100万吨焦炉烟气脱硫脱硝技术方案设计

1、实用标准文案 100 万吨焦化 2 60 孔焦炉 烟气脱硫脱硝工程 技 术 方 案 精彩文档 实用标准文案 目录 第一章 总 论 5 1.1 项目简介 5 1.2 总则 5 1.2.1 工程围 5 1.2.1 采用的规和标准 5 1.3 设计基础参数（业主提供） 7 1.3.1 基础数据 7 1.3.2 工程条件 8 1.4 脱硫脱硝方案的选择 9 1.4.1 脱硫脱硝工程建设要求和原则 9 1.4.2 脱硫脱硝工艺的选择 9 1.5 脱硫脱硝和余热回收整体工艺说明 1.1. 第二章 脱硫工程技术方案 1.2. . 2.1 氨法脱硫工艺简介 1.2. . 2.1.1 氨法脱硫工艺特点 1.2.

2、 2.1.2 氨法脱硫吸收原理 1.2. 2.2 本项目系统流程设计 1.4. . 2.2.1 设计原则 1.4. . 2.2.3 设计围 1.4. . 2.2.4 系统流程设计 1.4. . 2.3 本项目工艺系统组成及分系统描述 1.5. 2.3.1 烟气系统 1.5. . 2.3.2 SO2 吸收系统 1.5. 2.3.3 脱硫剂制备及供应系统 1.7. 2.3.4 脱硫废液过滤 1.7. . 2.3.5 公用系统 1.7. . 2.3.6 电气控制系统 1.7. . 2.3.7 仪表控制系统 1.8. . 第三章 脱硝工程技术方案 2.0. . 3.1 脱硝工艺简介 2.0. . 精彩

3、文档 实用标准文案 3.1.1 SCR 工艺原理 2.0. . 3.2 SCR 系统工艺设计 2.1. . 3.2.1 设计围 2.1. . 3.2.3 设计原则 2.1. . 3.2.2 设计基础参数 2.1. . 3.2.3 还原剂选择 2.2. . 3.2.4 SCR 工艺计算 2.2. . 3.2.5 SCR 脱硝工艺流程描述 2.4. 3.3 分系统描述 2.4. . 3.3.1 氨气接卸储存系统 2.4. 3.3.2 氨气供应及稀释系统 2.4. 3.3.3 烟气系统 2.5. . 3.3.4 SCR反应器 2.5. . 3.3.5 吹灰系统 2.6. . 3.3.6 氨喷射系统

4、2.6. . 3.3.7 压缩空气系统 2.6. . 3.3.8 配电及计算机控制系统 2.6. 第四章 性能保证 2.8. . 4.1 脱硫脱硝设计技术指标 2.8. 4.3.1 脱硫脱硝效率 2.8. . 4.3.2 SCR 及FGD 装置出口净烟气温度保证 2.9 4.3.3 脱硫脱硝装置可用率保证 2.9. 4.1.4 催化剂寿命 2.9. . 4.1.5 系统连续运行温度和温度降 2.9. 4.1.6 氨耗量 3.0. . 4.1.7 脱硫脱硝装置氨逃逸 3.0. 4.1.8 脱硫脱硝装置压力损失保证 3.0. 第五章 相关质量要求及技术措施 3.1. 5.1 相关质量要求 3.1.

5、 . 5.1.1 对管道、阀门的要求 3.1. 5.1.2 对平台、扶梯的要求 3.1. 精彩文档 实用标准文案 5.2 防腐措施 3.2. . 5.3 电气控制及自动化 3.2. . 5.3.1 供配电系统 3.2. . 5.3.2 控制、仪表系统 3.3. 第六章 经济效益分析及投资报价 3.6. 6.1 运行成本 3.6. . 6.1.1 脱硝运行成本（年运行时间 8760h ） 3.6 6.1.2 脱硫运行成本（含增加风机及热备，年运行时间 8760h ） 36 6.2 建设投资成本 3.7. . 第七章 设计、供货、施工围 3.8. . 7.1 乙方设计围 3.8. . 7.2 乙方

6、施工围 3.8. . 7.3 乙方供货围 3.8. . 附件 1 ：脱硝系统设备清单 3.8. . 附件 2 ：脱硫系统设备清单 3.9. . 附件 3：余热回收及热备系统的技术方案另附 错 误! 未定义书签。 精彩文档 实用标准文案 第一章 总 论 1.1 项目简介 某 100 万吨焦化 260 孔 5.5m 捣固焦炉，年产能 108 万吨。由于烟气中 SO2 、NOx 原始含量较高，焦炉烟气未经处理排放，不能达到大气污染物排放标准。现拟新建一套脱 硫脱硝和余热回收装置（脱硫脱硝余热利用一体设计），使焦炉烟气实现达标排放。此脱 硫脱硝工程采用总承包（ EPC）方式，经处理后使 SO2 排放浓

7、度小于 30mg/m3 、颗粒 物排放浓度小于 15mg/m3 ，NOx 排放浓度小于 150mg/m3 （ NOx 按此指标设计）， 基准氧含量按 9% 计。项目竣工后，按照项目所在地环保部门要求委托具有资质的监测机 构对 SO2 、NOx 、颗粒物等指标进行检测， 出具正式检测报告， 作为验收的重要技术依据。 1.2 总则 1.2.1 工程围 焦化焦炉脱硫脱硝工程总承包（ EPC）的全部工作，包括但不限于设计（包括脱硫脱硝 初步设计、脱硫部分施工图设计）、供货、施工、调试、 试运行、竣工验收、人员培训直 至最终交付使用及售后服务等方面的工作。 工程所需的水源、 气源、电源、汽源等公用工程由

8、业主确定接口 ，我方负责接口施工 1.2.1 采用的规和标准 GB50187 工业企业总平面设计规 GB50160 石油化工企业设计防火规 GB6222 工业企业煤气安全规程 GB12710 焦化安全规程 GB2893 安全色 GB12710 化工企业安全卫生设计规定 GB12710 焦化安全规程 GB14554 恶臭污染物排放标准 GB4272 设备及管道保温技术通则 GB50184 工业金属管道工程质量检验评定标准 GB50185 工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准 DLGJ158 火力发电厂钢制平台扶梯设计技术规定 YB9070 压力容器技术管理规定 GBl50 钢制压力容器 精彩文

