【正文】 需要我們自己做出決策，即自己確定方案，選擇流程，查取資料，進行過程和設備計算，并要對自己的選擇作出論證和核算，經過反復的分析比較，擇優(yōu)選定最理想的方案和合理的設計。 ` 33 參考文獻 [1]張強 ,燃煤電站 SCR煙氣脫硝系統(tǒng)技術及工程應用 [M],北京 :化學工業(yè)出版社 ,2021 [2]馮立波 ,羅鐘高 ,葛春 ,火電廠 SCR煙氣脫硝工藝系統(tǒng)設計 [J],能源工程 ,2021：4852 [3]陳進 ,火電廠煙氣脫硝技術 —— 選擇性催化還原法 [M],中國電力出版社 ,2021 [4]孫克勤 ,鐘秦 ,火電廠煙氣脫硝技術及工程應用 [M],北京 :化學工業(yè)出版社 ,2021 [5]段傳和 ,夏懷祥 ,燃煤電站 SCR煙氣脫硝工程技術 [M],北京 :中國電力出版社 ,2021 [6]陳家慶 ,環(huán)保設備原理與設計 [M],第二版 ,北京 :中國石化出版社 ,2021： 638639 [7] 趙毅 ,朱洪濤 ,安曉玲等 ,燃煤電廠 SCR煙氣脫硝技術的研究 [J],電力環(huán)境保護 ,2021,25(1):710 [8]趙宗讓 ,電廠鍋爐 SCR煙氣脫硝系統(tǒng)設計優(yōu)化 [J],中國電力 ,2021,38(11)： 6974 [9]鐘秦 ,燃煤煙氣脫硫脫硝技術及工程實例 [M],北京 :化學工業(yè)出版社 ,2021：305341 [10]張強 ,張西濤 ,燃煤電站實施 SCR脫硝技術的關鍵工藝選 擇 [J],熱力發(fā)電 ,2021,(4):15 [11]李慶 ,黃先騰 ,彭日亮 ,燃煤發(fā)電廠 SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的設計選型 [J],華北電力技術 ,2021,(6)： 5154 [12]楊冬 ,徐鴻 ,SCR煙氣脫硝技術及其在燃煤電廠的應用 [J],電力環(huán)境保護 ,2021,23(1)： 4951 [13]陳進生 ,嵩嶼電廠煙氣 SCR脫硝工藝及特點分析 [J],電力環(huán)境保護 ,2021,22 (6)：4043 [14]郝吉明 ,馬廣大 ,大氣污染控制工程 [M],第二版 ,北京 ,高等教育出版社 ,2021：354374 [15]環(huán)境保護部 ,HJ5622021,火電廠煙氣脫硝工程技術規(guī)范 選擇性催化還原法 [S],北京 :中國環(huán)境科學出版社 ,2021 [16]賈雙燕 ,火電廠煙氣脫硝的數值模擬 [D],[碩士學位論文 ],北京 :華北電力大學 ,2021 。 通過本次畢業(yè)設計的訓練，讓我對自己的專業(yè)有了更加感性和理性的認識 ,這為我的繼續(xù)學習提供了一個很好的指導，我了解了工程設計的一些基本內容，掌握了化工設計的主要程序和方法，并認識到加強工程設計能力的訓練和培養(yǎng)嚴謹求實的科學作風更尤為重要。對化工設備的方方面面上考慮的還很不周到，在實際計算過程中，我還發(fā)現由于沒有及時將所得結果總結，以致在后面的計算中不停的來回翻查數據，這會浪費很多時間。 致 謝 ` 32 歷時 3 個月的課程設計已經進入尾聲，回憶幾個月來的畢設生活，收獲了很多，也有頗多的感觸。 結論 在大部分火電站煙氣脫硝技術中，選擇性催化還原（ SCR）法在國際上已經發(fā)展到非常成熟的地步。 (2)脫硝系統(tǒng)的設計、建設應以電廠所在地的地方排放標準為依據 ,經過脫硝系統(tǒng)處理后的煙氣排放應符合該標準。 (3)脫硝系統(tǒng)的設計、建設、運行應高度重視勞動安全和職業(yè)衛(wèi)生 ,采取各種防護措施 ,保護人身安全和健康。 (3)建設單位應對脫硝系統(tǒng)的管理和人員進行定期培訓 ,使管理和運行人員系統(tǒng)掌握脫硝設備及其它附屬設施正常運行的具體操作和應急情況的處理措施。 ` 30 SCR 系統(tǒng)操作規(guī)程 (1)應該定期檢查監(jiān)測點的煙 氣濃度變化。戴好鋼瓶的安全帽及防震橡膠圈 ,避免滾動和撞擊 ,防止容器受損 [2]。設備都要接地線。 (3)包裝標志為有毒氣體 ,副標志為易燃氣體。 