【正文】 .................................................................................................. 68 十、施工組織設(shè)計(jì) .................................................................................................................................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 3 一、技術(shù)規(guī)范 總則 本 技術(shù)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(xiàng)目 。采用 EPC 總承包模式， 提出了該 系統(tǒng) 的功能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、性能、安裝和 調(diào)試 等方面的技術(shù)要求。 脫硝 （ SNCR） 技術(shù)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(dú)控制 ； CEMS 污染物在線系統(tǒng)監(jiān)測(cè)通過(guò)光纖將 接至主控室。 (4) 系統(tǒng)脫硝效率達(dá)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(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)原煙氣折算濃度小于設(shè)計(jì)值 350mg/m3 時(shí)，亦應(yīng)達(dá)到上述脫硝效率要求。脫硝工藝公用系統(tǒng)部分：按照兩臺(tái)爐 50~110% BMCR 負(fù)荷運(yùn)行進(jìn)行設(shè)計(jì)，一臺(tái)爐滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的最大煙氣量按照工況 315000m3/h 考慮。 (5) NH3 逃逸量應(yīng)控制在 8 mg/m3 以下。 (6) 脫硝裝置可用率不小于 98%，服務(wù)壽命為 30 年。 本 技術(shù)方案 提出的是最低限度的技術(shù)要求，并未對(duì)一切技術(shù)要求做出詳細(xì)規(guī)定， 也未充分引述有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的條文。 投標(biāo)方 保證提供符合本 技術(shù)方案 和相關(guān)的國(guó)際、國(guó)內(nèi)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。 工程概況 概述 鍋爐為 四川 鍋爐廠 生產(chǎn)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(jié)構(gòu)、平衡通風(fēng)，采用靜電除塵器，爐外 石灰 — 石膏 脫硫工藝。 根據(jù)鍋爐形式合理選取噴槍布置位置和數(shù)量，并考慮水冷壁管子鰭片空間不夠時(shí)的水冷壁讓管設(shè)計(jì)和施工，做讓管改造時(shí)，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(yíng)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(zhì)條件中等，未受新活動(dòng)的影響。 根據(jù)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(nèi)場(chǎng)地巖土可劃分成 8 個(gè)工程地質(zhì)層 。 地震烈度 根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB183062020），擴(kuò)建廠區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為（相應(yīng)的地震基本烈度為 7 度） 。 場(chǎng)地土類型與建筑場(chǎng)地類別 廠 /場(chǎng)區(qū)地震 地震基本烈度為Ⅷ級(jí) 廠址區(qū)建筑場(chǎng)地 建筑場(chǎng)地級(jí)別為 I~II 類場(chǎng)地 脫硝系統(tǒng)入口煙氣參數(shù) 表 22 脫硝 系統(tǒng)入口煙氣參數(shù) 表 23 鍋 爐 BMCR 工況 SNCR 脫硝系統(tǒng)入口煙氣中污染物成分（標(biāo)準(zhǔn)狀 態(tài)，濕基，實(shí)際含氧量） 項(xiàng)目 單位 數(shù)據(jù) 煙塵濃度 （暫定） mg/Nm3 ～ NOx(入口 ) mg/Nm3 180350 NOx(出口 ) mg/Nm3 設(shè)計(jì)值 90（保證值 100） 100 水源 序號(hào) 名 稱 數(shù) 量 數(shù) 量 數(shù) 量 數(shù) 量 1 燃煤量（ t/d） 300 350 390 520 2 負(fù)荷（ t/h） 6467 7077 8290 128130 3 煙氣產(chǎn)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(zhì)全分析 水樣名稱 取樣位置 水溫℃ 外觀 取樣時(shí)間 PH 值 電導(dǎo)率 濁度（ FTU） 陽(yáng) 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(shè)計(jì)與運(yùn)行條件 SNCR 脫硝 工藝描述 : 我院公司與美國(guó)斯普瑞公司合作，獨(dú)家引進(jìn)吸收該公司的 SNCR 煙氣脫硝技術(shù) 及噴霧技術(shù) ，進(jìn)行了技術(shù)的自主轉(zhuǎn)化。