中国华电集团公司火电厂烟气脱硝设计导则(2015版)

中国华电集团公司火电厂烟气脱硝设计指南(2015年版)中国华电集团公司2015年12月命令前言三1范围12规范性参考文献23术语和定义44一般规定85总图运输105.1还原剂储存区10布置的总体要求5.2还原剂储存区12的布置5.3垂直排列145.4运输145.5管道布置156可控硅脱硝工艺及设计176.1一般要求176.2可控硅区域布置176.3反应器和烟气系统176.4催化剂186.5氨/空气混合系统186.6氨注射系统196.7吹灰系统196.8蒸汽系统196.9压缩空气系统197 SNCR过程和设计207.1一般要求7.2还原剂分配系统207.3还原剂喷射系统208还原剂存储和制备系统218.1一般规定8.2液氨的储存和氨21的制备8.3尿素溶解、储存和氨制备238.4氨储存和氨制备249仪器和控制器269.1系统设计269.2设备配置和选择299.3布置和安装309.4脱硝系统上传数据3110电气设备和系统3210.1系统设计3210.2电线设计3210.3控制和保护3310.4电气设备的选择3310.5电气设备布置3310.6防爆和防火3310.7防雷和接地3410.8电缆敷设3410.9照明和维护34通信11建筑结构3611.1一般规定3611.2建筑设计3611.3结构设计3711.4基础和基础3812供暖、通风和空调4013火警和消防41附录一脱硝技术设计目标表43附录B反硝化设计的基本参数45先前的评论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） (NDRC能源20142093)的要求，中国华电集团公司实施了体现“四个转变”的新的污染减排战略。以标准化建设为出发点，提高火电厂的氮氧化物减排水平，以合理的投资获得企业最佳的经济效益和社会效益，促进集团的技术进步和可持续发展，特制定本指引。本导则适用于中国华电集团公司全资拥有、控制和管理的新建、扩建和改建火力发电厂的烟气脱硝项目。本导则统一和规范了中国华电集团热电厂烟气脱硝系统的设计标准。本指南由中国华电集团公司制定。该指南是首次发布。本指南由中国华电集团公司火电工业部负责解释。批准：陈建华法官：姜加仁、刘传珠、段希敏沈贺：李千峰田李娅林炜主考官：Xi平、张杰、曹利平、杨立强、刘伟峰、何蓉蓉朱越、叶永健、张睿、吴凤来、王美主要起草人：江志强、陶爱萍、李哲飞、胡永峰、沈寿良、李善龙孙庚芹、俞伟平、李政、韩建伦、张学1范围本导则规定了火电厂烟气脱硝系统的设计原则和要求。本指南适用于通过选择性催化还原(SCR)、选择性非催化还原(SNCR)和SNCR/SCR混合方法的烟气脱硝系统的设计。本导则适用于国内机组脱硝设施，涉及海外项目的脱硝设计可参照执行。2规范性参考文件参考本指南，以下文件中的条款成为本指南的条款。对于注明日期的参考文件，其所有后续修订(不包括勘误)或修订版均不适用于本指南。但是，鼓励根据本指南达成协议的所有各方研究是否可以使用这些文件的最新版本。对于未注明日期的参考，最新版本适用于本指南。GB 150压力容器GB 2893安全颜色GB 2894安全标志及其使用指南GB 4053固定式钢梯和平台的安全要求GB 12348工业企业环境噪声排放标准GB 13223火力发电厂空气污染物排放标准GB 50010建筑结构荷载规范GB 50011建筑抗震设计规范GB 50016建筑防火设计规范GB 50074油库设计规范GB 50116火灾自动报警系统设计规范GB 50117结构抗震鉴定标准建筑灭火器设计规范GB 50160石油化工企业防火设计规范结构抗震设计规范GB 50191GB 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火力发电厂和变电站防火设计规范GB 50260电力设施抗震设计规范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石油化工设备防雷设计规范GB 50660大中型火力发电厂设计规范GBZ 1工业企业设计健康标准锅炉钢结构设计规范GB/T 50063电力设备电气测量仪表设计规范交流电气设备过电压保护和绝缘配合设计规范GB/T 50065交流电气设备接地设计规范DL 