动车道路面不得小于0.9m。当套管埋在非机动车道(含人行道，机动车缓行进入或停放的，可视为非机动车道)下面时，套管顶距非机动车道路面不得小于0.6m。氨气管道应埋设在土壤冰冻线以下。5.5.9 氨气管道跨越电气化铁路时，轨面以上的净空高度不应小于6.6m；跨越非电气化铁路时，轨面以上的净空高度不应小于5.5m。氨气管道跨越厂区道路时，路面以上的净空高度不应小于5.0m；跨越储氨区内道路时，路面以上的净空高度不应小于4.5m；跨越人行道时，道面以上的净空高度不应小于2.5m。有大件运输要求或在检修时有大型起吊设备以及有大型消防车通过的道路，应根据需要确定其净空高度。管架立柱边缘距铁路中心线不应小于3.75m，距道路边缘不应小于1.0m。在跨越铁路或道路时，氨气管道上不应设置阀门及易发生泄漏的管道附件。氨气输送管道跨越道路的，其桁架处应设醒目的交通限高标志。5.5.10 氨气管道与厂区电力电缆、氢管、油管等共架多层敷设时，应将氨气管道分开布置在管架的两侧或不同标高层中的上层，其间宜用其他公用工程管道隔开。氨气管道与其他管道共架多层敷设时，架空氨气管道与其他架空管线之间的最小净距应符合表5的规定。表5 架空氨气管道与其他架空管线之间的最小净距(m)名称平行净距交叉净距给水管、排水管0.250.25热力管(蒸汽压力不超过1.3MPa)0.250.25不燃气体管0.250.25燃气管、燃油管和氧气管0.500.25滑触线3.000.50裸导线2.000.50绝缘导线和电气线路1.000.50穿有导线的电线管1.000.25插接式母线，悬挂干线3.001.00注：当管道采用焊接连接结构并无阀门时，氨气管与氧气管间平行净距可取0.25m。6 SCR法脱硝工艺及设计SCR法脱硝工艺一般由还原剂储存及制备系统、SCR区催化反应及烟气系统、辅助系统组成。本章仅对SCR区催化反应及烟气系统、辅助系统设计进行规定，还原剂储存及制备系统见第8章。6.1 一般要求6.1.1 在催化剂正常安装量、且备用层不装催化剂的条件下，脱硝装置出口NOx浓度应满足环保标准及环评批复意见的要求。6.1.2 SCR法脱硝系统主要性能指标：氨逃逸应控制在3L/L(标准状态，3%O2燃油机组；6%O2燃煤机组；15%O2燃气轮机)以下；当设计煤含硫量小于2.5%时，SO2/SO3转化率不高于1%；当设计煤含硫量大于等于2.5%时，SO2/SO3转化率不宜高于0.75%；脱硝系统温降不宜大于3；系统漏风率不大于0.4%；系统压力降宜控制在1000Pa(含3层催化剂)之内，W型火焰炉脱硝系统压降控制在1200Pa(含3层催化剂)之内；设备运转噪声小于85dB。6.1.3 严寒及寒冷地区脱硝设施宜采取防冻措施。6.2 SCR区布置6.2.1 SCR反应器布置不应影响电厂扩建。6.2.2 SCR反应器宜采用高尘型布置在锅炉尾部省煤器与空预器之间，并靠近锅炉本体。6.2.3 SCR反应器烟道进、出口应设置膨胀节。6.2.4 SCR辅助设备(稀释风机、混合器)宜布置在反应器平台上，可根据当地气象条件及设备状况等因素确定是否露天布置。6.2.5 反应器出、入口如设干除灰装置，宜纳入全厂除灰系统。6.3 反应器及烟气系统 6.3.1 每台锅炉设置反应器的个数应根据锅炉容量、锅炉炉型、布置空间等因素确定。6.3.2 根据气候条件，反应器可采取与锅炉本体一起封闭，也可采取对反应器操作平台进行局部封闭措施。反应器外壁应保温，且保温方式尽量与主体工程一致。露天布置时，保温层应采取防雨措施。6.3.3 反应器和烟道的设计压力和瞬态防爆设计压力应与锅炉设计压力和炉膛瞬态防爆设计压力一致。反应器和烟道设计温度按锅炉BMCR工况下燃用设计或校核煤质的最高工作温度取值。6.3.4 反应器和烟道在设计时应对烟气系统进行数值模拟和物理流场模型试验。当所建机组与已有机组参数和布置完全一致时，可不做物理流场模型试验。数值模拟和物理流场模型试验范围应涵盖从锅炉省煤器出口到锅炉空预器入口的全部烟气系统。物理流场模型比例宜在1:101:15之间选择。流场模拟实验应保证脱硝反应器首层催化剂入口处(催化剂上方0.5m处)烟气分布满足以下要求：烟气流速偏差 15%(均方根偏差率)；烟气流向偏差 10；烟气温度偏差 10；NH3/NOX摩尔比偏差 5(均方根偏差率)。6.3.5 反应器本体应为全钢焊