針對(duì)國(guó)內(nèi)生中、小型循環(huán)流化床鍋爐的爐內(nèi)脫硝技術(shù)，進(jìn)一步完善了工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)，形成了技術(shù)成 熟、適應(yīng)國(guó)內(nèi)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(guó) ANSYS 公司的 CFD 計(jì)算流體力學(xué)仿真分析軟件，目前比較流行的是采用 CFD 技術(shù)，對(duì)本脫硝工程 SNCR 系統(tǒng)的布置進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算流 體力學(xué)技術(shù) （ CFD）進(jìn)行分析、預(yù)測(cè)。 由于 SNCR 反應(yīng)需要在特定的溫度區(qū)間 和停留時(shí)間下進(jìn)行，所以還原劑噴射位置的確定對(duì) SNCR 系統(tǒng)十分關(guān)鍵。錯(cuò)誤的噴射位置會(huì) 造成氨逃逸增加，還原劑用量增加和達(dá)不到要求的脫硝效率。 還原劑噴射位置的確定需要通過(guò)流場(chǎng)模擬以確定噴射位置，流場(chǎng)模擬 會(huì)模擬鍋爐溫度、氣體流動(dòng)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(diǎn)：煙氣溫度，還原劑和煙氣混合、反應(yīng)的停留時(shí)間，還原劑的噴射量，還原劑的和煙氣的混合效果，未控制時(shí)的 NOx含量，以及氧氣和二氧化碳的含量。 設(shè)計(jì)和運(yùn)行良好的 SNCR系統(tǒng)，在達(dá)到一定的脫硝效率同時(shí)，不會(huì)有過(guò)量的未反應(yīng)的氨氣（氨逃逸）或其他的污染物質(zhì)排放到空氣中。 當(dāng) 溫度高于適合 NOx脫除反應(yīng)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(yīng)將增強(qiáng)，其將和還原劑與NOx的反應(yīng)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。盡管脫除效率低于最優(yōu) ，但運(yùn)行的時(shí)候一般溫度是高于最優(yōu)溫度的，這樣能減少副反應(yīng)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(zhǎng)的停留時(shí)間情況下，仍然會(huì)有較高氨逃逸的可能性。 NH3作為還原劑時(shí)， SNCR的最佳反應(yīng)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(nèi)，氨水或尿素等氨基還原劑可以在無(wú)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(xué)過(guò)程。其原理如圖所示。 SNCR 技術(shù)簡(jiǎn)介 SNCR 技術(shù)是以 PETRO SNCR 系統(tǒng)為 核心，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化和國(guó)內(nèi)配套而發(fā)展起來(lái)的。 SNCR 系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，處理工藝由下圖所示。 8 國(guó)外已經(jīng)投入商業(yè)運(yùn)行的比較成熟的煙氣脫硝技術(shù) , 它建設(shè)周期短、投資少、脫硝效率中等 , 適合于對(duì)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(nèi) ， 在無(wú)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(jù)此發(fā)展了 SNCR 法。其主要反應(yīng)為： 氨 （ NH3） 為還原劑時(shí) ： 4NH3＋ 6NO?5N2＋ 6H2O 尿素為還原劑 NO+CO(NH2)2+1/2O2→2N 2+CO2+H2O 該反應(yīng)主要發(fā)生在 950℃ 的溫度范圍內(nèi)。 當(dāng)溫度超過(guò) 1100 ℃ 時(shí) ， NH3 會(huì)被氧化成 NO， 反而造成 NOx 排放濃度增大。其反應(yīng)為 ： 4NH3＋ 5O2?4NO＋ 6H2O 而溫度低于 850 ℃ 時(shí) ， 反應(yīng)不完全 ， 氨逃逸率高 ， 造成新的污染。可見(jiàn)溫度過(guò)高或過(guò)低都不利于對(duì)污染物排放的控制。