SNCR脱硝技术简介

目录

目录.................................................................................1

前言.................................................................................4

1SNCR脱硝技术.....................................................................5

2总则...............................................................................7

2.1范围...........................................................................7

2.2规范性引用文件................................................................8

2.3术语和定义...................................................................10

2.4基本原则......................................................................15

2.4.1概述......................................................................15

2.4.2基本要求.................................................................17

2.4.3设计......................................................................17

2.4.4适应性...................................................................17

2.4.5反应器旁路...............................................................17

2.4.6资质......................................................................18

2.4.7模型优化试验.............................................................18

3设计..............................................................................18

3.1SCR部分......................................................................18

3.1.1一般性要求...............................................................18

3.1.2工程构成与工艺流程......................................................19

3.1.3布置......................................................................19

3.1.4设计.....................................................................23

3.2SNCR部分....................................................................37

3.2.1一般性要求...............................................................37

3.2.2工程构成.................................................................37

3.2.3工艺设计.................................................................38

4设备、材料及检测仪表............................................................41

4.1设备要求......................................................................41

4.1.1还原剂制备供应系统......................................................41

4.1.2烟气系统.................................................................45

4.2材料的要求...................................................................46

4.2.1一般性要求...............................................................46

4.2.2具体要求.................................................................47

4.3检测仪表要求.................................................................50

4.3.1一般性要求...............................................................50

4.3.2具体要求.................................................................51

5催化剂...........................................................................55

5.1一般性要求...................................................................55

5.2催化剂供应商选择.............................................................56

5.3催化剂技术要求...............................................................57

5.4催化剂寿命管理...............................................................60

6建设、调试与验收................................................................61

6.1建设..........................................................................61

6.2调试..........................................................................62

6.2.1调试前的检查.............................................................62

6.2.2调试的条件...............................................................62

6.2.3分系统调试...............................................................64

6.2.4系统试运行...............................................................78

6.2.5系统168小时试运行......................................................88

6.2.6配合性能验收试验与移交.................................................88

6.3性能险收试脸.................................................................88

6.3.1前提条件与试验准备工作..................................................88

6.3.2性能考核验收指标........................................................89

6.3.3测试内容与方法..........................................................89

6.3.4试脸工况与数据分析......................................................92

6.4竣工验收.....................................................................92

6.4.1一般性要求...............................................................92

6.4.2竣工验收程序............................................................93

6.4.3竣工验收的组织..........................................................93

6.4.4竣工脸收内容............................................................94

7运行和维护.......................................................................94

7.1一般规定......................................................................94

7.2人员与运行管理...............................................................95

7.3检查维护.....................................................................103

7.3.1一般规定................................................................103

7.3.2脱硝系统运行检查维护...................................................104

7.3.3停运后检查维护.........................................................106

7.3.4脱硝系统定期检查.......................................................107

8安全和环保.......................................................................113

8.1一般规定.....................................................................113

8.2安全.........................................................................113

8.3环境保护.....................................................................115

8.4职业卫生.....................................................................116

9技术服务.........................................................................116

9.1现场技术服务................................................................116

9.1.1现场服务................................................................116

9.1.2技术培训................................................................118

9.1.3售后服务................................................................119

9.2失效催化剂的回收、利用和处置...............................................119

附件1:脱硝系统设计输入条件.....................................................120

锅炉主要参数.....................................................................120

设计基本条件.....................................................................120

附件2:我国大气污染物排放标准对烟囱高度规定一览表.............................132

附件3:锅炉大气污染物排放标准...................................................135

WB

为进一步提高公司系统火电厂烟气脱硝的技术水平，加强环保工

作的标准化建设，根据“脱硝工艺技术成熟、设备可靠、造价合理”