9、档 实用标准文案 GBZ2 作业环境空气中有害物职业接触标准 GB8978 污水综合排放标准 GB12348 工业企业厂界噪声标准 GBJ87 工业企业噪声控制设计规 DL5027 电力设备典型消防规程 GB50016 建筑设计防火规 GB50116 火灾自动报警系统设计规 GB50034 工业企业照明设计标准 GB9089.4 户外严酷条件下电气装置装置要求 GB7450 电子设备雷击保护导则 GB50057 建筑物防雷设计规 GB12158 防止静电事故通用导则 GB50052 供配电系统设计规 GB50054 低压配电设计规 GB50055 通用用电设备配电设计规 GB50056 电热设

10、备电力装置设计规 GB50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规 DL/T620 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 DL/T5137 电测量及电能计量装置设计技术规程 GBJ63 电力装置的电测量仪表装置设计规 GB50217 电力工程电缆设计规 CECS31 钢制电缆桥架工程设计规 DL/T621 交流电气装置的接地 GB997 电机结构及安装型式代号 GB4942.1 电机外壳分级 GB1032 三相异步电机试验方法 GBJ42 工业企业通讯技术规定 GB50260 电力设施抗震设计规 GB50011 建筑抗震设计规 GBJ68 建筑结构设计统一标准 GB50017 钢结构设计规 GB

11、50040 动力机器基础设计规 JGJ107 钢筋机械连接通用技术规程 精彩文档 实用标准文案 YB3301 焊接 H 型钢 YB4001 压焊钢格栅板 GB50219 水喷雾灭火系统设计规 GB50140 建筑灭火器配置设计规 1.3 设计基础参数（业主提供） 1.3.1 基础数据 表 1 焦炉及烟道气原始参数 项目名称 单位 数值 备注 焦炉型号 JT55-550D 顶装/捣固焦炉 捣固 焦炉座数 座 2 焦炭年产量 / 座焦炉 万 t/a. 座 54 万 焦炉炭化室高度 m 5.5 炭化室数量 孔 60 2x60 孔 焦炉烟囱 座 2 烟囱高度 m 90 焦炉烟道气废气量 Nm 3/h

12、130000 温度 285 NOx（ 浓度） mg/Nm 3 1000 SO2（浓度） mg/Nm 3 350 颗粒物 mg/m3 20 H2O % 焦炉煤气加热核算值 精彩文档 实用标准文案 表 2 烟道气净化后的排放指标 项目名称 单位 数值 备注 NOx（ 浓度） mg/Nm 3 150 目前是 SO2（浓度） mg/Nm 3 30 目前是 颗粒物 mg/m3 15 目前是 运行时间 h 8760 1.3.2 工程条件 （1）工程地质及水文条件 略。 （ 1） 气象条件 略 （2）抗震设防 按现行的建筑抗震设计规、构筑物抗震设计规、建筑工程抗震设防分类标 准等国家 及行业的规、规程及标准

13、进行设计。该厂区的地震烈度为 7 度，地震加速度 为 0.15g （3）工程位置 根据现场实际条件确定。 （4）总平面布置 平面设计在满足生产工艺的同时，充分考虑到运输、消防、安全、卫生、职业健康、 节约土地等 因素。按工艺的生产、功能特点、结合场地自然条件，进行总平面布置。充分利用 现有空余场地， 尽可能少占地，特别是不得影响焦炉的正常生产运行。 （5）公用工程 精彩文档 实用标准文案 提供的原料：水、电、气、汽等。工程所需的水源、气源、电源、汽源等公用工程由 业主确定接口位置，投标方负责接口施工。投标人在投标时提供相关公用工程负荷。 1.4 脱硫脱硝方案的选择 1.4.1 脱硫脱硝工程建设

14、要求和原则 本工程的主要目的是：根据先进可靠的脱硫脱硝技术，结合焦化厂的实际情况，确定 合理的脱硫脱硝技术方案、选择最佳投资方案，以满足日益严格的环境保护要求。 同时， 通过对拟建设项目的技术可行性、经济合理性和项目可实施性等进行论证，明确投资的总 费用和运行成本，基本原则是： （1）脱硫脱硝系统的设计脱除率应能满足当前适用的国家排放标准和地方环保局的排放要 求。 （2）所采用的技术能够充分利用原有的资源，从而达到综合利用的目的； （3）采用的脱硫脱硝工艺应在技术上先进、成熟、可靠的，不影响焦炉的安全稳定运行，且污染物的脱 除率、基建投资、占地面积和运行费用等综合性能最佳。 （4）所采用的脱硫

15、脱硝工艺不应造成新的污染，如噪声、粉尘、废水、恶臭等，工艺的污染防治措施应 能满足有关的环保要求 ; （5）根据工厂总平面布置的规划，整体布局紧凑、合理，系统顺畅，节省占地，节省投资。 （6）对于容易损耗、磨损或故障时容易影响装置运行性能的所有设备和配件（例如吸收塔 喷嘴、泵等），设计时充分考虑其更换和维修的方便。 （7）烟道和箱罐等设备配备足够数量的人孔门，并考虑开 / 关方便，设计相应的维护平台。 （8）所有设备和管道包括烟道的设计充分考虑最差运行条件（压力、温度、流量、污染物 含量）下的防冻、保温、浆液管道的防堵塞防磨损及事故情况下的最大温度热应力、机械 应力等的安全裕量。 1.4.2

16、脱硫脱硝工艺的选择 1）脱硫工艺选择 烟气脱硫技术可以分为二类：湿法、干法。湿法烟气脱硫技术是当今脱硫市场的主流，约占脱硫总 精彩文档 实用标准文案 量的 80% 以上。 其中氨法、 石灰石石膏法、 双碱法是湿法脱硫中的主流技术。 这三类方法各有其适用性， 适合不同需求。 各种工艺的优缺点归纳如下表： 脱硫 工艺 经济技术指标 ( 以 90000Nm 3/h 处理量为例 ) 占地 面积 () 投资 预算 万元 系统 阻力 (Pa) 液气比 脱硫 效率 % 系统 电耗 KW/h 系统 水耗 m3/h 堵塞情况 脱硫剂 消耗 kg/h 脱硫 产物 脱硫产物 处理方式 氨法 150 550 900

