【文章內容簡介】 地坑泵 。 2) 尿素溶液儲存 系統： 尿素溶液儲罐、加熱器、尿素溶液給料泵。 3) 計量分配熱解 系統： 計量分配模塊、熱解室、燃燒器、稀釋風機、暖風器 。 4) 由主系統接出的水、蒸汽、壓縮空氣等輔助系統的設計。 設計基礎數據 顆粒尿素品質 如果采用顆粒尿素配置尿素溶液，其質量要求為： ? 工業(yè) 或農用 等級 (滿足國標 GB24402021要求 )的合格 尿素 ， 用于產生尿素溶液 ； ? 自由 NH3 5000181。g/g， 縮二脲 5000181。g/g； 北 京 國 電 龍 源 環(huán) 保 工 程 有 限 公 司 T X 0 0 8 A C 華能北京熱電有限責任公司 1 － 4 號爐尿素熱解制氨工程 初步設 計 － 12－ ? 正磷酸鹽 （ 作為 PO4） 6181。g/g，懸浮固態(tài)物 10181。g/g。 除鹽 水 （稀釋用）水質 ? 總硬度 （ 以 CaCO3 表示 ） 150181。g/g ? 導電性 250μs/cm ? SiO215181。g/g ? 金屬物 (鐵，鋅，鉛，錳，鉻，鎳，銅 ) 總量 1181。g/g ? 鈉 5181。g/g ? 正磷酸鹽 、 砷 、 汞 1181。g/g ? 固體懸浮物 10NTU ? 硫酸鹽 10181。g/g ? pH 值 約 7~9 50％尿素溶液品質 如果直接采購 50％尿素溶液，其質量要求為： ? 淡黃色或清澈或輕微渾濁的液體； ? 比重 ~； ? pH值 約為 7~10； ? 自由 NH3 5000181。g/g； 縮二脲 5000181。g/g； ? 正磷酸鹽 3181。g/g； ? 懸浮固態(tài)物 5181。g/g； ? 水硬度 （ CaCO3） 10181。g/g。 性能保證 性能保證 尿素熱解制氨系統應滿足 SCR 工藝的要求，具體如下性能指標： ? 單臺尿素熱解制氨系統絕熱分解室出口的氨 產量為 142kg/h。 ? 絕熱分解室出口分解產物中的 NH3 濃度不超過 5%，溫度不超過 400℃，且不低于 260℃， AIG 接口壓力不小于 4kPa。 ? 尿素熱解制氨裝置的可用率在最終驗收前不低于 99%。 北 京 國 電 龍 源 環(huán) 保 工 程 有 限 公 司 T X 0 0 8 A C 華能北京熱電有限責任公司 1 － 4 號爐尿素熱解制氨工程 初步設 計 － 13－ 裝置的可用率定義： %100??? A BA可用率 A：裝置統計期間可運行小時數。 B：裝置統計期間強迫停運小時數。 工藝系統及主要設備選擇 工藝描述 本工程選用尿素熱解工藝 。 尿素粉末儲存于儲倉，由 稱重 給料機輸送到溶解罐里，用除鹽水將固體尿素 溶解成 50%的尿素溶液，通過尿素溶液 混合 泵輸送到尿素溶液儲罐；尿素溶液經由 給料 泵、計量與分配裝置、霧化噴嘴等進入絕熱分解室，稀釋空氣經加熱后也進入分解室。霧化后的尿素液滴在絕熱分解室內分解，生成的分解產物為 NH H2O 和 CO2，分解產物經由氨噴射系統進入脫硝煙道 。 工藝的反應如下： CO(NH2)2 NH3 + HNCO 尿素 氨 + 異氰酸 HNCO + H2O NH3 + CO2 異 氰酸 + 水 氨 + 二氧化碳 工藝設備 尿素筒倉 設置 1 只尿素筒倉 （ 93m3） ，筒倉容量按 4 臺機組滿負荷 3 天運行設計（每天 24小時） 。 尿素筒倉為 碳 鋼制造，并配檢修起吊設備。尿素通過給料機輸送到尿素溶解罐。 筒倉應設計成錐形底立式罐， “ 錐形 ” 斗部應有 不小于 60176。的斜度，頂部有 3176。的坡面，在筒倉的頂部有密封的防塵檢查 /進入門。筒倉 設計考慮配備 流化風來 防止尿素吸潮 、 架橋及堵塞 。 筒倉配有布袋過濾器，潔凈氣中最大含塵量不超過 50mg/Nm3。為到達頂部檢修布 北 京 國 電 龍 源 環(huán) 保 工 程 有 限 公 司 T X 0 0 8 A C 華能北京熱電有限責任公司 1 － 4 號爐尿素熱解制氨工程 初步設 計 － 14－ 袋除塵器和料 位計 的目的 ， 安裝有 扶 梯。 在筒倉的卸料口裝有關斷裝置和卸料裝置，筒倉出口的設計 應 能控制尿素輸送量以及避免堵料 的功能 。