基本原则，特制定本导则。

本导则规定了选择性催化还原法、选择性非催化还原法火电厂烟

气脱硝工程的设计、建设、设备、调试、验收、运行和维护管理等技

术要求。

本导则由中国华电集团公司科技环保部组织制定、归口和解释。

本导则主要起草人：张东晓、潘荔、毛科、毛专建、孙卫民、张

洁、胡健民、刘志强、李建浏、陶爱平、胡永锋、朱跃、宋玉宝、何

胜

1SNCR脱硝技术

SNCR脱硝技术即选择性非催化还原（SelectiveNon-Catalytic

Reduction,以下简写为SNCR）技术，是一种不用催化剂，在850〜1100C

的温度范围内，将含氨基的还原剂（如氨水，尿素溶液等）喷入炉内，

将烟气中的NOx还原脱除，生成氮气和水的清洁脱硝技术。

在合适的温度区域，且氨水作为还原剂时，其反应方程式为：

4NH3+4NO+O2-4N2+6H2O⑴

然而，当温度过高时，也会发生如下副反应：

4NH3+5O2-4NO+6H20⑵

SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30%〜80%,受锅炉结构

尺寸影响很大。采用SNCR技术，目前的趋势是用尿素代替氨作为还

原剂。

SNCR脱硝原理

SNCR技术脱硝原理为：

在850〜1100C范围内，NH3或尿素还原NOx的主要反应为：

NH3为还原剂：

4NH3+4NO+O27N2+6H2O

尿素为还原剂：

NO+CO（NH2）2+1/2O2-2N2+CO2+H2O

SNCR脱硝系统组成：

SNCR（喷氨）系统主要由卸氨系统、罐区、加压泵及其控制系统、

混合系统、分配与调节系统、喷雾系统等组成。

SNCR系统烟气脱硝过程是由下面四个基本过程完成：

接收和储存还原剂;在锅炉合适位置注入稀释后的还原剂；

还原剂的计量输出、与水混合稀释;还原剂与烟气混合进行脱硝

反应。

SNCR脱硝工艺流程

如图（二）所示，水泥窑炉SNCR烟气脱硝工艺系统主要包括还原

剂储存系统、循环输送模块、稀释计量模块、分配模块、背压模块、

还原剂喷射系统和相关的仪表控制系统等。

SNCR脱硝工艺流程图

图（二）典型水泥窑炉SNCR脱硝工艺流程图

SNCR脱硝设备

序号名称数量单位

1氨水加压泵组1套

2稀释水加压泵组1套

3稀释水与氨水混合阀组1套

4上层稀氨水分配阀组1套

5下层稀氨水分配阀组1套

6喷雾系统1套

7储罐及卸氨系统1套

8压缩空气系统1套

9仪表、电气控制系统1套

10罐区厂房1个

2总则

2.1范围

本导则提出了火电厂选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还

原法(SNCR)烟气脱硝工程的设计、设备选型、建设、调试、验收、

运行和维护管理等技术要求。

本导则适用于新建机组同期建设或现有机组加装的SCR法或

SNCR法等脱硝工程，可作为脱硝工程前期可行性研究、设计、设备

选型、建设、调试、验收、运行和维护管理的技术参考。

2.2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

不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB150钢制压力容器

GB536液体无水氨

GB2440尿素

GB3836.2爆炸性气体环境用电气设备

GB4208外壳防治等级（IP代码）

GB8978污水综合排放标准

GB10184电站锅炉性能试验规程

GB12268危险货物品名表

GB12348工业企业厂界噪声标准

GB12358作业环境气体检测报警仪通用技术要求

GB12801生产过程安全卫生要求总则

GB13223火电厂大气污染物排放标准

GB14554恶臭污染物排放标准

GB18218重大危险源辨识

GB50016建筑设计防火规范

GB50040动力机器基础设计规范

GB50058爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范

GB50160石油化工企业设计防火规范

GB50222建筑内部装修设计防火规范

GB50229火力发电厂与变电所设计防火规范

GB50351储罐区防火堤设计规范

GBJ87工业企业噪声控制设计规范

GBZ1工业企业设计卫生标准

GB/T16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方

法

GB/T20801生产过程安全卫生要求总则

GB/T21509燃煤烟气脱硝技术装备

DL408电业安全工作规程

DL5009.1电力建设安全工作规程（火力发电厂部分）

DL5032火力发电厂总图运输设计规程

DL5053火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程

DL/T5120小型电力工程直流系统设计规程

DL/T5136火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程

DL/T5153火力发电厂厂用电设计技术规定

HJ562火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性催化还原

法

HJ563火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性非催化还

原法

HJ/T75固定污染源烟气排放连续监测技术规范

HJ/T76固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测

方法

HG/T20649化工企业总图运输设计规定

SH3007石油化工储运系统罐区设计规范

SH3063石油化工企业可燃气体检测报警设计规范

《危险化学品安全管理条例》（中华人民共和国国务院令第344

号）

《危险化学品生产储存建设项目安全审查办法》（国家安全生产

监督管理局、国家煤矿安全监察局令第17号）

《建设项目（工程）竣工验收办法》（计建设（1990）1215号）

《建设项目竣工环境保护验收管理办法》（国家环境保护总局令

第13号）

《危险化学品事故应急求援预案编制导则（单位版）》（安监管危化

字[2004]43号）

《火电厂氮氧化物防治技术政策》（环发[2010]10号）

2.3术语和定义

1.3.1.选择性催化还原法（SCR）

利用还原剂在催化剂作用下，在300C〜400℃范围内，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工艺。

1.3.2.选择性非催化还原法（SNCR）

利用还原剂在不需要催化剂的情况下，在850℃〜1100℃范围内，

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

工艺。

1.3.3.还原剂

使烟气中的氮氧化物发生还原反应的物质。SCR、SNCR工艺使

用的还原剂主要为液氨、尿素和氨水。

1.3.4.催化剂

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，催化剂型式有蜂窝式、板式和波纹式。

1.3.5.反应器

烟气脱硝技术装备中选择性还原脱除氮氧化物的反应装置。

1.3.6.喷氨混合系统

在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，喷氨方式一般有格栅式、混合式、涡流式。

L3.7.氨逃逸

反应器出口烟气中氨的浓度，一般用mg/m3(标准状态，干基，

过剩空气系数1.4)表示。

1.3.8.氨氮摩尔比

喷入氨的物质的量与反应器入口氮氧化物物质的量之比，一般用

NHs/NOx表示。

1.3.9.SO2/SO3转化率

烟气中的二氧化硫(SO2)在反应器中被氧化成三氧化硫(S03)的

百分比。按公式(1)计算:

x旦x^^xioo--------------------------------------(1)

MS3s2iiJ

式中：

X——SO2/SO3转化率，%;

MS2——SO2的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/mol)；

MS3——SO3的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/mol)；

S3。——SCR反应器出口的SO3浓度，(标准状态，干基，过剩空

气系数1.4),单位为毫克每立方米(mg/n?)；

S3i——SCR反应器入口的SO3浓度，(标准状态，干基，过剩空

气系数1.4),单位为毫克每立方米(mg/m3)；

S2i——SCR反应器入口的SO2浓度，(标准状态，干基，过剩空

气系数1.4),单位为毫克每立方米(mg/n?)。

1.3.10.可用率

脱硝装置每年可正常运行时间与锅炉每年总运行时间的百分比。

按公式⑵计算：

Y=^x100-----------------------------------------------(2)