17、23 95 35 6 不堵塞 14.4 硫酸铵 送硫铵装 置 镁法 200 420 700 23 98 56 6 不堵塞 13.8 硫酸镁 提取硫酸 镁 双碱法 300 600 700 23 98 70 6 存在堵塞 19.6 硫酸钙 固废抛弃 石灰石 膏法 300 500 1200 812 95 162 6 存在堵塞 19.6 硫酸钙 固废抛弃 半干法 150 300 3000 80 150 12 存在堵塞 25.1 硫酸盐 固废抛弃 根据上述论述，氧化镁法、石灰石石膏法、双碱法和半干法等都面临二次固体废物的 处理问题，也无法实现废水零排放的目标，同时还存在其它不同的问题。 只有氨法脱硫巧妙

18、地利用了厂丰富的剩余氨水、蒸氨塔和硫铵工段等有利条件对脱硫 剂和副产物分别进行循环处理，即剩余氨水经蒸氨塔净化处理后可作为焦炉烟气脱硫的清 洁氨源，脱硫后产生的硫酸铵溶液可送至硫铵工段生产成品硫铵，不产生废固的二次污染， 同时也实现了污水的零排放；另外，从投资、运行、占地面积、脱硫效率、功耗、脱硫剂 的消耗等多方面综合评估，我公司认为采用氨作为吸收剂的氨法脱硫具有很好的综合性能， 故此， 本项目推荐采用氨法脱硫工艺 。 2)脱硝工艺选择 脱硝工艺目前有选择性催化还原技术 SCR 工艺、炉脱硝的 SNCR 工艺、低温等离子脱 精彩文档 实用标准文案 硝工艺、臭氧脱硝工艺等。应用较普遍且较成熟可靠

19、的是 SCR和 SNCR 两种工艺，但由于 伙炉是由大量立火道组成的燃烧室组成， SNCR 根本不适合焦炉， 因此只有 SCR 比较适合， 但鉴于焦炉烟气温度偏低，只能选用低中温催化剂。 使用 SCR 脱硝工艺，还原剂可就地取材， 即选用焦化厂蒸氨系统自产的氨水即可， 可 以节省大量的原料运输成本和采购成本等；其次，使用本工艺，还可与氨法脱硫工艺更好 的衔接起来，氨水供应系统可公用，节省基建投资。 综上所述，烟气脱硝最可靠的工艺仍然是 SCR 工艺，我公司推荐使用此工艺。 1.5 脱硫脱硝和余热回收整体工艺说明 从焦炉总烟道引出的 285 的烟气，经分级过滤器过滤掉大部分焦油杂质后，先进行 S

20、CR脱硝，然后再进入换热器将脱硫后的烟气提温至 130 ，同时烟气降温至 215 ，然后再 进行脱硫；提温后的脱硫烟气直接进入原有烟囱排放。 另外，当增压风机停电或其它故障时，需打开进烟囱的旁路挡板将焦炉烟气排入烟囱 时，如烟囱如为常温，则不能在烟囱根部及时形成有效的吸力，而影响焦炉的安全生产。 为此，本项目特设计了热备系统， 即从脱硝后的热烟气送至烟气 - 空气再热器， 在烟气 - 空气 再热器中将冷空气（经烟囱根部吸力而吸入）升温至 130 左右，送入烟囱进行热备，这样 使得烟囱始终具备拔烟功能，从而确保焦炉的安全生产。 工艺流程图如下图所示。 焦炉烟气 280 换热器 215 余热锅炉

21、引风机 脱硫 由于现场两座焦炉相距较远，采用一炉一套脱硫脱硝系统进行建设 精彩文档 实用标准文案 第二章 脱硫工程技术方案 2.1 氨法脱硫工艺简介 2.1.1 氨法脱硫工艺特点 氨水是氨溶于水得到的水溶液，呈碱性，氨离子能与很多酸根离子进行反应，生成相 应的盐。氨水是一种良好的碱性吸收剂，其碱性强于钙基吸收剂，用氨吸收烟气中的 SO2 是气液或气汽反应，反应速率快，吸收剂利用率高，吸收设备体积可以大大减少。脱 硫副产物 （硫酸铵溶液 ）经过浓缩后，直接排至焦化硫酸铵制取系统。 因此，氨法脱硫与氧化镁法、石灰石（石灰）石膏法、钠钙双碱法等其它湿法脱硫工 艺相比，具有如下特点和优势： （ 1）氨

22、的活性高，氨法脱硫的脱硫效率比石灰（石） - 石膏法更高； （2）脱硫、 脱硝使用同一种吸收剂， 部分设备如氨槽等可以共用， 装置占地面积减小， 一次投资成本低； （3）氨法脱硫的液气比很低，只有 56 。当烟气中的 SO2 气体浓度很低时，液气比 可以降到更低； （4）吸收剂易得（厂可直接提供吸收用氨水），焦化厂应用综合运行成本低； （5）产生的硫酸铵溶液可直接经浓缩后排至厂硫酸铵制取系统， 无需新增副产物处理 装置； （6）最终副产物硫酸铵作为常用氮肥，经济价值高。 2.1.2 氨法脱硫吸收原理 氨法脱硫技术是以水溶液中的 NH 3和SO2反应为基础， 在多功能烟气脱硫塔的吸收段 氨将锅炉

23、烟气中的 SO2 吸收，得到脱硫中间产品亚硫酸铵（简称硫铵，下同）或亚硫酸氢 铵的水溶液，见反应方程式（ 1）；在循环槽鼓入压缩空气进行亚硫铵的氧化反应，将亚硫 铵氧化成硫铵溶液，见反应方程式（ 2）。 SO2+H 2O+xNH 3=（NH 4）xH 2-x SO3（1） 精彩文档 实用标准文案 (NH4)xH2-xSO31/2O 2+(2-x)NH3=(NH4)2SO4(2) 在脱硫塔的浓缩段，利用高温烟气的热量将硫铵溶液浓缩，得到20% 以上的硫酸铵溶液， 再送至硫铵工段饱和器进行处理。 具体如下： 氨法吸收是将氨水通入吸收塔中，使其与含 SO2 的烟气接触，发生如下反应： NH 3H2O