運行與維護 氨區(qū)的安全規(guī)范 氨是強腐蝕性氣體 ,氨區(qū)是單獨規(guī)劃出的安全區(qū)域。 大修理基金提存 企業(yè)用于固定資產大修理的專用資金。 動力費用 鍋爐廠的動力費用主要是燃料和電費 ， 燃料采用煤。 職工定員 鍋爐廠采用三班三運轉連續(xù)工作制 ， 年工作時間為 7648小時 ， 節(jié)假日不停產。 靜態(tài)投資 建筑工程費用為 38萬元 ， 安裝費用為 20萬元 ， 設備及工器費用為 100萬元 ,其中 ,催化劑采用美國康寧公司的蜂窩狀催化劑。 工程建設其他費用及預備費 根據本工程的實際情況進行估算。當一項工程或一個技術方案的經濟效益比較容易定量地進行計算時 ， 效益最大化應是項目經濟評價所追求的目標 [12]。 在滿足功能目標 (特定需要 )的前提下 ， 追求所支出的全生命 (服務 )期費用最小。 ` 26 4 經濟分析與工程概算 經濟分析與評價的意義和基本原理 經濟分析與評價的意義 設計是科學研究與工程應用的橋梁 ， 是科技轉化為生產力的途徑 ， 是新的技術研究成敗的關鍵。 SCR 反應中央控制系統(tǒng) 與機組吸收部分有關的系統(tǒng)采用與機組 DCS一體化配置的遠程 I/O 并由機組 DCS ` 25 操作員站實現對 SCR 的監(jiān)控；與公用部分有關的系統(tǒng)采用 PLC 及就地操作員站進行監(jiān)控以冗余通訊方式接入水處理控制系統(tǒng)（包括通訊電纜） [8]。 在所有煙道的轉彎處一般要設置導向板 ， 導向板和轉彎處應考慮適當的防磨措施。另一方面，能夠有效地控制由于硫酸銨鹽凝結導致的催化劑及空氣預熱器的沾污積灰與腐蝕堵塞。 省煤器旁路 省煤器旁路設置的目的是為了機組在低負荷運行時，保證 SCR入口煙氣溫度高于反應溫度。由于脫硝系統(tǒng)中 易形成酸性廢水， 廢水具有一定的腐蝕性 容易造成設備的損壞和腐蝕，所以 要求 廢水泵 具備耐腐蝕能力。 氨 /空氣混合器 SCR脫硝 工程中要特別注意煙氣的流場 ,要 達到煙氣中 氮氧化物 和 氨氣 的最佳的湍流混合 狀態(tài)。如圖 ： ` 23 圖 立式氨氣緩沖罐 氨氣稀釋槽 選用 立式 水 槽。在氨氣出口管線上裝有壓力檢測裝置與 溫度檢測器 ，以保證蒸發(fā)槽內的壓力處于安全穩(wěn)定的狀態(tài)， 當 管道內的 溫度低于 10℃時切斷液氨進料 ， 使氨氣至緩沖罐維持適當溫度。 液氨裝料壓縮機 本系統(tǒng) 設置 兩臺液氨裝料 氨壓縮機 ，一 用一備 ，設備上面有高壓氣體儲罐以保證壓力的需要， 其結構如圖 所示 ： 圖 液氨裝料壓縮機整體圖 儲氨罐上部的 鋼瓶中裝有 飽和氨氣 ，在壓縮機的作用下，給氨氣增壓 使高壓氨氣進入液氨運輸車的液氨槽內通過壓力 作用 ， 將液氨壓入 液氨儲罐 罐 ，液氨運輸槽中余下的氨氣 ，在液氨壓縮機 反向旋轉 的作用下 把氨氣壓 吸收回到液氨 儲罐。 如圖 ： 圖 聲波吹灰器 ` 20 3 SCR 輔助設備選型 液氨供給裝置 液氨儲存供應 裝置 系統(tǒng)包括液氨 裝料 壓縮機、 液氨儲存 罐、液氨蒸發(fā)器、氨氣緩沖 罐 、 氨氣 稀釋風機、混合器、氨氣稀釋 裝置 等。 氨氣 /煙氣靜態(tài)混合器 選用托普索公司開發(fā)的專有星形混合器 ， 由形狀為有四角星的圓盤組成 ， 根據煙道截面尺寸設計與煙道截面呈 45度 的角度安裝 ， 使盤后的氣流形成渦流 ， 為實現短距離內的最佳混合效果 。選用錳 鐵催化劑介孔二氧化硅作為載體， 比表面積 200m2/g，堆積密度為 ，孔隙率 20%，單價 5000元 /噸，催化劑單元尺寸為 25mm 25mm 25mm，每一催化劑層總共 64模塊。 第 i段壁厚按照下面的公式計算： t ffiihhgL ][ )(6 1???? ?? ? 第二段壁厚 ： mmhhgLt86)(][)(6 2122??????????? 第三段壁厚 ： ` 18 mmhhgLt86)(][)(6 3233??????????? 第四段壁厚： mmhhgLt86)(][)(6 4344??????????? 綜上所述： 取其中的最大值 5mm。 、寬的計算 為方便安裝和調試在反應器兩個方向 各 留 。 