【正文】 .................................................................................................. 68 十、施工組織設計 .................................................................................................................................錯誤 !未定義書簽。 3 一、技術規(guī)范 總則 本 技術方案 適用于 濱州東力熱電有限公司 2 130t/h 循環(huán)流化床鍋爐的脫硝裝置（ SNCR） 項目 。采用 EPC 總承包模式， 提出了該 系統(tǒng) 的功能設計、結構、性能、安裝和 調試 等方面的技術要求。 脫硝 （ SNCR） 技術要求 ： (1) 本工程采用選擇性非催化還原脫硝（ SNCR）工藝。 (2) 使用 氨水 作為脫硝還原劑。 (3) 氨水 輸送和噴射 控制系統(tǒng)使用 DCS 系統(tǒng)單獨控制 ； CEMS 污染物在線系統(tǒng)監(jiān)測通過光纖將 接至主控室。 (4) 系統(tǒng)脫硝效率達到 75%，原煙氣氮 氧化物折算濃度按照 350mg/m3 考慮（出口煙氣含氧量按 %），系統(tǒng)脫硝效率最低保證值按照不小于 %進行設計。當原煙氣折算濃度小于設計值 350mg/m3 時，亦應達到上述脫硝效率要求。脫硝工藝公用系統(tǒng)部分：按照兩臺爐 50~110% BMCR 負荷運行進行設計，一臺爐滿負荷運行時的最大煙氣量按照工況 315000m3/h 考慮。 (5) NH3 逃逸量應控制在 8 mg/m3 以下。 (6) 脫硝裝置可用率不小于 98%，服務壽命為 30 年。 本 技術方案 提出的是最低限度的技術要求，并未對一切技術要求做出詳細規(guī)定， 也未充分引述有關標準及規(guī)范的條文。 投標方 保證提供符合本 技術方案 和相關的國際、國內工業(yè)標準的優(yōu)質產品。 工程概況 概述 鍋爐為 四川 鍋爐廠 生產的 循環(huán)流化床鍋爐 CG130/，鍋爐額定蒸發(fā)量 為2x130t/h、半露天布置，全鋼架結構、平衡通風，采用靜電除塵器，爐外 石灰 — 石膏 脫硫工藝。 根據鍋爐形式合理選取噴槍布置位置和數量，并考慮水冷壁管子鰭片空間不夠時的水冷壁讓管設計和施工，做讓管改造時，不得影響原水冷壁管的水循環(huán)。 廠址 位于山東省濱州市濱城區(qū)小營鎮(zhèn)工業(yè)園 4 廠區(qū)的巖土工程條件 該區(qū)域的工程地質條件中等，未受新活動的影響。 根據靜力觸探曲線資料分析及山地踏勘，擬建線路在垂深 米范圍內場地巖土可劃分成 8 個工程地質層 。 地震烈度 根據《中國地震動參數區(qū)劃圖》（ GB183062020），擴建廠區(qū)地震動峰值加速度為（相應的地震基本烈度為 7 度） 。 場地土類型與建筑場地類別 廠 /場區(qū)地震 地震基本烈度為Ⅷ級 廠址區(qū)建筑場地 建筑場地級別為 I~II 類場地 脫硝系統(tǒng)入口煙氣參數 表 22 脫硝 系統(tǒng)入口煙氣參數 表 23 鍋 爐 BMCR 工況 SNCR 脫硝系統(tǒng)入口煙氣中污染物成分（標準狀 態(tài)，濕基，實際含氧量） 項目 單位 數據 煙塵濃度 （暫定） mg/Nm3 ～ NOx(入口 ) mg/Nm3 180350 NOx(出口 ) mg/Nm3 設計值 90（保證值 100） 100 水源 序號 名 稱 數 量 數 量 數 量 數 量 1 燃煤量（ t/d） 300 350 390 520 2 負荷（ t/h） 6467 7077 8290 128130 3 煙氣產生量（ m3/h） 10088 117688 131138 174850 4 排煙溫度 （℃） 118128 128130 131135 138142 5 平均床溫（℃） 830 846 860 937 5 表 23 水質全分析 水樣名稱 取樣位置 水溫℃ 外觀 取樣時間 PH 值 電導率 濁度（ FTU） 陽 離 子 單位 mg/L 單位 mg/L 單位 mmol/l K+ 總 溶液 固體 總硬度 Na+ 懸浮固體 酚酞堿度 0 Mg2+ 全 SiO2 甲基橙堿度 Ca2+ COD Fe2+ 活性硅 Fe3+ 溶液 固體 Ba2+ Sr2+ Mn2+ NH4+ AI 3+ Cu2+ 陰離子 CI－ 31 SO42－ NO3－ HCO3－ CO32－ PO43－ 水文氣象條件 氣象 ： 年平均氣溫 ℃ 設計與運行條件 SNCR 脫硝 工藝描述 : 我院公司與美國斯普瑞公司合作，獨家引進吸收該公司的 SNCR 煙氣脫硝技術 及噴霧技術 ，進行了技術的自主轉化。針對國內生中、小型循環(huán)流化床鍋爐的爐內脫硝技術，進一步完善了工藝系統(tǒng)設計，形成了技術成 熟、適應國內需要的 SNCR 系統(tǒng)，可廣泛適用于循環(huán)流化床鍋爐、焚燒 爐 、水泥窯等各類系統(tǒng)的煙氣脫硝處理。 6 采用美國 ANSYS 公司的 CFD 計算流體力學仿真分析軟件，目前比較流行的是采用 CFD 技術，對本脫硝工程 SNCR 系統(tǒng)的布置進行了數值模擬計算流 體力學技術 （ CFD）進行分析、預測。 由于 SNCR 反應需要在特定的溫度區(qū)間 和停留時間下進行，所以還原劑噴射位置的確定對 SNCR 系統(tǒng)十分關鍵。錯誤的噴射位置會 造成氨逃逸增加，還原劑用量增加和達不到要求的脫硝效率。 還原劑噴射位置的確定需要通過流場模擬以確定噴射位置，流場模擬 會模擬鍋爐溫度、氣體流動和煙氣混合情況，以確定合適的噴射位置。 SNCR的效率取決于以下幾點：煙氣溫度，還原劑和煙氣混合、反應的停留時間，還原劑的噴射量，還原劑的和煙氣的混合效果，未控制時的 NOx含量，以及氧氣和二氧化碳的含量。 設計和運行良好的 SNCR系統(tǒng)，在達到一定的脫硝效率同時，不會有過量的未反應的氨氣（氨逃逸）或其他的污染物質排放到空氣中。 當 溫度高于適合 NOx脫除反應的溫度范圍， NOx脫除效率也將降低。在曲線的右邊，還原劑的氧化反應將增強，其將和還原劑與NOx的反應進行競爭。盡管脫除效率低于最優(yōu) ，但運行的時候一般溫度是高于最優(yōu)溫度的，這樣能減少副反應的發(fā)生。在曲線的左端的溫度下，盡管一定的脫硝效率和有較長的停留時間情況下，仍然會有較高氨逃逸的可能性。 NH3作為還原劑時， SNCR的最佳反應溫度是 950℃ 。 SNCR 的原理是以氨水、尿素 [CO(NH2)2]等作為還原劑，霧化后注入鍋 7 爐。在一定的溫度范圍內，氨水或尿素等氨基還原劑可以在無催化劑的作用下選擇性地把煙氣中的 NOx 還原為 N2 和 H2O ，故是一種選擇性化學過程。其原理如圖所示。 SNCR 技術簡介 SNCR 技術是以 PETRO SNCR 系統(tǒng)為 核心，并在此基礎上進行設計轉化和國內配套而發(fā)展起來的。 SNCR 系統(tǒng)采用模塊化設計，處理工藝由下圖所示。 8 國外已經投入商業(yè)運行的比較成熟的煙氣脫硝技術 , 它建設周期短、投資少、脫硝效率中等 , 適合于對中小型電廠鍋爐的改造 , 以降低其 NOx 排放量 ， 在 一定 溫度范圍內 ， 在無催化劑的作用下 ， 氨或尿素等氨基還原劑可選擇性地把煙氣中的 NOx 還原為 N2 和 H2O， 基本上不與煙氣中的氧氣作用 ， 據此發(fā)展了 SNCR 法。其主要反應為： 氨 （ NH3） 為還原劑時 ： 4NH3＋ 6NO?5N2＋ 6H2O 尿素為還原劑 NO+CO(NH2)2+1/2O2→2N 2+CO2+H2O 該反應主要發(fā)生在 950℃ 的溫度范圍內。 當溫度超過 1100 ℃ 時 ， NH3 會被氧化成 NO， 反而造成 NOx 排放濃度增大。其反應為 ： 4NH3＋ 5O2?4NO＋ 6H2O 而溫度低于 850 ℃ 時 ， 反應不完全 ， 氨逃逸率高 ， 造成新的污染?？梢姕囟冗^高或過低都不利于對污染物排放的控制。由于最佳反應溫度范圍窄，隨負荷變化，最佳溫度位置變化，為適應這種變化，必須在爐中安置大量的噴嘴，且隨負荷的變化，改變噴入點的位置和數量。此外反應物的駐留時間 很短，很難與煙氣充分混合，造成脫 硝 效率低。 