24、 SO2 = NH 4HSO3 (1) 2NH 3H2OSO2= (NH 4)2SO3 (2) (NH 4)2SO3SO2H2O = 2NH 4HSO3 (3) 在通入氨量较少时发生 (1)反应， 在通入氨量较多时发生 (2) 反应，而(3)式表示的才是氨 法中的真正吸收反应。在吸收过程中所生成的酸式盐 NH 4HSO3对 SO2不具有吸收能力。 随着吸收过程的进行， 吸收液中的 NH 4HSO 3数量增多，吸收液吸收能力逐步下降， 此时需 向吸收液中补充氨，使 NH 4HSO 3转变为(NH 4)2SO3 ，以保持吸收液的能力。 当加氨调配时： NH 4HSO 3 +NH 3(NH4)2SO

25、3(4) 因此氨法吸收是利用 (NH 4)2SO3 NH 4HSO3 不断循环的过程来吸收废气中的 SO2 的。补充的氨并不是直接用来吸收 SO2，只是保持吸收液中 (NH 4)2SO3 的一定浓度比 例。NH 4HSO3 浓度达到一定比例 ,吸收液要不断从洗涤系统中引出，然后用不同的方法对 引出的吸收液进行处理。 吸收塔强制鼓入氧化空气后会发生如下氧化反应： 2(NH 4)2SO3 +O 22(NH 4)2SO4(5) 2SO2 +O 22SO3(6) 由以上叙述可知， (NH 4)2SO3NH 4HSO 3 水溶液中的 (NH4)2SO3 与NH 4HSO3 的组 成状况对吸收影响很大，

26、而控制吸收液组成的重要依据是吸收液上的 SO2 和 NH 3 的分压。 在实际的洗涤吸收系统中，由于氧的存在使部分 (NH 4)2SO3 氧化为(NH 4)2SO4，氧化的结 果，使氨的有效浓度变低，于吸收不利。实际烟气脱硫工业应用中， pH 值是最易直接获得 的数据，而 pH 值又是(NH 4)2SO3NH 4HSO3 水溶液组成的单值函数。控制吸收液的 pH 值，就可获得稳定的吸收组分， 也就决定吸收液对 SO2 的吸收效率以及相应的 NH 3 消耗。 精彩文档 实用标准文案 2.2 本项目系统流程设计 2.2.1 设计原则 （1）适应煤种变化，确保烟气（ SO2、烟尘）达标排放并达到总量

27、控制要求。 （2）确保烟气治理系统和焦炉的安全、稳定运行。 （3）SO2 脱除效率达到环保要求，用户可根据实际生产负荷，通过调整脱硫剂的使用量， 达到最佳的脱硫效果，并有持续发展的空间，适应 SO2 总量削减要求。 （4）烟囱出口烟气温度及含湿量达到标准要求。 （5）选用质量可靠、 能耗低的机电设备及性能优异、 价格适宜的专用设备， 尽可能降低系 统的运行费用。 （6）操作容易，管理简单，维修方便。 （7）因地制宜，合理布局，系统阻力小，减少占地面积，节省投资。 （8）脱硫塔出塔净烟气不进行升温，以节省能耗、降低运行成本。 2.2.3 设计围 本项目具体设计围如下： 脱硫塔系统： SO2 吸收

28、塔一座； 脱硫剂系统：氨水加注系统、循环液体调配系统及相关的计量装置一套； 脱硫剂雾化喷淋系统一套； DCS+ 上位机电气控制系统一套； 为节约投资，将部分脱硝设备与脱硫设备进行有效整合。 烟囱热备：鼓风机一台，换热器一台 2.2.4 系统流程设计 本系统由引风机、吸收塔、脱硫液制备输送系统、脱硫废液处理系统组成。 脱硝后的高温烟气进过换热器后，进入余热锅炉，然后在经过引风机增压后进入脱硫 塔，在吸收塔脱硫，吸收塔的浆液一部分循环喷淋，然后经过板框压滤机直接外排至焦化 厂现有硫铵工段，进行脱硫废液的综合处理；脱硫后的烟气从脱硫塔顶部排出，进入换热 器升温至 130 ，然后再进入焦化厂原有烟囱排

29、放。 精彩文档 实用标准文案 吸收塔顶部采用 2 层屋脊一层管束除雾器。 2.3 本项目工艺系统组成及分系统描述 脱硫工艺采用湿式氨法脱硫。 脱硫装置的烟气处理能力为 130000Nm 3/h（焦炉烟气）， 脱硫效率按大于 90%设计。 FGD 系统由以下子系统组成： （1）烟气系统 （2）SO2 吸收系统（浓缩冷却塔、吸收塔） （3）脱硫剂制备及供应系统（包括氨水储存系统、供氨系统、混合脱硫剂制备系统） （4）脱硫废液过滤及蒸发浓缩系统 （5）公用系统 2.3.1 烟气系统 烟气系统的设计将考虑系统的正常运行及紧急情况的操作。原烟气经过引风机加压后， 从吸收塔底部进入吸收塔，向上流动穿过喷淋

30、层，与循环浆液逆流接触。烟气中的SO2 被 浆液吸收。除去 SOX 及其它污染物（含部分烟尘）。 设置烟道旁路，在脱硫塔入口烟道和旁路烟道设置气动挡板门，当发生停电事故时， 旁路烟道和进口烟道自动切换，烟气进入原有烟囱排出。 设置热备烟道，向烟囱中鼓入热空气，使烟囱处于热备状态。 烟气系统设有人孔门和除灰孔。人孔门和除灰孔直径不小于 DN600 。 烟气系统的膨胀节用于补偿烟道热膨胀引起的位移，膨胀节在所有运行和事故条件下 都能吸收所有的位移。 非金属膨胀节蒙皮主材为耐腐蚀、 厚 2.0 毫米及以上的聚四氟乙稀橡胶布。 接触湿烟气 并位于水平烟道段的膨胀节通过膨胀节框架排水，排水孔最小为 DN