在筒倉出口設有取樣口和取樣裝置，以便化驗和控制尿素的品質。 稱重給料機 配置一套帶計量的給料機為尿素溶解罐輸送固態(tài)尿素。給料機的出力為 18t/h。對于尿素給料量 設有 計量手段，并且計量信號接入 DCS 系統實現顯示、統計等功能。 尿素溶解罐 設置 一 只尿素溶解罐， 體積為 20m3。在溶解罐中，用 已經被尿素儲罐加熱器疏水或輔助蒸汽直接加熱的 除鹽水 制成 50%的尿素溶液。 溶 解罐除設有水流量和溫度控制系統外，還采用輸送泵系統 將化學劑從儲罐底部向側部進行循環(huán)，使化學劑更好的混合。 尿素溶液儲罐 設置兩只 尿素 溶液 儲罐 ，總容量按 4臺機組滿負荷運行 5天（每天 24小時）用量設計，每個罐的體積為 150m3。使用 盤管式蒸汽 加熱。 儲罐為立式平底結構 ， 基礎為現澆鋼筋砼混凝土結構。儲存罐是依據電廠所在地區(qū)可能出現的最 惡劣天氣 溫度、地震帶、風力以及清潔等情況所設計。 尿素溶液 混合 泵 尿素溶液 混合 泵 為不銹鋼 本體 ， 碳化硅機械密封的離心泵 ，兩臺泵一運一備，并列布置。此 外，溶液 混合 泵還利用溶解罐所配置的循環(huán)管道將尿素溶液 進行循環(huán)， 以獲得 更好混合。 尿素溶液 循環(huán)裝置 該裝置是獨立的高流量、高壓輸送系統，布置在尿素溶液儲罐附近。 尿素溶液循環(huán)裝置 使尿素溶液不斷的在計量分配 模塊 和儲罐之間循環(huán)。該裝置具有如下多個功能： ? 提供 尿素溶液 通過 計量分配模塊 輸送到噴射區(qū)域所需壓力； ? 過濾尿素溶液以保證噴射裝置的穩(wěn)定運行； ? 補充溶液輸送途中損失的熱量以防還原劑結晶； 共設置兩套 尿素溶液 循環(huán)裝置，每套裝置包括兩臺離心泵、在線過濾器、在線加熱器。 計量分配 模塊 北 京 國 電 龍 源 環(huán) 保 工 程 有 限 公 司 T X 0 0 8 A C 華能北京熱電有限責任公司 1 － 4 號爐尿素熱解制氨工程 初步設 計 － 15－ 計量 分配 模塊 是 用于精確測量 并獨立 控制輸送到 每個噴射器 的尿素溶液 的裝置 。 計量 分配 模塊 布置在熱解室附近，計量 模塊 用于控制通向分配 模塊 的尿素流量的供給。 該裝置 將響應電廠 DCS 提供的反應劑需求信號。分配模塊 控制通往多個噴射器的尿素和霧化空氣的噴射速率， 空氣和尿素量通過這個裝置來進行調節(jié)以得到適當的氣 /液比并最終得到最佳的 SCR 反應劑。 計量裝置 調整 尿素 流量、激活或關閉噴射區(qū)域或控制區(qū)域流量來響應氨需量信號。 帶噴射器組的熱解室 熱 解室 利用 柴油 作為熱源，來完全分解尿素。在所要求的溫度下，熱解室提供了足夠的 停留時間 以確保尿素到氨的 100%轉化率。 熱解室 的容積是 依據尿素 分解所需的體積來確定。熱空氣將通過 燃燒 器 控制裝置以維持適當的尿素分解溫度。尿素經過 噴射器注入到熱空氣 ， 尿素的添加量 是由 SCR反應器需氨量 來決定的，負荷跟蹤性 將 適應鍋爐負荷變化要求。系統將在 熱解室 出口處提供空氣 /氨氣混合物。 燃燒器裝置由一個燃燒器 、 電子點火 導引 裝置和一臺火焰掃描 儀 組成。 這些設備由一個經認可的燃燒器管理系統組合起來，控制燃燒器的燃燒。 燃燒器 安裝了 一 個 熱電偶 以便 控制管道出口溫度。 噴射器 組 完全由不銹鋼制造。 噴射器將通過熱解室側 面插入。 每一噴射器組件包括用于插入調整的 調節(jié) 器、用于 尿素溶液 和霧化空氣 的 快速接頭。 稀釋風機 稀釋風機提供足夠的空氣量將氨氣充分稀釋，氨 /空氣混合物中的氨體積含量小于5%。 每臺鍋爐設兩臺高壓離心式鼓風機，一運一備。為尿素熱解提供助燃空氣，并用于氨的稀釋。布置在鍋爐房內并盡可能的布置在熱解室附近 。 稀釋風機應能適應鍋爐 40~100%BMCR 負荷下的正常運行，并留有一定裕度：風量裕度不低于 10%，風壓裕度不低于 20%。 