9 選擇性非催化還原技術 就 是用 NH尿素等還原劑噴入爐內與 NOX 進行選擇性反應，不用催化劑，因此必須在高溫區(qū)加入還原劑 ，而且還需要一定的停留時間 。還原劑噴入爐膛 合適的 溫度 區(qū)域，該還原劑（尿素）迅速熱分解成 NH3 并與煙氣中的 NOX 進行 SNCR 反應生成 N2，該方法是以爐膛為反應器。 不同還原劑有不同的反應溫度范圍，此溫度范圍稱為溫度窗。 NH3 的反應最佳溫度區(qū)為 850～ 1100℃ 。當反應溫度過高時，由于氨的分解會使 NOx還原率降低，另一方面，反應溫度過低時，氨的逃逸增加， 也會使 NOx 還原率降低。 NH3 是高揮發(fā)性和有毒物質，氨的逃逸會造成新的環(huán)境污染。 引起 SNCR 系統(tǒng)氨逃逸的原因有兩種，一是由于噴入點煙氣溫度低影響了氨與 NOx 的反應 ； 另一種可能是噴入的還原劑過量或還原劑分布不均勻。還原劑噴入系統(tǒng)必須能將還原劑噴入到爐內最有效的部位，因為 NOx 在爐膛內的分布經常變化，如果噴入控制點太少或噴到爐內某個斷面上的氨分布不均勻，則會出現(xiàn)分布較高的氨逃逸量。在較大的燃煤鍋爐中，還原劑的均勻分布則更困難，因為較長的噴入距離需要覆蓋相當大的爐內截面。為保證脫硝反應能充分地進行，以最少的噴入 NH3 量達到最好的還原效果，必須設法使噴入的 NH3 與煙氣良好地混合。若噴入的 NH3 不充分反應，則逃逸的 NH3 不僅會使煙氣中的飛灰容易沉積在鍋爐尾部的受熱面上，而且煙氣中 NH3 遇到 S03 會產生 (NH4)2S04 易造成空氣預熱器堵塞，并有腐蝕的危險。 SNCR 系統(tǒng)煙氣脫硝過程由下面四個基本過程完成 ： 接收和儲存還原劑 ； 還原劑的計量輸出、與水混合稀釋 ； 在鍋爐合適位置注入稀釋后的還原劑 ； 還原劑與煙氣混合進行脫硝反應。 燃料 本期工程采用的煤質資料如下表 ：（按實際煤種作為設計煤種） 表 24設計和校核煤種的煤質及灰成分分析表 10 氣 /汽源、水源參數 進入可供脫硝裝置氣 /汽源、水源的參數 廠用氣 排汽含塵粒度 um，壓力露點≤ 40℃ 壓力 Mpa 儀用氣 排汽含塵粒度 um，壓力露點≤ 40℃ 壓力 Mpa 輔助蒸汽 溫度 ℃ 200250 壓力 Mpa 工業(yè) 水 壓力 Mpa 氨水 稀釋水 要求 質量 ： 總硬度 150 ppm； 鈣硬度 100 ppm； “M” 堿度 100 ppm； 鐵 ppm ； 導電鍍 250 ?mhos； 沒有明顯的混濁和懸浮固態(tài)物。 當電廠工業(yè)水質能滿足以 上條件時 可 代替除鹽水。 電廠控制系統(tǒng) 發(fā)電鍋爐采用爐、機、電集中控制方式?？刂葡到y(tǒng)采用分散控制系統(tǒng)（ DCS），其功能包括數據采集系統(tǒng)（ DAS）、模擬量控制系統(tǒng)（ MCS）、鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（ FSSS）、機爐輔機及發(fā)電機 變壓器組的順序控制系統(tǒng)（ SCS）。 兩臺鍋爐合設一個集中控制室，集中控制室與電子設備室集中布置。兩臺鍋爐的分熱值（ kal/kg） 固定碳（ %） 灰分（ %） 揮發(fā)分 (%) 硫分 (%) 低位熱值（ kj/kg） 48005200 4247 2629 1925 2020221744 Car Har Oar Nar Sar Aar War 備注 % % % % 2% % % 11 散控制系統(tǒng)之間設置一公用網絡，分別與兩臺鍋爐的 DCS 通過網橋開關聯(lián)接。 電廠供電現(xiàn)狀 電動機電源電壓：低壓 380 V 還原劑 本脫硝工程采用 氨水 作為還原劑 ， 采用濃度為 20%的 氨水 水溶液。 氨水 溶液儲存量不小于 2 臺鍋爐 BMCR 工況下 5~7 天 的 用量，滿足 招標方 的要求。 技術要求 本項目范圍 鍋爐 脫硝裝置 改造項目 的設計、設備供貨、安裝、系統(tǒng)調試和試運行、考核驗收、培訓等。 脫硝裝置的總體要求 脫硝系統(tǒng)和設備至少滿足以下總的要求： ● SNCR 脫硝不增加煙氣阻力； ● 脫硝裝置設計在