31、150 ，排水注意防冻设 计，排水返回到 FGD 区域的排水坑。 在膨胀节每边提供 1 m 的净空，包括平台扶梯和钢结构通道的距离。 2.3.2 SO2 吸收系统 吸收塔系统包括吸收塔（含喷淋系统、洗涤除雾系统、吸收液储存系统、吸收液排除 系统）、循环泵、各类阀门。 （1）吸收塔 精彩文档 实用标准文案 经过初步计算，设计吸收塔塔高 26m （吸收塔本体高 28 米，其中底部储液区 4 米、 烟气入口段及喷淋吸收区共 14 米、除雾及二次吸收区 8 米），塔体直径 5m ，烟气入口段 在储液区上部 1 米出，入口处采用抗不锈钢衬，抗热冲击及烟气冲刷。 整个吸收塔设置 3 层喷淋，每层喷淋设置一

32、台循环泵 吸收塔顶部设置 2 层屋脊式除雾器 +1 层管束除雾器， 每层除雾器下端设置一层工艺水 喷淋系统，作为净烟气洗涤。 整个吸收塔主要分三部分：储液区、吸收反应段（喷淋区）、洗涤除雾区。 脱硫主要参数如下（仅供参考，详细设计时确定）： 项目 参数 备注 脱硫塔入口烟气量 130000Nm 3/h 入口 SO2 浓度 300mg/ Nm 3 浆液池直径 5600 入塔烟气温度 180 出口烟气温度 55 吸收段直径 5000 吸收塔材质 碳钢防腐 衬玻璃鳞片 厚度 8-14mm 吸收喷淋层数 3层 喷淋层喷嘴 碳化硅 吸收喷淋层管道材质 玻璃钢 除雾器 2 层屋脊 +1 层管束 液气比 5

33、 全塔压降 1800Pa 吸收塔脱硫效率 90% 设计工况下 循环泵 3 台： Q=350m 3/h ，H=16 20m ， 45KW 氧化风机 2 台，流量： 300Nm 3/h ， P=80KPa 搅拌器 3台 耐腐蚀合金 （3）洗涤除雾系统 除雾器安装在吸收塔上部，用以分离净烟气夹带的雾滴粉尘、氨盐。采用 2 级优质 PP 高分子材料屋脊式除雾器和 1 层管束除雾器，耐温为 120 度，总压力损失不大于 600Pa 。 除雾器系统的设计特别注意到脱硫装置入口的飞灰浓度影响。该系统还包括去除雾器 沉积物的冲洗系统，运行时根据给定或可变化的程序，既可自动冲洗，也可进行人工冲洗。 精彩文档 实

34、用标准文案 根据以往工程经验在二级除雾器的上部可选择增加一层冲洗喷嘴，该层喷嘴可以提供 在异常情况下或检修时对除雾器进行人工冲洗，不存在任何冲洗不到的表面。除雾器冲洗 水由单独设置的工艺水泵提供。 2.3.3 脱硫剂制备及供应系统 脱硫剂储存系统由稀释罐、脱硫剂输送泵、磁性翻板液位计等组成。 来自焦化厂化产工段的废氨液送入稀释罐， 在稀释罐稀释成 6% 的氨水，然后定量送入 脱硫塔进行脱硫。 2.3.4 脱硫废液过滤 脱硫塔底部的脱硫液经过过滤后，去除其中的粉尘颗粒，然后送入焦化厂的硫铵工段， 回收硫酸铵化肥。 2.3.5 公用系统 公用系统主要为脱硫塔工艺水系统，水源由业主提供，并输送到脱硫

35、界区，用于除雾 器冲洗。根据业主提供管末端压力为 0.5MPa ，满足工艺水压力要求。可直接使用。 2.3.6 电气控制系统 （1）电源 甲方提供一路 380V ，600KVA 电源至乙方配电柜，供脱硫脱硝。 乙方提供脱硫脱硝 UPS 电源。 （2）通信 脱硫岛设置生产管理和生产调度， 脱硫岛设配线箱，甲方负责。 新建脱硫系统及脱硝系统的调度以及通信全由甲方负责，并接入原厂调度系统。 （3）电缆 连接买方设备和卖方设备之间的电缆由买方供货，其分界点在卖方电气设备电缆端子 处。连接卖方设备装置之间的电缆由卖方供货安装。 该部分电缆的设计、安装敷设卖方与买方的分界点为脱硫岛区域外 1 米，脱硫岛区

36、域 外 1 米均为买方围。连接卖方设备装置之间的电缆由卖方供货安装敷设。 电缆的导体采用铜导体。 0.4kV 动力电缆最小截面不得小于 2.5mm2 。 精彩文档 实用标准文案 耐热电缆和移动电缆，其导体应由细的铜绞线组成。 电缆敷设设施如桥架、电缆沟、电缆防火设施、照明设施（道路照明）等与买方的分 界点为脱硫岛区域外 1 米。 （3） 照明 交流正常照明系统采用 380/220 V ，3 相 4 线。 各场所的照明电源由脱硫岛就近或相邻的 PC 或MCC 供电。 各场所的检修电源由就近或相邻的 PC或 MCC 供电。 （4）接地 乙方负责将脱硫岛接地网，并连接至买方厂区接地网，甲方提供 2

37、处接地点。 （5）信号与测量 脱硫岛控制室利用原有脱硫系统控制室；所有开关状态信号、电气事故信号及预告信 号、电流、电压模拟量等均送入脱硫岛 DCS。信号输入满足脱硫岛 DCS 系统需要。脱硫岛 电气开关柜的测量量和信号应（不限于）包括如下容： 380V 低压厂用电源 3 相电流、有功功率； 380V 低压厂用母线 3 线电压； 220V 直流母线电压； 工艺控制联锁要求监视的 55kW 以下低压电动机电流； 380V 低压 PC 所有开关的合闸、跳闸状态、事故跳闸、控制电源消失； 干式变压器温度报警； 所有电动机的合闸、跳闸状态、事故跳闸、控制电源消失； 电气量送入脱硫岛 DCS 实现数据自

