【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 兩臺(tái) 鍋爐負(fù)荷 50%110%BMCR 負(fù)荷范圍內(nèi)有效地運(yùn)行； ● 采用 SNCR 煙氣脫硝技術(shù)， 采用 20%氨水 溶液（ wt%）作為 SNCR 煙氣脫硝系統(tǒng)的還原劑； ● 設(shè)計(jì) 系統(tǒng)脫硝效率達(dá)到 %，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。 ● 脫硝裝置的服務(wù)壽命為 30 年。脫硝裝置中其他所有設(shè)備，在正常檢修維護(hù)時(shí)都能保證 30 年的使用壽命； ● 脫硝裝置在運(yùn)行工況下，氨的逃逸率小于 8 mg/m3； ● 氨水 儲(chǔ)存系統(tǒng)按 2 臺(tái) 鍋爐 公用設(shè)計(jì)，其它系統(tǒng)按單元鍋爐設(shè)計(jì)； ● 煙氣脫硝工程內(nèi)電 氣負(fù)荷均為低壓負(fù)荷情況，系統(tǒng)內(nèi)只設(shè)低壓配電裝置； ● 控制系統(tǒng)：煙氣脫硝工程 氨水 計(jì)量分配 的控制系統(tǒng) 與爐區(qū) 的 控制系統(tǒng) 采用 新增的 DCS 控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以獨(dú)立運(yùn)行， 并通過(guò)光纖通訊，在主控室設(shè)置操作員站，實(shí)現(xiàn) 現(xiàn)場(chǎng)操作及鍋爐控制室內(nèi) DCS 監(jiān)視和操作 。 控制對(duì)象包括：脫硝 還原 劑 濃度 控制系統(tǒng)、噴槍混合控制系統(tǒng)、溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。 ，使 脫硝控制系統(tǒng)可在無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)就地人員配合的條件下，在 鍋爐 控制室內(nèi)完成對(duì)脫硝系統(tǒng) 12 脫硝劑的輸送、計(jì)量、水泵、噴槍系統(tǒng)等啟?？刂?，運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)視、記錄、打印及事故處理 。 工程主要組成部分 滿足如下要求 ： 還原劑噴射系統(tǒng) 1) 還原劑噴射系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能適應(yīng)鍋爐 50％～ 110％ BMCR 之間的任何負(fù)荷持續(xù)安全運(yùn)行，并能適應(yīng)鍋爐的負(fù)荷變化和鍋爐啟停次數(shù)的要求。 2) SNCR 脫硝裝置能夠在 NOx排放濃度為最小值和最大值之間任何點(diǎn)運(yùn)行。 3) 噴射系統(tǒng)盡量考慮利用現(xiàn)有鍋爐平臺(tái)進(jìn)行安裝和維修。 4) 噴槍有足夠的冷卻保護(hù)措施以使其能承受反應(yīng)溫度窗口的溫度，而不產(chǎn)生任何損壞。 5)采用固定噴嘴，壓縮空氣霧化的雙 流體噴槍，在鍋爐每個(gè)旋風(fēng)分離器入口布置二套噴槍， 在水平煙道上布置二套噴槍，剩余 二套布置在水平煙道的下部 鍋爐本體上 ；每臺(tái)鍋爐共布置 8 套噴槍。噴槍設(shè)置外套管， 除旋風(fēng)分離器位置的 4 支噴槍外其他的均 通入鍋爐鼓風(fēng)機(jī)冷空氣冷卻保護(hù)。 6)在線配制稀釋好的氨水溶液將送到各層噴射層，各噴射層設(shè)有總閥門控制 本噴射層是否投運(yùn)，投運(yùn)的噴射層采用固定噴槍方式 。短噴槍噴射所需的霧化介質(zhì)采用壓縮空氣。爐前壓縮空氣總管上設(shè)有流量壓力測(cè)量，分幾路通到各噴射層，每個(gè)噴射層的霧化壓縮空氣總管設(shè)有壓力調(diào)節(jié)、壓力測(cè)量、流量測(cè)量 控制閥門 ，再通往各個(gè)噴射器。 氨水溶液由旋風(fēng)分離器進(jìn)口 水平煙道 處的 分配箱向各支管 噴射點(diǎn) 均勻分配后噴 射進(jìn)入旋風(fēng)分離器入口位置 。 