尿素熱解制氨 主要設備配置表如下： 序號 名稱 規(guī) 格 及 技 術 要 求 單位 數量 1 尿素顆粒儲倉 V＝ 933 個 1 2 稱重計量給料機 Q＝ 18t/h 臺 1 北 京 國 電 龍 源 環(huán) 保 工 程 有 限 公 司 T X 0 0 8 A C 華能北京熱電有限責任公司 1 － 4 號爐尿素熱解制氨工程 初步設 計 － 16－ 序號 名稱 規(guī) 格 及 技 術 要 求 單位 數量 3 尿素溶液溶解罐 V＝ 20m3 臺 1 4 尿素溶液混合泵 Q＝ 40m3/h， H=20m 臺 2 5 配置車間地坑泵 Q＝ 20m3/h， H=15m 臺 1 6 尿素溶液儲罐 V＝ 150m3 臺 2 7 尿素 給料 泵 Q＝ 20m3/h， H=80m 臺 2 2 8 尿素溶液電加熱器 N＝ 10kW 臺 2 9 計量分配裝置 IZM142 套 4 10 絕熱分解室 DC142 套 4 11 燃燒器 BT55MM 套 4 12 尿素溶液噴射器 SLP3INFTLA 套 4 13 稀釋風機 Q=4300Nm3/h P=6000Pa 臺 8 系統 運行方式 尿素熱解制氨裝置運行模式與鍋爐 運行 相協調， 確保 啟動方式上的快速投入與停止，在負荷調整時有良好的適應特性： ? 尿素熱解制氨系統能在鍋爐 40～ 100%BMCR 負荷條件下持續(xù)、安全地運行，并滿足脫硝系統的氨需求量。 ? 尿素熱解制氨系 統與機組運行方式相匹配，能滿足下述鍋爐負荷波動，且 處于穩(wěn)定的運行狀態(tài) 。 階躍負荷變化： 負荷 50%BMCR 5% BMCR/分鐘 負荷≥ 50%BMCR 10% BMCR/分鐘 負荷等變率： 70~100%負荷范圍內上升速度 5% BMCR/分鐘 50~70%負荷范圍內上升速度 3% BMCR/分鐘 小于 50%負荷范圍內上升速度 ≥ 2% BMCR/分鐘 ? 當接到緊急停機 命令時，系統具有在 15 至 30 秒 內將氨供應從 142kg/h(100%容量 )削減到 0kg/h 的能力，并且不會造成氨濃度超過電廠最大事故 限值。 ? 尿素熱 解制氨系統不允許有氨氣的泄 漏。 ? 在某一設備故障停運時，例如泵等，尿素系統具有供應相應所需氨氣量的能力。氨 氣生產能力不會減少到每臺爐 142kg/h(100%容量 )以下。 北 京 國 電 龍 源 環(huán) 保 工 程 有 限 公 司 T X 0 0 8 A C 華能北京熱電有限責任公司 1 － 4 號爐尿素熱解制氨工程 初步設 計 － 17－ 設備布置 尿素熱解制氨 裝置布置滿足工藝的需要 ,有利施工安裝、運行維護，并考慮交通運輸和電廠整體美觀和諧的需求。 熱解室和計量分配模塊、稀釋風機 布置在 SCR 反應器側的鍋爐 層鋼架 上， 充分利用電廠鍋爐房內現有空間，并考慮工藝布置要求。 尿素溶解 車間布置位于 4號爐 脫 硫 島 東側 ，該區(qū)域長約 34m，寬約 24m，布置 1－ 4 爐尿素溶解 車間 ，同時預留二期脫硝尿素制氨溶解 車間。 進出尿素溶解車間的管道，局部增加管架，其余盡量利用電廠原有廠區(qū)管架， 節(jié)約占地， 即能節(jié)約投資，又能兼顧電廠整體美觀要求。 輔助設施 由于本項目為電廠脫硝工程的配套工程，不考慮另設單獨的化學試驗室、金屬加工車間等輔助車間和設施。 檢修與起吊設施 在尿素顆粒筒倉頂部，考慮其設備的維修和更換配件，配檢修起吊裝置 。 保溫、油漆、防腐 保溫 保溫材料采用 巖棉 ，所有保溫的保護層 采用 的鋁合金板進行包敷 。 油漆 所有設備管道根據工藝和布置的要求采用相適應的防 腐措施 , 設備、箱罐、管道的外表面按常規(guī)電站設計有關要求涂刷油漆及選擇油漆顏色，色彩與全廠相協調并取得買方認可。 北 京 國 電 龍 源 環(huán) 保 工 程 有 限 公 司 T X 0 0 8 A C 華能北京熱電有限責任公司 1 － 4 號爐尿素熱解制氨工程 初步設 計 － 18－ 物料消耗表 項 目 單位 數量 備 注 1 尿素耗 量 kg/h?爐 250 規(guī)定品質 2 除鹽水 耗量 kg/h?爐 250 3 電耗 （所有連續(xù)運行設備軸功率） kW 150 4 0號柴油耗量 kg/h 90 按入口稀釋風溫 140℃ 計 5 儀用壓