由于最佳反應(yīng)溫度范圍窄，隨負(fù)荷變化，最佳溫度位置變化，為適應(yīng)這種變化，必須在爐中安置大量的噴嘴，且隨負(fù)荷的變化，改變噴入點(diǎn)的位置和數(shù)量。此外反應(yīng)物的駐留時(shí)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(shù) 就 是用 NH尿素等還原劑噴入爐內(nèi)與 NOX 進(jìn)行選擇性反應(yīng)，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(shí)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(jìn)行 SNCR 反應(yīng)生成 N2，該方法是以爐膛為反應(yīng)器。 不同還原劑有不同的反應(yīng)溫度范圍，此溫度范圍稱為溫度窗。 NH3 的反應(yīng)最佳溫度區(qū)為 850～ 1100℃ 。當(dāng)反應(yīng)溫度過(guò)高時(shí)，由于氨的分解會(huì)使 NOx還原率降低，另一方面，反應(yīng)溫度過(guò)低時(shí)，氨的逃逸增加， 也會(huì)使 NOx 還原率降低。 NH3 是高揮發(fā)性和有毒物質(zhì)，氨的逃逸會(huì)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(diǎn)煙氣溫度低影響了氨與 NOx 的反應(yīng) ； 另一種可能是噴入的還原劑過(guò)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(nèi)最有效的部位，因?yàn)?NOx 在爐膛內(nèi)的分布經(jīng)常變化，如果噴入控制點(diǎn)太少或噴到爐內(nèi)某個(gè)斷面上的氨分布不均勻，則會(huì)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?yàn)檩^長(zhǎng)的噴入距離需要覆蓋相當(dāng)大的爐內(nèi)截面。為保證脫硝反應(yīng)能充分地進(jìn)行，以最少的噴入 NH3 量達(dá)到最好的還原效果，必須設(shè)法使噴入的 NH3 與煙氣良好地混合。若噴入的 NH3 不充分反應(yīng)，則逃逸的 NH3 不僅會(huì)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(huì)產(chǎn)生 (NH4)2S04 易造成空氣預(yù)熱器堵塞，并有腐蝕的危險(xiǎn)。 SNCR 系統(tǒng)煙氣脫硝過(guò)程由下面四個(gè)基本過(guò)程完成 ： 接收和儲(chǔ)存還原劑 ； 還原劑的計(jì)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(jìn)行脫硝反應(yīng)。 燃料 本期工程采用的煤質(zhì)資料如下表 ：（按實(shí)際煤種作為設(shè)計(jì)煤種） 表 24設(shè)計(jì)和校核煤種的煤質(zhì)及灰成分分析表 10 氣 /汽源、水源參數(shù) 進(jìn)入可供脫硝裝置氣 /汽源、水源的參數(shù) 廠用氣 排汽含塵粒度 um，壓力露點(diǎn)≤ 40℃ 壓力 Mpa 儀用氣 排汽含塵粒度 um，壓力露點(diǎn)≤ 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(zhì)量 ： 總硬度 150 ppm； 鈣硬度 100 ppm； “M” 堿度 100 ppm； 鐵 ppm ； 導(dǎo)電鍍 250 ?mhos； 沒(méi)有明顯的混濁和懸浮固態(tài)物。 當(dāng)電廠工業(yè)水質(zhì)能滿足以 上條件時(shí) 可 代替除鹽水。 電廠控制系統(tǒng) 發(fā)電鍋爐采用爐、機(jī)、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(shù)據(jù)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(jī)爐輔機(jī)及發(fā)電機(jī) 變壓器組的順序控制系統(tǒng)（ SCS）。 兩臺(tái)鍋爐合設(shè)一個(gè)集中控制室，集中控制室與電子設(shè)備室集中布置。兩臺(tái)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(shè)置一公用網(wǎng)絡(luò)，分別與兩臺(tái)鍋爐的 DCS 通過(guò)網(wǎng)橋開(kāi)關(guān)聯(lián)接。 電廠供電現(xiàn)狀 電動(dòng)機(jī)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(chǔ)存量不小于 2 臺(tái)鍋爐 BMCR 工況下 5~7 天 的 用量，滿足 招標(biāo)方 的要求。 技術(shù)要求 本項(xiàng)目范圍 鍋爐 脫硝裝置 改造項(xiàng)目 的設(shè)計(jì)、設(shè)備供貨、安裝、系統(tǒng)調(diào)試和試運(yùn)行、考核驗(yàn)收、培訓(xùn)等。 脫硝裝置的總體要求 脫硝系統(tǒng)和設(shè)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(shè)計(jì)在