氮氧化物與還原劑在氨水汽化后發(fā)生氣相反應(yīng)。少量氣態(tài)氨排入大氣。 本工程每臺(tái)鍋爐配制 八支 噴槍，噴槍布置在燃燒室出口與分離器入口之間的煙道截面處，用于分配稀釋后的還原劑，孔徑尺寸根據(jù)實(shí)際選擇噴槍尺寸確定。進(jìn)行詳細(xì)施工設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)數(shù)學(xué)模型計(jì)算 (CFD)了解爐膛 NOx濃度分布、爐膛溫度分布、爐膛氣流分布以及煙氣組分分布情況 。 溫度、混合效果、停留時(shí)間是循環(huán)流化床鍋爐 SNCR 系統(tǒng)取得上面的關(guān)鍵因素的保證，取決于噴氨點(diǎn)位置的選取。所確定的噴射點(diǎn)應(yīng)該溫度合適，混合充分，并且有足夠的停留時(shí)間。分 離器是循環(huán)流化床鍋爐最合適的反映劑噴射區(qū)域，高脫硝效率的關(guān)鍵所在。因本項(xiàng)目鍋爐設(shè)計(jì)采用的是非緊湊型旋風(fēng)分離器，故選擇旋風(fēng)分離器入口作為噴射 13 點(diǎn)，此處的煙氣對(duì)噴入的氨有引射作用，煙氣速度和氨噴霧速度夾角為銳角，有利于氨水霧和煙氣的混合。而且入口處的噴霧需要的穿透距離短，氨水噴霧可以比較容易地充滿垂直于煙氣速度方向的橫截面內(nèi)，從而保證混合均勻。再者，入口處煙氣到中心管出口有較遠(yuǎn)的行程，氨獲得較長(zhǎng)的停留時(shí)間，有利于還原反應(yīng)的進(jìn)行。 有以下情況時(shí)， SNCR 系統(tǒng)必須全部停止： 1， 鍋爐 MFT 動(dòng)作 2， 鍋爐沒(méi)有煙氣量 3， 脫硝 DCS 控制系統(tǒng)故障 4， 氨水 在線 濃度計(jì)故障 5， CEMS 污染物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)故障 計(jì)量分配系統(tǒng) 1) 每臺(tái)鍋爐配置計(jì)量 與 分配系統(tǒng)。 2) 計(jì)量分配系統(tǒng)就近布置在噴射系統(tǒng)附近鍋爐平臺(tái)上，以焊接或螺栓的形式固定 。不影響鍋爐其他部位檢修工作。 3) 計(jì)量分配系統(tǒng)設(shè)置空氣過(guò)濾器，以防設(shè)備堵塞。 4)計(jì)量混合系統(tǒng)主要包括：每種輸入介質(zhì)的開(kāi)關(guān)閥；每種輸入介質(zhì)的過(guò)濾器；單向閥；還原劑控制閥；壓縮空氣壓力調(diào)節(jié)閥；還原劑流量計(jì)；混合液用壓力變送器；壓縮空氣用壓力表；還原劑用就地手動(dòng)控制閥、壓力表、流量計(jì)。 氨水 溶液儲(chǔ)存和制備系統(tǒng) 1) 氨水 溶液儲(chǔ)存系統(tǒng)的總儲(chǔ)存容量按照不小于 兩臺(tái)鍋爐 SNCR 裝置 BMCR 工況下5~7 天的總消耗量來(lái)設(shè)計(jì) ，區(qū)域布置考慮二 臺(tái)鍋爐的所需，預(yù)留場(chǎng)地，本期建設(shè)的溶液制備與儲(chǔ)存系統(tǒng)與將來(lái)擴(kuò)建的設(shè)施考慮無(wú)互為備用 。 還原劑氨水由槽罐車運(yùn)輸?shù)綇S區(qū)，通過(guò)卸料泵站向儲(chǔ)存罐內(nèi)注液。 儲(chǔ)存罐及泵站模塊可 安裝于混凝土圍堰內(nèi)。為避免罐內(nèi)過(guò)壓或真空，罐頂部安裝安全閥及 呼吸 閥。運(yùn)行期間，罐壓通過(guò)壓力變送器可實(shí)現(xiàn)就地及遠(yuǎn)程連續(xù)監(jiān)測(cè)。 輸送泵（一用一備）在 一定 壓力下向 SNCR 系統(tǒng)提供氨水。因此一定量的氨水循環(huán)往 復(fù)，循環(huán)線路的壓力由壓力調(diào)節(jié)閥控制。脫硝所要求的氨水量由安裝在 SNCR 系統(tǒng)計(jì)量模塊的流量控制閥設(shè)定。 