式中：

Y——装置可用率，%；

A——锅炉每年总运行时间，单位为小时(h)；

B——脱硝装置每年因自身故障导致的停运时间,单位为小时(h)。

1311.脱硝效率

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)计算:

n与"xioo---------------------------------------------(3)

L1

式中：

n——脱硝效率，%；

J——SCR反应器入口烟气中NOx的浓度，(标准状态，干基，

过剩空气系数1.4),单位为毫克每立方米(mg/m3)；

C2——SCR反应器出口烟气中NOx的浓度，(标准状态，干基，

过剩空气系数1.4),单位为毫克每立方米(mg/m3)。

1.3.12.锅炉最大连续工况

锅炉连续最大蒸发量下的工况，简称BMCR工况。

1313.催化剂模块

由多个催化剂单元组合成的催化剂安装体。

1314.催化剂活性

催化剂促使还原剂与氮氧化物发生化学反应的能力，指在特定条

件下，单位表面积的催化剂所能处理的烟气量。按公式(4)计算：

k一4in(i—割-------------------------(4)

式中：

k——催化剂活性(标准状态，湿基)，单位为米每小时(m/h)；

Vf——实验室测试通过催化剂的烟气流量(标准状态，湿基)，单

位为立方米每小时(mVh)；

Sc——催化剂单元(与工程上安装的单元尺寸相同)的表面积，单

位为平方米(m2)；

——氨氮摩尔比等于1条件下的脱硝效率，％。

1.3.15.比表面积

23

一个单位体积催化剂的几何表面积，单位为m/mo

1.3.16.壁厚

催化剂的孔与孔之间的壁的厚度（或板的厚度），单位为mm。

1.3.17.节距（或板间距）

催化剂单孔（相邻板）两侧壁间的距离，单位为mm。

1318.抗压强度

催化剂单元截面所能承受的最大压力，单位为MPa。

1.3.19.磨损率

催化剂在设计烟气冲刷条件下，按照试验规范进行磨损试验，其

单位质量所减少的比率，单位为％/kg。

1320.脱硝系统压力降

指采用SCR方式的脱硝系统进口和出口（一般在省煤器出口到空

预器进口）烟气平均全压之差，单位为Pa。

1321.现有机组

2011年1月1日前，已建成投产或环境影响评价文件已通过审

批的火力发电锅炉及燃气轮机。

1.3.22.新建机组

从2011年1月1日起，环境影响评价文件通过审批的新建、改

建或扩建的火力发电锅炉及燃气轮机。

2.4基本原则

2.4.1概述

火电厂烟气脱硝工艺的选择应适合自身可持续发展需要，满足国

家和行业的法律、法规、环保政策等要求；根据锅炉运行年限、锅炉

燃烧室结构、燃煤煤质、氮氧化物排放控制规划、污染物排放总量、

脱硝效率、还原剂供应条件、水源、气源、汽源等条件，结合厂址位

置、场地布置、废水与废气排放等因素和条件，经全面技术经济比较

后确定。脱硝系统应对锅炉负荷以及入炉煤煤质等变化的适应性强，

不影响锅炉效率，尽可能减小阻力与烟气的温降，控制脱硝产物对环

境的影响，减少对下游设备及系统的腐蚀和堵塞。

2.4.1.1工艺选择原则

目前电厂的氮氧化物控制技术主要包括：低氮燃烧、SCR、SNCR

等。应优先使用燃烧控制技术，在使用燃烧控制技术后仍不能满足

NOx排放要求的，可因地制宜、因煤制宜、因炉制宜的选择技术上成

熟、经济上可行及便于实施的SCR或SNCR脱硝技术。

SCR脱硝技术适应性强，特别适合于煤质多变、机组负荷变动频

繁的情况；适用于要求脱硝效率较高的新建和现役机组改造和对空气

质量要求较高的敏感区域。

SNCR脱硝技术对温度要求十分严格，对机组负荷变化适应性差,

对煤质多变、机组负荷变动频繁的电厂，其应用受到限制。SNCR脱

硝技术适用于老机组改造且对NOx排放要求不高的区域，不适用于无

