脱硝技术规范书-华电集团20xx0408－试行

脱硝技术规范书-华电集团20xx0408－试行内容摘要：

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。 催化剂 类型 选择原则 锅炉省煤器出口烟尘浓度＜ 30g/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≥ 40g/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 3040g/m3之间时，应根据项目实际情况选择蜂窝式或平板式催化剂。 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。 安全性要求 9 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。 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。 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。 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。 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。 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。 脱硝工程 应根据环评及其批复的要求确定是否设置反应器旁路，可根据需要设置省煤器烟气旁路。 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。 现有机组烟气 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；新建机组烟气脱硝系统在设计时应进行数值模拟，并根据需要进行物理流场模型优化试验。 10 设计单位应具有 环境工程专项 甲级 设 计 资质，并且应具有至少 3台 600MW及以上国内机组脱硝工程业绩。 设计单位 应采用 技术成熟 、先进、 可靠 的主流 脱硝 技术 ，技术 来源要清晰， 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。 SCR部分 一般性要求 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。 氨逃逸率应控制 在 3ppm以下 ； SO2/SO3的转化率 不高于1%。 SCR法脱硝系统压力损失宜控制在 1000Pa之内（三 层） ， W型火焰炉控制在 1200Pa之内（三层）。 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 21。 11 图 21 典型火电厂 SCR 法 烟气脱硝工艺流程图 布置 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； 12 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。 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 GB 50160和 DL 5032，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 GB 50160、 DL 5032及 HG/T 20649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。 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 13 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。 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。 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。 14 （ 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。 设计 还原剂系统 （ 1） 还原剂 1） 可供选择的还原剂有： a. 液氨（ NH3） ， 可以直接通过蒸发形成气态 NH3，其品质应符 15 合 GB 536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 GB 2440标准； c)氨水 （ NH3H 2O或 NH4OH），通过蒸发后形成气态 NH3和气态H2O，品质 应 符合 GB 12268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。 （ 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）。 储氨罐一般不 宜 少于两 个 ，储氨罐容积宜按照液氨密度（温度 40℃时 ）、充装系数按。 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。 16 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 17 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。 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。 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） 现有机组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；新建机组烟气脱硝系统在设计时应进行数值模拟， 18 并根据需要进行物理流场模型优化试验。 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。 （ 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。 催化剂参考 第 4章。 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）。