氨水 SNCR 系統(tǒng)對(duì)罐區(qū)及系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)要求較高，我們?cè)趦?chǔ)罐設(shè)計(jì)上對(duì)安全性作了 14 詳細(xì)的設(shè)計(jì)，如整個(gè)系統(tǒng)配有氣體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)氨泄露將會(huì)發(fā)出警報(bào)，并在高位泄露的情況下自動(dòng)停止系統(tǒng)運(yùn)行。為了保證儲(chǔ)罐的安全，儲(chǔ)罐上配有的所有儀器儀表均是防爆儀表，在使用過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生電火花。儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)也充分考慮了氨水蒸汽壓高的特點(diǎn)，設(shè)有溫度及壓力監(jiān)測(cè)，對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，罐內(nèi)一旦超壓，壓力釋放閥會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟，使罐內(nèi)壓力回落 到正常水平。 2) 氨水 考慮 采用 罐車運(yùn)輸 。 3) 氨水 溶液 濃度為 20％（重量 比 ） 。 4) 氨水 溶液 和儲(chǔ)存設(shè)備依據(jù)就近原則在鍋爐附近空地布置。設(shè)備間距滿足施工、操作和維護(hù)的要求，各設(shè)備間的連接管道保溫。 5) 氨水 溶液 罐設(shè)置 1 座， 溶液 罐由 304 不銹鋼材質(zhì) 制造， 并 做 焊口 探傷檢測(cè)，保證不泄漏 。 6) 氨水 溶液 罐的開(kāi)口有人孔、 氨水 或 氨水 溶液入口、 氨水 溶液出口、通風(fēng)孔、攪拌器口、液位表、溫度表口 、取樣口 和排放口。 7) 氨水 溶液 罐和 氨水 溶液儲(chǔ)罐之間設(shè)置輸送泵，輸送泵采用離心泵。 8) 氨水 溶液儲(chǔ)罐裝設(shè) 1 座并設(shè) 呼吸閥 裝 置。 并在儲(chǔ)存罐預(yù)留 15%溶液管道接口。 9) 氨水 溶液儲(chǔ)罐設(shè)有梯子、平臺(tái)、欄桿和液面計(jì)支架。 10) 氨水 溶液 罐 考慮疏水回收利用。 11） 氨水 配置罐采用磁翻板液位計(jì)（帶信號(hào)輸出），遠(yuǎn)傳采用連續(xù) 法蘭式液位計(jì)，就地安裝 。 氨水 溶液輸送供給系統(tǒng) 1) 每 鍋爐 各設(shè) 一套 氨水 溶液輸送供給系統(tǒng)。 2) 氨水 溶液輸送泵采用 液壓隔膜計(jì)量 泵 ，由變頻器調(diào)節(jié)控制 。 3) 輸送泵設(shè)有備用，對(duì)于每套輸送供給系統(tǒng)，輸送泵采用 2 100%容量設(shè)計(jì) 。 4) 氨水 溶液輸送供給系統(tǒng)設(shè)置過(guò)濾器，以防止設(shè)備堵塞。 背壓控制閥 背壓控制回路能調(diào)節(jié) 氨水 溶液輸送 泵為計(jì)量裝置供應(yīng) 氨水 所需的穩(wěn)定流量和壓力，背壓控制閥設(shè)置一套。 噴 槍 分配裝置 噴 槍 分配裝置放在噴 槍 前，同時(shí)， 該裝置設(shè)有 霧化空氣和冷卻空氣 管道， 為了安裝 15 方便 ， 這個(gè)裝置已組成模塊。 噴槍是 SNCR 系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，噴槍的材質(zhì)、設(shè)計(jì)對(duì)脫硝系統(tǒng)的效率和噴槍的壽命有很大的影響。我公司針對(duì) 本 鍋爐要求的效率和霧化，設(shè)計(jì)最適合的噴槍。火電鍋爐爐膛大、煙氣量大，設(shè)計(jì)基于 本 項(xiàng)目特點(diǎn)的耐磨耐高溫、穿透力強(qiáng)的噴槍 。 墻式噴槍組件 每一個(gè)噴槍組件都 具有適合的尺寸和特性，保證達(dá)到必須的 NOx 減排所需的流量和壓力。噴槍 槍體材質(zhì) 316L，噴嘴為哈氏合金材質(zhì) 。 