烟煤电厂。在环境敏感区域应选择尿素作为还原剂。

2.4.1.2还原剂选择原则

对于SCR法烟气脱硝工艺，应优先选用液氨做为还原剂，在对

液氨有限制的中心城市或地区，受运输条件限制的可选用尿素或氨水

做为还原剂；对于SNCR法烟气脱硝工艺，可因地制宜的选择尿素或

氨水作为还原剂。

2.4.1.3催化剂选择原则

锅炉省煤器出口烟尘浓度V30g/m3时，宜优先考虑采用蜂窝式催

化剂；当锅炉省煤器出口烟尘浓度N40g/m3时，宜优先考虑使用平板

式催化剂；当锅炉省煤器出口烟尘浓度在30-40g/m3之间时,根据项

目实际情况选择蜂窝式或平板式催化剂。

2.4.1.4材料选择原则

对于还原剂为液氨的脱硝系统，阀门、管线、设备材质可使用碳

钢；对于还原剂为氨水的脱硝系统，氨水储罐材质采用碳钢，与氨水

溶液接触的阀门、管线材质采用不锈钢；对于还原剂为尿素的脱硝系

统，尿素颗粒储仓材质采用普通碳钢（内衬玻璃钢），与尿素溶液接触

的阀门、管线、设备（泵、容器等）材质采用不锈钢。以上所有材质中

均不能含铜、铜合金。

2.4.1.5安全性要求

脱硝工程在可研、初设、施工、建造、运行等过程中应重视安全

问题，并应符合国家安全方面相关法规、标准、规定的要求。

2.4.2基本要求

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。

2.4.3设计

脱硝装置的设计应采用设计煤种时的烟气条件为设计条件，同时

考虑校核煤种条件下脱硝装置能安全运行。脱硝装置的入口烟气设计

参数应采用与锅炉烟道接口处的数据。

L4.3.1新建锅炉加装SCR脱硝系统时，宜采用设计煤种时BMCR

工况下的烟气参数，同时考虑校核煤种条件下NOx达标排放及脱硝装

置安全运行。

1.4.3.2现有锅炉加装SCR脱硝系统时，其设计工况宜根据脱硝

系统入口处实测烟气参数确定，并充分考虑燃料的变化趋势。

2.4.4适应性

脱硝装置应能满足锅炉负荷变化。脱硝装置所需电源、水源、气

源、汽源宜利用主体工程设施。

2.4.5反应器旁路

脱硝工程原则上不设置反应器旁路，可根据需要设置省煤器烟气

旁路。

2.4.6资质

脱硝工程的设计、建设、调试、验收等应由具备相应资质的单位

承担，各过程应按规定的内容和深度完成工程，并符合国家有关强制

性法规、标准的规定。

2.4.7模型优化试验

烟气脱硝系统在设计时应进行数值模拟和物理流场模型优化试

验。

3设计

设计单位应具有环境工程（大气污染防治工程）专项甲级资质，并

且应具有至少200万千瓦及以上国内机组脱硝工程投运业绩。设计单

位应采用技术成熟、先进、可靠的主流脱硝技术，技术来源清晰，不

存在技术纠纷，并负责脱硝技术性能保证。脱硝系统设计输入条件见

附件1,其中所需设计参数应根据锅炉机组设计值/实测值和实际燃煤

参数确定。

3.1SCR部分

3.1.1一般性要求

2.1.1.1催化剂正常填装量下，脱硝装置出口NOx浓度应满足环评

批复、《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223）和地方现行环保法规

的要求。

2.1.1.2氨逃逸应控制在2.28mg/m3（标准状态，干基，过剩空气

系数1.4）以下；SO2/SO3的转化率不高于1%。SCR法脱硝系统压力

降宜控制在lOOOPa之内（三层），W型火焰炉控制在1200Pa之内（三

层）。

3.1.2工程构成与工艺流程

SCR脱硝工程一般由还原剂系统、催化反应及烟气系统、辅助及

公用系统组成。工艺流程见图2-1。

稀释风机

3.1.3布置

3.1.3.1一般规定

（1）脱硝工程的总体设计包括总平面布置、竖向布置、管线综合

布置、绿化规划等，应与火电厂的总体设计相协调，并满足下列要求:

a）工艺流程合理，烟道短捷;