式中 ： ntotal —— 催化劑總層數 ； hlayer—— 催化劑層高度， m； C1 —— 支撐、安裝催化劑所需要的空間 ,高度 取 ； C2 —— 整流層安裝高度及安裝需要的空間高度 ，取 6m。 根據定義其計算公式為 : catalystfluegasV VqS ? 34 mSqVVfl u egascatalys t ???? 則催化劑的高度 為： mAVLcatalys tcatalys tcatalys t ??? 式中 Lcatalyst—— 催化劑 高度， m。 m 液氨 = 24 30 103/ 17=65t 液氨儲罐選擇兩個，一用一備 ,其容量大概為 65t。 ： mmmVR S??????? 所以稀釋空氣管道選取公稱直徑為 50mm 的管徑。目前國內 NH3 稀釋空氣比在設計時滿足鍋爐在 BMCR 時 NH3含量小于 5%[15],因此可以根據 NH3的消耗量估算稀釋風的量，具體計算公式為 ： 3595 VNHair qV ?? ； Vair標態(tài)下稀釋空氣比率， m3/h； qVNH3標態(tài)下 NH3流量， m3/h； hmqV V N Hai r / 33 ????? 所以稀釋空氣的速率為： 。 ` 10 2 SCR 系統(tǒng)的設計與計算 設計執(zhí)行標準 1《火電廠大氣污染物排放標準》 GB132232021 2《燃煤電站 SCR煙氣脫硝技術及工程應用》 2021 3《燃煤電站 SCR煙氣煙氣脫硝工程技術》 2021 原始數據 煙氣流量： Q=2 104 Nm3/h； 煙氣溫度： T= 150℃； 進口濃度： NOX in = 700ppm； 進口 O2濃度： O2in=%； 進口 H2O(g)濃度： H2Oin=%； 操 作壓力： ； 空速范圍： 800010000h1； 脫硝效率： 85%； 選擇性： 90%。催化劑有貴金屬和普通金屬，貴金屬易與硫氧化物反應，又昂貴，工程中不建議采用。 本反應采用低溫低塵布置系統(tǒng)： 這種布置方式通常將 SCR 反應器布置在所有的氣體排放控制設備之后 ， 此時的煙氣經前面的氣體控制設備 ， 已經除去了絕大多數對催化劑有害的成分。 煙氣脫硝系統(tǒng) 主要 由還原劑的制備系統(tǒng)和脫硝反應系統(tǒng)兩部分組成 ， 脫硝反應系統(tǒng)有 SCR催化反應器、噴氨系統(tǒng)、稀釋空氣供應系統(tǒng)所組成。還原劑有氨水、液氨及尿素 ， 工業(yè)上常應用的是液氨 ，其次是尿素。但也存在一些明顯的缺點 ： 煙氣成分復雜 ， 某些污染物可使催化劑中毒 ， 高分散度的粉塵微?？筛采w催化劑表面使其活性下降 ， 系統(tǒng)中存在一些為反映的 NH3 和煙氣中的 SO2 作用 ， 生成易腐蝕和堵塞設備的硫酸銨鹽 ， 同時還會降低氨的利用率 ， 投資與運行費用較高 [13]。 SCR 脫硝工藝 SCR 基本原理 SCR 法中催化劑的選取是關鍵。臭氧層被破壞使平流層獲得的熱量減少 ， 達到地球表面的太陽輻射增加 ，導致全球氣候變化。光化學煙霧會使大氣能見度降低 ， 對眼睛、喉嚨有強烈的刺激 ， 并產生頭痛、呼吸道疾病惡化 ,嚴重的甚至死亡 [12]。因在這一些反應中產生了各種毒性很強的二次污染物 [11]?？諝庵械暮吭? 106體積分數 ， 持續(xù) 1小時 ， 開始對人體有影響 ，含量為 ：（ 2050） 106 時 ， 對人眼有刺激作用 ， 當含量達到 150 106時 ， 對人體器官有強烈的刺激 [10]。對環(huán)境、生態(tài)、人類的危害 ， 對經濟發(fā)展的阻礙都很大。 其中 ， 化石燃料燃燒過程產生的 NOx占主要地位 ， 因為其隨著社會的經濟發(fā)展的需求呈現增長的趨勢 [8]。自然源的 NOx主要來自微生物活動、生物體氧化分解、火山噴發(fā)、雷電、平流層光化學過程、土壤和海洋中的光解釋放等 [3]。二氧化氮 （ NO2） 性質較穩(wěn)定 ， 溶于堿、二氧化碳和氯仿。常規(guī)職業(yè)環(huán)境中接觸的是幾種氣體混合物 ，常稱為硝煙 ， 為 NO2和 NO，主要以 NO為主。我國 SCR技術的研究始于 20世紀 90年代 ， 國內絕大多數企業(yè)采