38、动采集、定期打印制表、实时调阅、显示电气主接 线、厂用电接线， UPS/ 直流系统画面，事故自动记录及故障追忆等功能。 2.3.7 仪表控制系统 （1）DCS 系统 新建氨法脱硫系统和 SCR脱硝系统共用一套 DCS 系统。 DCS 采用国知名品牌。 精彩文档 实用标准文案 乙方负责与 FGD_DCS 系统供应商进行设计和接口配合，并进行详细设计， FGD_DCS 与热电厂机组 DCS 之间的通讯方式由甲方指定。 （2）火灾报警系统 新建脱硫脱硝岛火灾报警系统属乙方设计和供货围，乙方的火灾报警系统作为全厂火 灾报警系统的子系统，并入全厂火灾系统，通讯接口点在脱硫岛火灾报警盘的通讯接口上。 （3

39、）接地 新建脱硫脱硝控制系统接地利用甲方原有控制室的接地系统。 （ 4 ） 仪表 乙方负责脱硫岛仪控部分的全部控制设备、全部仪表、全部安装材料，并负责安装和 调试。 乙方提供主要仪表包括但不限于： 就地及远传仪表 在 PID 图所规定的相关管道和设备上安装压力表、压力变送器、温度表、温度变送器 等仪表。 就地仪表表盘 100 ，仪表材质及形式满足现场检测介质及使用环境的要求。 压力变送器和温度变送器可采用整体式或分体式 （根据使用环境确定），信号420mA 。 压力变送器、温度变送器选用川仪。 在浆液池上安装 PH 分析仪、液位仪、质量 / 密度计，均选用川仪。 在脱硫塔入口和出口烟道一套 C

40、EMS 系统，用于分析脱硫前及脱硫后烟气中 SO2 的含 量。 在脱硫塔出口安装一套氨分析仪。 CEMS 系统选用佳明、聚光、雪迪龙等品牌。 精彩文档 实用标准文案 第三章 脱硝工程技术方案 3.1 脱硝工艺简介 3.1.1 SCR 工艺原理 选择性催化剂还原（ SCR）技术是在烟气中加入还原剂（最常用的是氨水和液氨），在 催化剂和合适的温度等条件下，还原剂与烟气中的氮氧化物（ NOx ）反应，生成无害的氮 气和水。主要反应如下： 4NO + 4NH3 + O2 4N2 + 6H2O NO + NO2 + 2NH3 2N2 + 3H2O 目前世界上流行的脱硝工艺主要为 SCR工艺和 SNCR

41、工艺两种。此两种方法都是利用 氨对 NO X的还原功能，在一定的条件下将 NO X（主要是 NO ）还原为 N 2和水，还原剂为 NH 3。其不同点则是在 SCR工艺中，采用了催化剂促进主反应 （4NO + 4NH 3 + O2 4N2 + 6H 2O）的进行，使反应温度区间降到了 300 400 （本方案中，我公司独有的低温 脱硝催化剂将反应温度区间将至 190 280 ），同时极大的提高了脱硝效率（脱硝效率 可达 90% 以上），为目前大型企业所普遍采用。 SNCR 工艺则是在没有催化剂的情况下， 将还原剂喷入锅炉温度区间为 800 1100 之间部位，使之发生脱硝的主反应。在 SCR 反

42、应器， NO 通过以下反应被还原： 4NO+4NH 3+O 2 4N 2+6H 2O 6NO+4NH 3 5N 2+6H 2O 当烟气中有氧气时，反应第一式优先进行，因此，氨消耗量与 NO 还原量有一对一的 关系。在锅炉的烟气中， NO 2一般约占总的 NO X浓度的 5% ，NO 2参与的反应如下： 2NO2+4NH3+O2 3N2+6H2O 6NO2+8NH3 7N2+12H2O 上面两个反应表明还原 NO 2 比还原 NO 需要更多的氨。 在绝大多数锅炉烟气中， NO2仅占 NO X总量的一小部分，因此 NO 2的影响并不显著 SCR系统 NO X脱除效率通常很高，喷入到烟气中的氨几乎完

43、全和 NO X反应，只有一 小部分氨不反应而是作为氨逃逸离开了反应器。 对 SCR 系统的制约因素随运行环境和工艺过程而变化。制约因素包括系统压降、烟道 尺寸、空间、烟气微粒含量、逃逸氨浓度限制、 SO2 氧化率、温度和 NOx 浓度，都影响催 精彩文档 实用标准文案 化剂寿命和系统的设计。除温度外， NOx 、NH 3 浓度、过量氧以及较高的水含量和停留时 间也对反应过程有一定影响。 3.2 SCR 系统工艺设计 3.2.1 设计围 本项烟气脱硝系统的设计围为（整套脱硝系统）：氨水接卸储存输送系统、氨水计量 分配系统、氨水汽化系统、 SCR 反应系统（导流板、整流器、预处理器、催化剂、吹灰器

44、、 催化剂装载工具、附属钢结构等）、仪电控制系统、脱硝岛界区消防系统、脱硝岛界区全 部土建工程。 3.2.3 设计原则 （1）脱硝系统能够安全可靠运行，观察、监视、维护简单，运行过程中能够确保人员 和设备安全。 （2）具有足够的脱硝效率，保证达标排放： NOx 浓度 150mg/m 3，脱硝效率 85 %（烟气工况符合设计条件的情况下 ）。 （3）投资少、运行成本低，采用先进、成熟、可靠的技术，造价经济、合理，便于运 行维护。 （4）还原剂来源可靠，储运方便，价格经济合理。 （5）脱硝装置在闭合状态，密封装置的泄漏率为 0 ，不允许氨气泄漏到大气中。 （6）脱硝装置应能快速启动投入，在负荷调整

45、时有良好的适应性，在运行条件下能可 靠和稳定地连续运行。脱硝系统能适应焦炉的启动、停机及负荷变动。 （7）脱硝装置的调试、启 / 停和运行应不影响主机的正常工作。 （8）脱硝装置检修时间间隔应与机组的要求一致，不应增加机组的维护和检修时间。 （9）在设计上要留有足够的通道，包括施工、检修需要的吊装及运输通道。 根据现有条件考虑合理的检修起吊设计和供货。 3.2.2 设计基础参数 根据业主提供的资料，可知烟气中最大 NOx 值按 1000 mg/m 3，要求脱硝后烟气中 NOx 含量小于 150mg/Nm3 。 精彩文档 实用标准文案 两座焦炉共用一套脱硝系统。 3.2.3 还原剂选择 经过考虑