b）交通运输方便；

c）处理好脱硝系统与电厂设施、生产与生活、生产与施工之间的

关系；

d）方便施工，有利于维护检修；

e）合理利用地形、地质条件；

f）充分利用厂内公用设施；

g）节约用地，工程量小，运行费用低；

h）符合环境保护、劳动安全和工业卫生要求。

（2）脱硝还原剂卸料、贮存及制备场所应集中布置。其布置应考

虑电厂厂区主导风向的影响。

3.1.3.2总平面布置

（1）脱硝设备应统一规划，不应影响电厂再扩建。

（2）SCR反应器宜布置在锅炉尾部省煤器和空预器之间。

（3）SCR辅助设备（稀释风机、混合器、吹灰器）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。

（4）采用液氨作为还原剂时，应遵循GB50160和DL5032,单独

设置卸料、贮存和制备区域。设置储氨罐时，宜布置在装置（车间）区

边缘的一侧，并应在明火或者散发火花地点的全年最小频率风向的上

风侧，其装卸站宜靠近道路（或铁路），并考虑必要的消防要求。采用

尿素或氨水作为还原剂时、宜将还原剂制备区域靠近脱硝装置布置。

对于场地布置困难的电厂，还原剂贮存设施可布置在厂外，但选址要

求应符合GB50160、DL5032及HG/T20649中有关规定。

(5)还原剂区域应设置废水收集池，收集后排入主厂废水处理系

统统一处理。反应器区域干除灰纳入全厂除灰系统。

3.1.3.3竖向布置

(1)脱硝场地的标高应不受洪水危害。

(2)脱硝装置主要设施宜与锅炉尾部烟道、烟囱、其它相邻区域

的场地高程相协调，并有利于交通联系、场地排水和减少土石方工程

量。

(3)脱硝场地的平整及土石方平衡应由主体工程统一考虑，应力

求土石方自身平衡。

(4)建筑物室内、外地坪高差，及特殊场地标高宜符合相关标准

的要求。

(5)脱硝场地的排水宜与主体工程统一考虑。

3.1.3.4交通运输

(1)脱硝还原剂的运输方式应根据所在地区交通运输现状、物流

方向和电厂的交通条件进行技术经济比较确定。

(2)液氨和氨水宜就近采购，避免长距离运输，运输工具宜采用

专用密封槽车，且宜由供货方统筹安排运输，电厂负责提供卸料接口；

对地处城区、距离城市较近或有桥梁、隧道等液氨、氨水运输条件制

约的脱硝装置，宜选择尿素作为还原剂，尿素应符合GB2440的要求。

(3)采用液氨和氨水作为还原剂区域的道路，应兼顾消防通道的

设置要求，一般宜设置环形消防道路，并设置专用的卸料区域。

3.1.3.5管线布置

(1)管线综合布置应根据总平面布置、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。

(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。

(3)除雨水下水道、生活污水下水道和消防管道外，其它脱硝管

线宜采用综合架空方式敷设。氨输送管道不宜埋地敷设。

(4)脱硝岛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浆液进入。

(5)雨水下水管、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。

(6)管道颜色标识要求如下：

工业水管线：绿色

消防水管线：红色

废水管线：黑色

蒸汽管线：红色

蒸汽冷凝水管线：红色

空气管线：蓝色

氮气管线：黄色

氨管线：黄色

(7)KKS编码根据中国华电集团公司制定的《KKS标识系统编码

规则》进行编码。

3.1.4设计

3.1.4.1还原剂系统

(1)还原剂

1)可供选择的还原剂有：

a.液氨(N%),可以直接通过蒸发形成气态N%,其品质应符合

GB536标准；

b.尿素CO(NH2)2，通过热解或水解制备得到气态NH3,其品质

应符合GB2440标准；

c)氨水(Nt%%。或NH40H),通过蒸发后形成气态N%和气态

H2O,品质应符合GB12268标准。

2)制氨系统基本要求

制氨系统应能连续、稳定地供应脱硝运行所需要的氨流量，并满

足锅炉负荷波动对氨供应量调整的响应要求。

3)还原剂的运输

液氨及氨水的运输、卸料、储存及制备应符合《危险化学品安全

管理条例》、《危险化学品生产储存建设项目安全审查办法》和

GB18218的相关规定。

4)还原剂储运制备系统应设有紧急停止供氨的措施

当出现SCR脱硝装备出现故障、SCR反应器入口烟温在320℃

到425c之外以及氨气稀释比例高于8%（体积百分比）时:应自动停止

供氨。当氨逃逸超过3.80mg/m3（标准状态，干基，过剩空气系数1.4）

时，系统应根据情况减少或停止供氨。

（2）液氨储存与制备系统

1）液氨储存和制备系统各装置需按乙类可燃液体要求设计（GB

50160）o储氨罐一般不宜少于两个，储氨罐容积宜按照液氨密度

0.578t/m3（温度40℃时卜充装系数按0.85-0.9计算。

2）储氨罐容量宜按设计工况下5天的氨消耗量设置，储氨罐应设

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。

进入蒸发器的液氨管道上应设置过滤器，防止氨泥及其他杂质堵塞管

道和设备。储氨罐上方应设置水喷淋降温系统和水喷雾系统。

3）氨气制备装置（液氨蒸发器）的出力应按设计工况下氨气消耗量

的110%选择，且不小于100%校核工况下的氨气消耗量。

4）液氨卸料可通过卸氨压缩机进行，在与槽车接口处设置用于卸

氨前后排出管道中空气/氨的管道。氨储存设备及运输管道上应设有

排空和氮气置换管路或接口。

5）液氨区和有可能产生氨泄漏区域上部设置的顶棚或类似结构，

不应有造成氨聚集的封闭上凸区。

6）液氨储存与制备系统中宜采用防爆型气动执行机构。

（3）尿素制氨系统

1）尿素作为还原剂可采用固态尿素和尿素溶液。尿素分解制氨可

采用水解和热解两种工艺。

2）尿素颗粒储仓可按1个设计，容量宜按全厂脱硝装置BMCR

工况下连续运行不小于3天所需的氨用量设置。

3）尿素颗粒储仓到尿素溶解罐的输送管路应设置有关断和避免

尿素堵料的装置。

4）尿素溶解设备宜布置在室内，尿素溶液储存设备可布置在室外。

设备间距应满足施工、操作和维护的要求，各设备间的连接管道应根

据地域条件决定是否保温及伴热。

5）当采用热解工艺来制备氨时，每台炉应设置一套热解分解室

（一般不设备用），且热解分解室和计量分配装置宜靠近SCR反应器布

置。尿素热解风采用独立风机，经加热达到热解所需温度后送入脱硝

装置，稀释风可由尿素热解风替代。

6）当采用尿素水解工艺制备氨时，可设置一台尿素水解反应器，

其出力宜按全厂脱硝系统所需要氨量的110%来设计，水解反应器多

于两套时，可设一台备用水解反应器。

（4）氨水储存与制备系统

1）常采用20%或25%浓度（质量浓度）作为还原剂；

2）氨水储罐容量宜按设计工况下5天的氨消耗量设置，氨水储罐

充装系数可按0.9考虑。

3）储氨罐可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。进入蒸发器的氨水管道上应设置过滤器，防止氨

泥及其他杂质堵塞管道和设备。

4）氨水供应量的控制可通过氨水计量泵控制，氨水计量泵通常采

用变频泵，每炉1用1备。

(5)管道及材料要求设计参考第3章,安全设计部分参考第6章。

3.1.4.2反应器及烟气系统

(1)反应器的数量应根据锅炉容量、锅炉炉型、布置空间、脱硝

效率、脱硝系统可靠性等因素确定。

(2)反应器应根据厂址区气象及环境条件，宜采用与锅炉本体相

同的封闭方式，其外壁宜保温，尽量减少烟气热量损失。露天布置时，

保温层应采取防雨设施。

(3)反应器和烟道的设计压力应遵守烟道设计压力选取标准，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。

(4)脱硝系统数值模拟和物理流场模型优化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，包含烟气系统内的