每臺(tái)鍋爐都設(shè)有一個(gè)流量計(jì)量模塊，包括一個(gè)布置在開(kāi)關(guān)閥和流量調(diào)節(jié)閥之間的流量計(jì)構(gòu)成。計(jì)量模塊管線上設(shè)置現(xiàn)場(chǎng)壓力表和壓力開(kāi)關(guān)，壓力開(kāi)關(guān)的壓力信號(hào)送往 DCS系統(tǒng)，作為每臺(tái)鍋爐噴氨量的反饋信號(hào)。裝設(shè)在煙囪的 NOx測(cè)量信號(hào)送到 DCS 系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)一定的算法，通過(guò) DCS 向調(diào)節(jié)閥發(fā)送指令信號(hào)。 氨水在計(jì)量管線的調(diào)節(jié)閥之后分成兩路，分別送往兩個(gè)分離器。每個(gè)分離器均設(shè)置了 8 支氨水噴槍，每個(gè)分離器有一個(gè)氨水流量分配模塊，在分 離器前的氨水流量分配模塊中，每支噴槍前都設(shè)置了差壓流量計(jì)，用于監(jiān)視每支噴槍的了氨水流量。通過(guò)差壓流量計(jì)后的閥門開(kāi)度調(diào)節(jié)，而實(shí)現(xiàn)每支噴槍之間流量的均勻分配。 噴槍：每臺(tái)鍋爐 8 套。采用轉(zhuǎn)為脫硝系統(tǒng)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的氣力霧化噴射器，它包括噴槍本體、噴嘴座、霧化頭、噴嘴罩四部分。噴槍本體上的氨水溶液進(jìn)口和霧化氣體進(jìn)口為螺紋連接，通過(guò)兩根金屬軟管分別與氨水溶液管路、 壓縮空氣 管路連接。 每個(gè) 組件 包括空氣霧化噴槍、用于插入調(diào)整的適配器、用于連接鍋爐支撐的連接件、快裝接頭和用于化學(xué)劑和霧化空氣管路 及冷卻空氣管路 連接的鋼絲編織可彎 曲軟管。 稀釋水系統(tǒng) 當(dāng)鍋爐負(fù)荷或爐膛出口的 NOx 濃度變化時(shí)，送入爐膛的氨水量也應(yīng)隨之變化，這將導(dǎo)致送入噴射器的流量發(fā)生變化。若噴射器的流量變化太大，將會(huì)影響到霧化噴射效果，從而影響脫硝率和氨殘余。因此，設(shè)計(jì)了稀釋水系統(tǒng)，用來(lái)保證在運(yùn)行工況變化時(shí)噴嘴中流體流量基本不變。 給水排水系統(tǒng)及廢水處理系統(tǒng) ● 給水排水系統(tǒng)： SNCR 系統(tǒng)，利用 滿足要求的新鮮化學(xué) 水 ， 自動(dòng) 配 制成 一定 濃 度 的 氨水 溶液 ， 經(jīng) 16 輸送系統(tǒng)輸送至噴槍，噴入爐 膛內(nèi)部 進(jìn)行脫硝反應(yīng)。 按電廠水質(zhì)報(bào)告， 氨水 溶液 稀釋 水采用新鮮 工業(yè) 除鹽水。 ● 廢水 的 處理： 氨水 溶液制備以及稀釋過(guò)程中無(wú)廢水產(chǎn)生，在系統(tǒng)停運(yùn)期間， 氨水 管路的沖洗水回到 氨水 溶液制備車間地坑，重復(fù)回收利用，無(wú)需廢水處理系統(tǒng)。 管道 設(shè)計(jì)原則 本工程中的工藝材料，根據(jù)物性及工藝要求， 氨水溶液管道選用不銹鋼無(wú)縫鋼管，氨水溶液相關(guān)設(shè)備、管道閥門及相關(guān)輔材選用不銹鋼材質(zhì)；稀釋水管道、壓縮空氣管道選用 不銹鋼 材質(zhì)的無(wú)縫鋼管 。 (1) 投標(biāo)方 根據(jù)最新版國(guó)標(biāo)設(shè)計(jì)、供應(yīng)成套管道、輔件和管道支撐。 氨水 制備到鍋爐的 氨水 溶液循環(huán)管道的支架，盡量利用廠區(qū)原有管網(wǎng)支架。 (2) 管道設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮工作介質(zhì)對(duì)管道系統(tǒng)的腐蝕與磨損，選用恰當(dāng)?shù)墓懿模ㄈ缫r膠鋼管、不銹鋼管、合金鋼鋼管和玻璃鋼管道等）、閥門和附件，并且征得 招標(biāo)方 的同意。 