5022火力发电厂土建结构设计技术规范DL 5053火力发电厂职业安全设计规范DL 5454火力发电厂职业健康设计规范DL/T 5032火力发电厂总图运输设计技术规范DL/T 5041火力发电厂厂内通信设计技术规程DL/T 5136火力发电厂和变电站二次接线设计技术规范DL/T 5153火力发电厂厂用电设计技术规程DL/T 5175火力发电厂热控系统设计技术规程DL/T 5390火力发电厂和变电站照明设计技术规程DL/T 5480火力发电厂烟气脱硝设计技术规范固定式压力容器安全技术监督规程JGJ 116建筑抗震加固技术规范CECS 77钢结构加固技术规范上述规范如有矛盾，应按更严格的规范执行。3术语和定义3.1脱硝系统一种通过物理或化学方法从烟道气中去除氮氧化物(NOX)的系统，包括烟道气反应系统、还原剂储存和制备系统以及相关设备。3.2标准条件烟气在273.15千帕压力下的状态。本指南中规定的空气污染物排放浓度是指标准条件下的干烟气值。3.3脱硝效率脱硝设备去除的氮氧化物和脱硝前烟气中所含氮氧化物的百分比应按公式(3-1)计算：(3-1)其中：脱氮效率(%)；C2 SCR反应器出口烟气中氮氧化物的浓度(标准状态，3% O2燃料油装置；6% O2-燃煤机组；15% O2-燃气轮机(毫克/立方米)；C1 SCR反应器入口烟气中NOX的浓度(标准状态，3% O2燃料油装置；6% O2-燃煤机组；15% O2-燃气轮机(毫克/立方米)。3.4氮氧化物排放浓度每立方米烟气(标准状态，3% O2-燃料单元；6% O2-燃煤机组；15% O2-燃气轮机(毫克/立方米)。3.5选择性催化还原脱硝技术是利用还原剂在催化剂的作用下与烟气中的氮氧化物(主要是一氧化氮和二氧化氮)选择性反应生成氮气和水，从而减少烟气中氮氧化物的排放。3.6选择性非催化还原在没有催化剂的情况下，还原剂用于选择性地与烟道气中的氮氧化物(主要是一氧化氮和二氧化氮)反应，以产生氮气和水，从而减少烟道气中氮氧化物的排放。3.7SNCR/可控硅混合SNCR/可控硅它是选择性非催化还原和选择性催化还原的结合。3.8催化剂一种使还原剂在一定温度下与烟道气中的氮氧化物选择性反应的物质。3.9催化剂活性催化剂促进还原剂和氮氧化物之间化学反应的能力。3.10催化剂失活催化剂失去了催化性能。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。催化剂中毒的主要原因是反应物、反应产物或杂质占据了催化剂的活性部位，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堵塞，使催化剂不能进行催化反应。3.11初始安装的催化剂层最初安装的催化剂层数。3.12催化剂比表面积每单位体积催化剂的几何表面积(m2/m3)。3.13催化剂模块催化剂模型它由一个立方体钢架和布置在其中的催化剂单元组成。3.14催化剂沥青是催化剂的几何参数。如图1所示，蜂窝催化剂节距p是催化剂孔的宽度加上催化剂孔的壁厚a；如图2所示，板催化剂间距p是催化剂板的净间距加上板的壁厚b。图1蜂窝催化剂图2板式催化剂3.15催化剂寿命通常分为机械生命和化学生命。催化剂的化学寿命是指从烟气第一次通过催化剂到更换催化剂的时间。3.16开口率催化剂中烟道气通道的总横截面积与催化剂总横截面积的比率(%)。3.17催化剂迎风设计速度反应器中的烟气流速(实际状态，湿基)(m/s)根据单层催化剂单体占据的总横截面计算。蜂窝催化剂迎风面的设计流量按公式(3-2)计算：(3-2)平板催化剂迎风面的设计流量根据公式(3-3)计算：(3-3)其中：VY-催化剂迎风面的设计速度(实际状态，湿基)(m/s)；q脱硝系统设计烟气量(实际状态，湿基)(m3/s)；m-为单个熔炉设计的反应器数量；反应器中单层催化剂模块的数量。3.18催化剂通道中的设计流速流经催化剂通道的烟气流速(实际状态，湿基)(m/s)。催化剂通道中的流速根据公式(3-4)计算：(3-4)其中：VT催化剂通道中的设计流速(实际状态，湿基)(米/秒)；rk-催化剂开口率(%)。3.19设备压差脱硝装置入口和出口烟气平均全压之差(Pa)。3.20高灰尘排列锅炉省煤器和空气预热器之间设置可控硅装置的方式。3.21低粉尘布置可控硅装置设置在烟气除尘器或脱