导流板、喷氨装置、反应器入、出口烟道、反应器等。物理流场模型

比例宜在1：10到1：15之间选择。

(5)反应器本体应为全钢焊接结构。反应器钢结构宜在工厂分段

加工，现场拼接。反应器本体应采用整体支撑方式。

(6)反应器截面尺寸应根据烟气流速、催化剂模块尺寸及布置方

式等因素确定。反应器有效高度应根据催化剂模块高度、层数、层间

净高、吹灰装置、烟气整流装置高度等因素综合考虑确定。

(7)反应器入口段宜设烟气扩散段及导流板，促使烟气的流场均

匀分布。反应器出口宜设收缩段，其倾斜角度应能避免该处积灰。设

置在催化剂上方的整流装置，应保证烟气流场满足催化剂入口要求。

(8)在反应器侧壁应设置催化剂安装门和检修人孔门。

(9)反应器内催化剂的支架应可兼作催化剂安装时的滑行导轨，

也可采用专用小车或其他方式装填或更换催化剂。

(10)反应器本体外周应设平台作为人行通道，平台宜采用格栅形

式，平台根据需要应考虑装填或更换催化剂时荷载。

3.1.4.3催化剂

参考第4章。

3.1.4.4稀释风系统

(1)稀释风量应按最大耗氨量设计，稀释后NH3(气态)的体积百分

比浓度应不高于5%。

(2)稀释风系统配独立的稀释风机，每台炉配两台，1用1备。

(3)稀释风机参见第3章。

3.1.4.5氨/空气混合系统

(1)氨/空气混合器的设计参数应根据稀释风量和耗氨量确定，混

合后的氨(气态)和空气体积百分比浓度应不高于5%。

(2)氨/空气混合器宜按一台反应器配套一台混合器设置，不设备

用。

3.1.4.6喷氨系统

(1)喷氨装置可采用喷氨格栅、静态混合器或涡流式混合器。氨/

空气混合气体宜以分区方式喷入，整个区域应具有均匀稳定的流量特

性，每个区域应具有独立的流量测量、调节等手段。

(2)喷氨装置应采取防止灰尘堵塞和防磨的措施。

(3)最低喷氨温度应依据烟气中SO3浓度与催化剂特性确定。

3.1.4.7吹灰系统

(1)吹灰方式可采用声波、蒸汽或两种联合吹灰等方式。

(2)每层催化剂均应设置吹灰装置。

(3)采用蒸汽吹灰时，宜优先选用耙式吹灰方式；供应蒸汽的压

力为2.0〜4.0MPa,温度不应低于350℃。

3.1.4.8脱硝废水处理

参见第6章。

3.1.4.9蒸汽系统

(1)蒸汽主要用于液氨蒸发器加热和SCR反应器蒸汽吹灰等。

(2)蒸汽汽源宜取自电厂的厂用蒸汽系统。

(3)蒸汽耗量宜综合考虑蒸发器还原剂加热、反应器蒸汽吹灰以

及必要的热损失等确定额定耗量。

3.1.4.10压缩空气

应满足仪器仪表要求。

3.1.4.11二次污染控制措施

参见第6章节。

3.1.4.12热工自动化

(1)热工自动化水平

1)烟气脱硝热工自动化水平宜与机组的自动化控制水平相一致。

2)烟气脱硝系统应采用集中监控，实现脱硝装置启动，正常运行

工况的监视和调整，停机和事故处理。

3)脱硝装置控制系统采用分散控制系统(DCS)或可编程逻辑控制

器(PLC),其功能应包括数据采集和处理(DAS)、模拟量控制(MCS)、

顺序控制(SCS)及联锁保护、脱硝厂用电源系统监控等。锅炉发电负

荷(或锅炉负荷)、烟气温度、还原剂流量、脱硝效率以及反应器进口

和出口。2、NOx浓度等参数也应进入脱硝装置控制系统监视。

4)随辅机设备本体成套提供及装设的检测仪表和执行装置，应满

足脱硝装置运行和热控整体自动化水平与接口要求。

(2)控制方式及控制室

1)脱硝装置SCR反应器的控制可纳入到对应机组的DCS系统,

采用集中控制方式。还原剂储存与制备系统、工艺水系统、废水排放

等控制可采用就地控制或直接接入机组DCS的公用控制系统；如采

用就地控制可采用PLC或DCS远程I/O站，宜接入机组DCS的公用

控制系统网络。

2)脱硝控制系统与机组DCS之间参与联锁和控制的重要信号,

应采用硬接线方式进行连接。

3）脱硝控制应以操作员站作为监视控制中心。

（3）热工检测

1）烟气脱硝热工检测包括：

a）脱硝工艺系统主要运行参数；

b）辅机的运行状态；

c）仪表和控制用电源、气源、水源及其他必要条件的供给状态和

运行参数；

d）必要的环境参数；

e）脱硝热工电源系统及电气系统和设备的参数与状态监控。