46、，采用 15 20% 氨水的作为脱硝剂 采用一炉一塔形式。 3.2.4 SCR 工艺计算（单套） 工艺设计参数一览表 项目 数据 单位 备注 SCR 反应器入口 条件 烟气量 130000 Nm 3 /hr 温度 285 NOx 浓度（标态） 1000 mg/N m3 烟尘浓度 20 mg/N m3 SO2 300 mg/N m3 SCR 反应器出口 条件 NOx 浓度 150 mg/m 3 反应器设计压力 6 Kpa 反应器设计温度 300 反应器设计壁厚 6 mm NOx 去除率 85 % 考虑最大 NOx 值 寿命期 SO2/SO 3 转化率小于 1 % 寿命期氨逃逸率 3 ppm 催化

47、剂型式 低温蜂窝式 21 孔 催化剂型号 XY-21 催化剂活性物质 TiO 2/V 2O5/WO 3 加金属梯 催化剂基材 陶瓷 节距（孔径距离） 7.05 （6.1 ） mm （ mm ） 比表面积 478 m2/m 3 催化剂面积 420450 Kg/m 3 开孔率 72.9 % 精彩文档 实用标准文案 催化剂寿命 化学寿命 24,000 h 机械寿命 8 年 反应器数量 / 炉 1 个 每反应器催化剂初装层数 3 层 每反应器催化剂备用层数 1 层 （ 3+1 ） 催化剂单元尺寸（长宽高） 150 150 1200 mm 催化剂模块（单元排列方法） 338 催化剂模块尺寸（长宽高） 9

48、70 1880 1305 mm 反应器尺寸（长宽） 5000 4200 mm 最少尺寸 第一层 10 块 5 2=10 模块 催化剂模块 第二层 10 块 5 2=10 模块 排列数量 第三层 10 块 5 2=10 模块 第四层 反应器总模块 数量 共三层催化剂 30 块 标准模块 第一层 19.44 m3 第二层 19.44 m3 催化剂总体积 第三层 19.44 m3 第四层 0 m3 总三层合计 58.32 m3 催化剂模块重量 （正常约） 950 kg 催化剂重量 单层 9500 kg 催化剂重量 3层 9500 kg 催化剂总活性比表面积 27877 m2 工作温度 220 280

49、 最低喷氨温度 200 空速（ Sv） 2229 Nm 3/h 面速（Av） 4.66 m/h 线速度 反应器速度 4.03 m/s 设计温度 300 催化剂孔速度 5.51 m/s 设计温度 300 单层压降 200 Pa 设计温度 300 催化剂要求最大温升速度 60 /min 烟温 120 以上时 催化剂要求入口烟气速度偏差 15 按此进行催化剂选型 催化剂要求入口烟气温度偏差 10 按此进行催化剂选型 催化剂要求入口烟气氨氮混合偏差 5 按此进行催化剂选型 精彩文档 实用标准文案 3.2.5 SCR 脱硝工艺流程描述 根据招标文件所提供的条件， SCR反应器布置在余热锅炉之前， 设计反

50、应温度为 300 ， 实际运行温度为 220 280 （系统有效脱硝反应温度区间为 200320 ），最低喷氨 温度为 200 。 原烟气：来自焦炉的原烟气 SCR 系统入口喷氨格栅导流板整流格栅催化剂 层； 净烟气：催化剂层 SCR 反应器出口换热器余热锅炉脱硫系统 氨水：氨水罐调节阀阀组汽化器喷氨栅格导流板整流格栅催化剂层。 3.3 分系统描述 3.3.1 氨气接卸储存系统 氨水槽车来的 15 20%氨水通过卸料模块送入氨水储存罐，再经氨水输送模块输送至 计量分配模块。 氨水储运系统包括：氨水卸载模块、氨水储罐、氨水输送模块 氨水卸载模块：氨水卸载模块用于将槽车的氨水卸载至氨水储罐。槽车应

51、有液侧和气 侧两个管道接口，液侧接口用于卸料，气侧用于接氨水储罐气侧管道，使氨水储罐的氨气 不外排，回流至槽车。 氨水储罐：氨水储存罐的容量应按满足脱硝装置 310 天的消耗量计，本项目中按 7 天考虑，数量一般不少于 2 台。氨水储罐按常温密闭（防止氨水挥发泄漏到空气中）容器 设计，工作压力不小于 0.15Mpa （设计压力 0.5MPa ），运行中向储罐通入一定压力的压 缩空气，维持罐压力，抑制氨水挥发，并配有超压释放安全阀。罐体采用不锈钢材质或碳 钢加防腐衬。储罐不宜露天布置，应设遮阳蓬，并配有喷淋冷却水系统。 氨水输送模块：输送泵采用立式多级离心泵，设置 2 台，一用一备。 3.3.2

52、 还原剂供应系统 用于脱硝的还原剂供应，由还原剂供应系统完成，主要组成为：氨水计量模块、氨水 汽化器、稀释风机、氨 / 空气混合器、喷氨格栅。 氨水计量模块：计量模块的主管路上装有电磁流量计、压力变送器和电动阀等，根据 系统入口 NOx 的值，依据设定的 NH 3/NO X 摩尔比或设定的 NO X出口排放值，通过流量 计的读数来控制调节阀的开度，从而控制 SCR 反应器的还原剂还原剂需求量。 精彩文档 实用标准文案 反应器氨气喷射系统前，设置一个计量分配模块，主要功能为氨水溶液计量分配和压 缩空气计量分配。 氨水汽化器：氨在进入脱硝反应器前，需先经过氨水汽化器进行汽化。氨水汽化器底 部由稀释

53、风机送来高温烟气，氨水从中上部的液体分布器（或喷枪）与高温烟气逆流接触， 快速蒸发，成为氨气与空气的混合物。 稀释风机：为确保系统安全运行， 通常需将氨气稀释为氨气体积比 5%的氨 /空气混合 气体。稀释风机从增加风机（脱硫系统后的净烟气）后引高温烟气进入氨水汽化器，提供 氨水汽化所需的能源，同时提供稀释气体。本系统设置 2 台稀释风机， 1 用1 备，风量取 理论计算值的 1.2 倍。 氨/空气混合器： 在氨水汽化器之后， 为确保氨 /空气进入系统前达到完全混合， 材质为 304 不锈钢。 喷氨格栅：氨与稀释风混合后经喷氨格栅进入 SCR 烟道，自格栅式小喷嘴喷出。喷氨 格栅分若干个支管，每