管道設(shè)保溫措施及電伴熱系統(tǒng)，符合 火力發(fā)電廠保溫油漆設(shè)計(jì)規(guī)程 Code for designing insulation and painting of fossil fuel power plant DL/T 5072— 1997 和 《工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 GBJ12689。 (3) 投標(biāo)方 按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，合理確定各管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)（如壓力、溫度、流量、流速等），其數(shù)據(jù)提交 招標(biāo)方 。 (4) 管道及附件的布置必須滿足脫硝裝置施工及運(yùn)行維護(hù)的要求，并避免與其它設(shè)施發(fā)生碰撞。 (5) 投標(biāo)方 管道與 招標(biāo)方 管道或設(shè)備相連接處， 投標(biāo)方 指明所用材料的特性。 ? 標(biāo)準(zhǔn)化。本工程設(shè)計(jì)及其實(shí)施將按照國(guó) 家、地方的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。我們所選用的系統(tǒng)，設(shè)備，產(chǎn)品和軟件符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或主流模式。 ? 先進(jìn)性。工程的整體方案將保證具有明顯的先進(jìn)特征?？紤]到電子信息技術(shù)的迅速發(fā)展，本設(shè)計(jì)在技術(shù)上將適度超前，所采用的設(shè)備，產(chǎn)品和軟件不僅成熟而且能代表當(dāng)今世界的技術(shù)水平。 ? 實(shí)用性。本工程設(shè)計(jì)將以用戶需求分析著手，并以得到用戶認(rèn)可的需求為目標(biāo)來(lái)開(kāi)展工作，保證滿足目前及將來(lái)的各種需要。 17 ? 合理性和經(jīng)濟(jì)性。在保證先進(jìn)性的同時(shí)，以提高工作效率，節(jié)省人力和各種資源為目標(biāo)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，充分考慮系統(tǒng)的實(shí)用和效益，爭(zhēng)取獲得最大的投資回報(bào)率。 ? 安全 性和可靠性。安全和可靠是對(duì)動(dòng)力能源的基本要求，是本集成管理系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)所追求的主要目標(biāo)。 ? 模塊化和可擴(kuò)充性。集成管理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)將是結(jié)構(gòu)化和模塊化的，具有很好的兼容性和可擴(kuò)充性，既可使不同廠商的設(shè)備產(chǎn)品綜合在一個(gè)系統(tǒng)中，又可使系統(tǒng)能在日后得以方便地?cái)U(kuò)充，并擴(kuò)展另外廠商的設(shè)備產(chǎn)品。 ? 方便性和舒適性。我們提供的 DCS 集中控制系統(tǒng) 在使用和操作上將是十分方便和舒適的，將為 系統(tǒng) 的擁有者、管理者及其客戶提供最有效的信息服務(wù)，提供高效、舒適、便利和安全的工作環(huán)境。 ? 靈活性。系統(tǒng)提供管理人員和用戶靈活移動(dòng)和變更設(shè)備的可能 。 投標(biāo)方 方設(shè)計(jì)依據(jù)至少遵循下列文件和標(biāo)準(zhǔn)，但不限于此： 1) 本項(xiàng)目招標(biāo)文件 2) 《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 DL50002020 3) 《電力工程制圖標(biāo)準(zhǔn)》 DL502893 4) 《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》 DL40091 5) 《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》 DL/T 5