2）烟气脱硝系统可设必要的工业电视监视系统，宜纳入全厂工业

电视系统中统一设置。

3）氨区及氨区外与氨接触的仪表、电磁阀、电气阀门定位器、电

动阀门执行器等应采用隔爆或本安仪表、设备。采用隔爆仪表或设备

时，应设计对应仪表或设备的电缆隔爆绕性连接管；采用本安仪表时,

应设计对应的安全栅。仪表的防爆等级应不低于ExdIIATI或Exib

IIATIo

4）对工艺上有事故安全位置关（开）要求的自动调节阀和开关阀，

应设计为断信号、断电源、失气时阀门关闭（打开）。

5）脱硝系统应安装氨泄漏检测仪。

（4）热工保护

1）烟气脱硝热工保护宜纳入脱硝装置控制系统，并由脱硝装置控

制系统软逻辑实现。

2）热工保护系统的设计应有防止误动和拒动的措施，保护系统电

源中断和恢复不会误发动作指令。

3）热工保护系统应遵守独立性原则：

a）重要的保护系统的逻辑控制单独设置；

b）重要的保护系统应有独立的I/O通道，并有电隔离措施；

c）冗余的I/O信号应通过不同的I/O模件引入；

d）触发脱硝装置解列的保护信号宜单独设置变送器（或开关量仪

表）；

e）脱硝装置与机组间用于保护的信号应采用硬接线方式。

4）热工保护系统输出的操作指令应优先于其它任何指令。

5）脱硝装置解列保护动作原因应设事故顺序记录和事故追忆功

能。

（5）热工顺序控制及联锁

1）顺序控制的功能应满足脱硝装置的启动、停止及正常运行工况

的控制要求，并能实现脱硝装置在事故和异常工况下的控制操作，保

证脱硝装置安全。具体功能如下：

a）实现脱硝装置主要工艺系统的自动启停；

b）实现SCR反应器及辅机、阀门的顺序控制、控制操作及试验

操作；

c）辅机与其相关的冷却系统、润滑系统、密封系统的联锁控制；

d）在发生局部设备故障跳闸时，联锁启停相关设备；

e）脱硝厂用电系统联锁控制。

2）需要经常进行有规律性操作的辅机系统宜采用顺序控制。

3）当脱硝局部顺序控制功能不纳入脱硝装置控制系统时，应采用

可编程控制器实现其功能，并应与脱硝装置控制系统有硬接线和通讯

接口。辅助工艺系统的顺序控制可由可编程控制器实现。

（6）热工模拟量控制

1）脱硝装置应有较完善的热工模拟量控制系统，以满足不同负荷

阶段中脱硝装置安全经济运行的需要，还应考虑在装置事故及异常工

况下与相应的联锁保护协调控制的措施。

2）脱硝装置模拟量控制系统中的各控制方式间，应设切换逻辑并

能双向无扰动的切换。

3）重要热工模拟量控制项目的变送器或测量元件应双重（或三重）

化设置。

（7）热工报警

1）热工报警可由常规报警和脱硝装置控制系统中的报警功能组

成，热工报警应包括下列内容：

a）工艺系统主要热工参数和电气参数偏离正常运行范围；

b）热工保护动作及主要辅助设备故障；

c）热工监控系统故障；

d）热工电源、气源故障；

e）辅助系统故障；

f）主要电气设备故障。

2）脱硝控制宜不设常规报警，需设少量常规报警时一，按照DL5000

有关规定执行。

3）脱硝装置控制系统的所有模拟量和数字量的输入、输出量和中

间变量的计算值，都可作为报警源。

4）脱硝装置控制系统功能范围内的全部报警项目应能在显示器

上显示和在打印机上打印。在启停过程中应抑制虚假报警信号。

（8）脱硝装置控制系统

脱硝装置控制系统选型应坚持成熟、可靠的原则，具有数据采集

与处理、自动控制、保护、联锁等功能。

（9）火灾报警控制系统

氨区和反应器区域宜设置必要的探头、手报器、报警器等设备,

接入全厂火灾报警系统的区域盘，由主体工程统一考虑。

3.1.4.13电气设备及系统

（1）供电系统

1）脱硝装置厂用电电压等级应与发电厂主体工程一致。

2）脱硝装置厂用电系统中性点接地方式应与发电厂主体工程一

致。

3）脱硝装置MCC工作电源宜从发电厂主体工程附近的配电装置

引接。

4）反应区每台锅炉宜设1套MCC,单母线接线，制氨区宜单独

设1套MCC,单母线接线。每段低压母线应双电源供电，其中一回

工作，另一回备用，要求设置备用电源自动投入和闭锁装置。

5)除满足上述要求外，其余均应符合DL/T5153中的有关规定。

(2)直流系统

脱硝装置可不考虑直流用电负荷。

(3)交流不停电电源(UPS)