54、根管子上开一定数量的及尺寸的孔，氨稀释空气将由此处喷入烟道 与烟气混合，整个烟道截面被分为若干个控制区域，每个控制区域由一定数量的喷氨管组 成，并设有阀门控制对应区域的流量，以匹配烟气中 NOx 的浓度分布。喷氨格栅的位置及 喷嘴形式应根据烟道及反应器的布置情况，经流场模拟分析后确定。 由在氨区输送过来的 15 20% 浓度的氨水溶液进入氨水计量分配模块。计量分配模块 中的主管路上装有电磁流量计、压力变送器和电动阀等，通过流量计的读数来控制调节阀 的开度，从而控制脱硝系统的氨水溶液的流量。经过计量后的氨水溶液在由模块中的分配 母管分为 2 路，分别通向氨水汽化器配套的 3 支专用喷枪，经过喷枪

55、的雾化喷入氨水蒸发 器，在蒸发器由底部通入的高温烟气汽化，生成氨 / 空气混合气体，并被带出到喷氨格栅， 通过喷氨格栅的控制调节将氨稀释空气喷入反应器前的烟道。 还原剂供应系统的主要工艺流程为：氨水输送泵氨水计量模块氨水喷枪氨水汽 化器喷氨格栅。 3.3.3 烟气系统 烟气系统是指从烟气出口至 SCR反应器本体入口和 SCR 反应器本体出口之间的连接烟 道，包括出口烟气挡板、导流板、烟道支吊架、人孔门、膨胀节等部件。 3.3.4 SCR 反应器 SCR反应器是指未经脱硝的烟气与 NH3 混合后通过安装催化剂的区域产生反应的区 间。SCR 反应器本体装有低温无毒蜂窝式催化剂，催化剂布置为 3+1

56、 层（三层催化剂， 精彩文档 实用标准文案 层备用），混合好的烟气与氨进入反应器本体后， 反应本体尺寸为 5000 4200 24000（长 宽高），在催化剂的催化作用下烟气中的 NO X与氨进行还原反应，生成 N2 和水，达到脱 硝的目的。 SCR 反应器根据焦化烟气的特点（含焦油，在温度较低的情况下与飞灰混合会 造成催化剂堵塞）催化剂顶部设计一层吸附层（活性炭），在低温时保证催化剂安全。 氨的需求量（体积流量）是按进入催化剂反应器的烟气中的 NOx 的标态含量（由锅炉 负荷换算出标态烟气量） 乘以固定的 NH 3/NO x 摩尔比来计算的。 氨流量的测定是由流量变 送器和温度、压力补偿后的

57、信号决定的。补偿后的氨流量与需求量进行比较。比较后的差 值用作（通过“ P+I ” 控制器进行）流量调节阀的调节。 3.3.5 吹灰系统 吹灰系统的作用是为了防止催化剂表面积灰堵塞反应器。在反应器布置有空气吹灰系 统，共布置有三层， SCR反应器每层布置 1 台耙式空气吹灰器，共 3 套。吹扫频率可固定周 期吹扫，也可以根据压损及反应效率等情况综合考虑，每次吹扫时间持续 10min 。 3.3.6 氨喷射系统 氨喷射系统主要指喷氨格栅 （AIG） ， SCR反应器布置喷氨管道，格栅上有喷嘴，氨 /空 气混合气体通过喷嘴喷入烟道，与烟气混合。喷氨格栅后装有静态混合器，用于均匀的混 合喷入烟道中的

58、氨气和烟气，喷氨格栅的具体布置，需进行流场分析后确定。 3.3.7 压缩空气系统 脱硝区域压缩空气取自锅炉房区域仪表用压缩空气母管，新增一个压缩空气罐，主要 用于气动阀门的开关、 CEMS 吹扫、 AIG 的吹扫等。 3.3.8 配电及计算机控制系统 （1）电气系统 脱硝电气系统采用 380/220V 供配电系统，设脱硝配电系统配电系统，系统设置 380/220V 配电柜提供双回路电源，设置独立的分别布置 SCR区配电间。 SCR区配电室装有 一面配电柜，其中一面电源柜两面负荷柜。氨区两路 380V 电源由脱硫 PC电源控制中心 A 段 和B段提供，一路工作电源，一路备用电源。整个脱硝系统用电

59、量为88 kWh 。 （2）计算机控制系统 烟气脱硝系统的控制可纳入相应的脱硫主机单元 DCS系统网络。在机组单元控制室实 现对脱硝系统的集中控制。 脱硝控制系统主要监控围包括以下部分： 精彩文档 实用标准文案 脱硝反应器 SCR监控； 脱硝公用系统，氨区监控； 烟气 NOx 分析监视系统； SCR脱硝吹灰器控制； 脱硝电气系统监控。 主机组分散控制系统操作员站能实现对脱硝系统的控制，主要包括： 在机组正常运行工况下，对脱硝装置的运行参数和设备的运行状况进行有效的监视和 控制，并能够根据锅炉运行工况自动控制 NOx 的吸收反应过程，满足环保要求； 机组出现异常或脱硝工艺系统出现非正常工况时，能

60、按预定的程序进行处理，使脱硝 系统与相应的事故状态相适应； 出现危及单元机组运行以及脱硝工艺系统运行的工况时，能自动进行系统的联锁保护， 停止相应的设备甚至整套脱硝装置的运行。 LCD 在少量就地巡检人员的配合下， 完成整套脱硝系统的启动与停止控制。 脱硝系统的正常运行以 和键盘、鼠标为监控手段。 精彩文档 实用标准文案 第四章 性能保证 4.1 脱硫脱硝设计技术指标 4.3.1 脱硫脱硝效率 （1）脱硫效率 脱硫塔入口烟气量不大于 130000 Nm 3/h ，烟温小于 150 。当入口烟 气中 SO2 浓度不高于 300 mg/m 3，脱除后排放浓度不大于 30mg/m 3 设计， 脱硫效