1)脱硝制氨区离脱硝反应区较远时，脱硝制氨区宜单独设置UPSo

2)UPS宜采用静态逆变装置，其它要求应符合DL/T5136中的有

关规定。

(4)交流保安电源

脱硝装置保安负荷应从发电厂主体工程附近的保安电源直接引

接。

(5)二次接线

1)脱硝装置电气系统控制水平应与工艺专业协调一致，宜纳入分

散控制系统控制。

2)其它二次接线应符合DL/T5136和DL/T5153的规定。

(6)照明系统

脱硝装置照明设交流正常照明系统，局部重要场所可采用自带蓄

电池的照明灯具。

(7)防火防爆

脱硝区域存在爆炸和火灾危险环境，电力装置设计应符合

GB50058的规定。

3.1.4.14建筑结构及暖通部分

⑴建筑

1）一般规定

a）脱硝装置建筑设计应全面贯彻安全、适用、经济、美观的原则；

b）脱硝装置建筑设计应根据生产流程、功能要求、自然条件、建

筑材料和建筑技术等因素，结合工艺设计、做好建筑物的平面布置和

空间组合，合理解决房屋内部交通、防火、防水、防爆、防腐蚀、防

潮、防噪声、防震、隔振、保温、隔热、日照、采光、自然通风和生

活设施等问题。积极慎重地、有步骤地推广国内外先进技术，因地制

宜地采用新材料；

c）脱硝装置建筑设计应将建筑物、构筑物与工艺设备及其周围建

筑视为统一的整体，考虑建筑造型和内部处理。注意建筑群体的效果,

内外色彩的处理以及与周围环境的协调；

d）脱硝装置建（构）筑物的防火设计应符合GB50229及国家其他有

关防火标准和规范的要求；

e）脱硝装置建筑宜采用多层建筑和联合建筑。

f）脱硝装置氨区设置一电控间，用于布置氨区控制柜与电气柜，

电控间的尺寸应为6.5m（长）x4m（宽”3.3〜3.6m（高）（对于蒸汽加热液

氨蒸发器），或为8.5m（长）x4m（宽）x3.3〜3.6m（高）（对于电加热液氨蒸

发器）。

g）脱硝装置氨区设置一雨淋阀间，雨淋阀间尺寸可为

2m（长）x4m（宽）*3.3-3.6111（高）。

2）采光和自然通风

a）建筑物宜优先考虑天然采光，建筑物室内天然采光照度应符合

GB50033的要求；

b）一般建筑物宜采用自然通风，墙上和楼层上的通风孔应合理布

置，避免气流短路和倒流，并应减少气流死角。

3）室内外装修

a）建筑物的室内外墙面应根据使用的需要和电厂统一规划的外

观要求设计；

b）地面和楼面材料除工艺要求外，宜采用耐磨、易清洁的材料；

c）建筑物室内装修标准应按DL/T5029中同类性质的建筑物装修

标准执行。

（2）结构

1）屋面、楼（地）面的设计，应满足生产使用、检修、施工安装时

的各种工况要求。

2）作用在结构上的设备荷载和管道荷载（包括设备及管道的自重,

设备、管道及容器中的填充物重），应按活荷载考虑。

3）脱硝建、构筑物的抗震设防类别应参照电厂类似建、构筑物，

地震作用和抗震措施均应符合DL5022相关规定。

4）SCR反应器支撑框架结构根据现场条件可采用混凝土或钢结

构形式。

5）还原剂区的设备及容器直接安装于地面，大型贮罐的操作平台

采用钢结构，平台面及扶梯踏步宜使用格栅结构。

⑶采暖通风与空气调节

1）脱硝区域建筑物的采暖应与厂区其他建筑物一致。当厂区设有

集中采暖系统时，采暖热源宜由厂区采暖系统提供。

2）脱硝区域建筑物采暖，应选用不易积尘的散热器。

3）脱硝氨区电控间宜设置空气调节装置，雨淋阀室根据地区气温

确定是否设置采暖装置。

3.2SNCR部分

3.2.1一般性要求

2.2.1.1SNCR脱硝系统一般采用尿素或氨水为还原剂。

2.2.1.2SNCR应达到设计要求的脱硝效率，并减少对锅炉效率的

影响。

221.3氨逃逸应控制在8mg/m3（标准状态，干基，过剩空气系数

1.4）以下。

2.2.1.4SNCR脱硝系统应适应锅炉负荷变化。

3.2.2工程构成

222.1SNCR脱硝工程主要包括：还原剂的储存与制备、输送、

计量分配及喷射系统。工艺流程见图2-2。

冷却空气

图2-2SNCR系统工艺流程图

2.2.2.2还原剂的储存与制备包括尿素储仓或氨水储罐，以及尿素

溶解、稀释或氨蒸发、氨气缓冲等设备。

2.2.2.3还原剂的输送包括蒸汽管道、水管道、还原剂管道及输送

泵等。

2.2.2.4还原剂的计量分配包括还原剂、雾化介质和稀释水的压力、

温度计量设备，以及流量的分配设备等。

2.2.2.5还原剂的喷射包括喷射枪及电动推进装置等。

3.2.3工艺设计

3.2.3.1尿素溶液储存和制备系统

(1)尿素颗粒存贮仓应至少设置1个，应设计成锥形底立式碳钢

罐，并且应设置热风流化装置和振动下料装置，以防止固体尿素吸潮、

架桥及结块堵塞。

(2)应至少设置一座不锈钢材质的尿素溶解罐，将尿素颗粒制备

成质量浓度为50%的尿素溶液储存。尿素溶液的总储存容量宜按照不

小于所对应的SNCR系统在BMCR工况下5天的总消耗量来设计。

(3)尿素溶解罐应设有人孔、尿素颗粒或尿素溶液入口、尿素溶

液出口、通风孔、搅拌器口、液位表、温度表口和排放口，宜设置加

热装置。

(4)尿素颗粒溶解设备宜布置在室内，尿素溶液储存设备宜布置

在室外。设备间距应满足施工、操作和维护的要求，结合电厂所在地

域条件考虑尿素溶液管道的保温及伴热。

(5)尿素溶解罐和尿素溶液储罐之间应设置输送泵，输送泵可采

用离心泵。

(6)尿素溶液储罐可采用FRP或不低于304的不锈钢制造。尿素

溶液储罐的开口应有人孔、尿素溶液进出口、通风孔、液位表、温度

表口和排放口；罐外壁应设有梯子、平台、栏杆和液面计支架。

(7)在喷入锅炉前，尿素溶液宜通过静态混合器与稀释水(应采用

除盐水)混合稀释，稀释后的质量浓度不得大于10%o

(8)每台锅炉宜配置一套稀释系统并加装过滤器。每台锅炉应设

计两台稀释水泵(1运1备)。流量设计裕量应不小于10%,压头设计

裕量应不小于20%o

3.2.3.2氨水储存系统

1)常采用20%或25%浓度