【文章內(nèi)容簡介】 在對液氨有限 制的中心城市或地區(qū) ，受運輸條件限制的 可選用尿素或氨水做為還原劑；對于 SNCR法煙氣脫硝工藝，可因地制宜的選擇尿素或氨水作為還原劑。 催化劑 類型 選擇原則 鍋爐省煤器出口煙塵濃度＜ 30g/m3時，宜優(yōu)先考慮采用蜂窩式催化劑 ； 當鍋爐省煤器出口煙塵濃度≥ 40g/m3時，宜優(yōu)先考慮使用平板式催化劑；當 鍋爐省煤器出口煙塵濃度 在 3040g/m3之間時，應根據(jù)項目實際情況選擇蜂窩式或平板式催化劑。 材料選擇原則 對于還原劑為液氨的脫硝系統(tǒng)，閥門、管線、設備材質(zhì)可使用碳鋼；對于還原劑為氨水的 脫硝系統(tǒng)，氨水儲罐材質(zhì)采用碳鋼，與氨水溶液接觸的閥門、管線材質(zhì)采用不銹鋼；對于還原劑為尿素的脫硝系統(tǒng)，尿素顆粒儲倉材質(zhì)采用普通碳鋼（內(nèi)襯玻璃鋼），與尿素溶液接觸的閥門、管線、設備（泵、容器等）材質(zhì)采用不銹鋼。以上所有材質(zhì)中均不能含銅、銅合金。 安全性要求 9 脫硝工程在 可 研、初設、施工、建造、運行等過程中應重視安全問題，并 應符合國家安全方面相關(guān)法規(guī)、標準、規(guī)定的要求。 脫硝裝置的可用率應保證在 98%以上，裝置使用壽命及檢修維護周期應與主機一致。 脫硝裝置的設計應采用 設計煤 種時的煙氣條件 為設計 條件 ，同時考慮校核煤種條件下脫硝裝置能安全運行。 脫硝裝置的入口煙氣設計參數(shù)應采用與 鍋爐 煙道接口處的數(shù)據(jù)。 新建鍋爐加裝 SCR脫硝系統(tǒng)時， 宜 采用 設計煤種時 BMCR工況下的煙氣 參數(shù) ，同時考慮校核煤種條件下 NOx達標排放及脫硝裝置安全運行。 現(xiàn)有 鍋爐 加裝 SCR脫硝系統(tǒng)時，其設計工況宜根據(jù)脫硝系統(tǒng)入口處實測煙氣參數(shù)確定，并充分考慮燃料的變化趨勢 。 脫硝裝置 應能滿足 鍋爐負荷變化。脫硝裝置所需電源、水源、氣源、汽源宜利用主體工程設施。 脫硝工程 應根據(jù)環(huán)評及其批復的要求確定是否設置反應器旁路，可根據(jù)需要設置省煤器煙氣旁路。 脫硝工程的設計、建設、調(diào)試、驗收等應由具備相應資質(zhì)的單位承擔，各過程應按規(guī)定的內(nèi)容和深度完成工程，并符合國家有關(guān)強制性法規(guī)、標準的規(guī)定。 現(xiàn)有機組煙氣 脫硝系統(tǒng)在設計時應進行數(shù)值模擬 和物理流場模型優(yōu)化試驗；新建機組煙氣脫硝系統(tǒng)在設計時應進行數(shù)值模擬，并根據(jù)需要進行物理流場模型優(yōu)化試驗。 10 設計單位應具有 環(huán)境工程專項 甲級 設 計 資質(zhì)，并且應具有至少 3臺 600MW及以上國內(nèi)機組脫硝工程業(yè)績。設計單位 應采用 技術(shù)成熟 、先進、 可靠 的主流 脫硝 技術(shù) ，技術(shù) 來源要清晰， 不存在技術(shù)糾紛 ， 并負責脫硝技術(shù) 性能保證 。 脫硝系統(tǒng)設計輸入條件見附件 1，其中所需設計參數(shù)應根據(jù)鍋爐機組設計值 /實測值和實際燃煤參數(shù)確定。 SCR部分 一般性要求 催化劑正常填裝量下 ， 脫硝裝置出口 NOx濃度 應 滿足 環(huán)評批復 、 《火電廠大氣污染物排放標準》 (GB13223)和地方 現(xiàn)行 環(huán)保 法規(guī) 的 要求 。 氨逃逸率應控制 在 3ppm以下 ； SO2/SO3的轉(zhuǎn)化率 不高于1%。 SCR法脫硝系統(tǒng)壓力損失宜控制在 1000Pa之內(nèi)（三 層） ， W型火焰爐控制在 1200Pa之內(nèi)（三層）。 工 程構(gòu)成 與工藝流程 SCR脫硝工程 一般由 還原劑系統(tǒng)、催化反應 及煙氣 系統(tǒng)、輔助 及公用系統(tǒng) 組成 。 工藝流程見圖 21。 11 圖 21 典型火電廠 SCR 法 煙氣脫硝工藝流程圖 布置 一般規(guī)定 （ 1） 脫硝工程的總體設計包括總平面布置、豎向布置、管線綜合布置、綠化規(guī)劃等，應與火電廠的總體設計相協(xié)調(diào)，并滿足下列要求： a）工藝流程合理，煙道短捷； b）交通運輸方便； c）處理好脫硝系統(tǒng)與電廠設施、生產(chǎn)與生活、生產(chǎn)與施工之間的關(guān)系； d）方便施工，有利于維護檢修； e）合理利用地形、地質(zhì)條件； f）充分利用廠內(nèi)公用設施； 12 g）節(jié)約用地，工程量小，運行費用低； h）符合環(huán)境保護、勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生要求。 （ 2） 脫硝還原劑 卸料、貯存及制備場所應集中布置 。其布置應考慮電廠廠區(qū)主導風向的影響。 總平面布置 （ 1） 脫硝 設備 應統(tǒng)一規(guī)劃，不應影響電廠再擴建。 （ 2） SCR反應器宜布置在鍋爐尾部省煤器和空預器之間。 （ 3） SCR輔助設備（ 稀釋 風機、混合器、吹灰器）宜布置在反應器平臺上，可根據(jù)當?shù)貧庀髼l件及設備狀況等因素 確定是 否露天布置。 （ 4） 采用液氨作為還原劑時，應 遵循 GB 50160和 DL 5032，單獨設置卸料、貯存和制備區(qū)域。設置儲氨罐時， 宜 布置在裝置（車間）區(qū)邊緣的一側(cè)，并應在明火或者散發(fā)火花地點的全年最小頻率風向的上風側(cè)，其裝卸站 宜 靠近道路（或鐵路），并考慮必要的消防要求。采用尿素或氨水作為還原劑時，宜將還原劑制備區(qū)域靠近脫硝裝置布置。 對于場地布置困難的電廠，還原劑貯存設施可布置在廠外，但選址要求應符合 GB 50160、 DL 5032及 HG/T 20649中有關(guān)規(guī)定。 （ 5） 還原劑區(qū)域應設置廢水收集池 ，收集 后排入主廠廢水處理系 統(tǒng)統(tǒng)一 處理 。 反應器區(qū)域干除灰納入全廠除灰系統(tǒng)。 豎向布置 （ 1） 脫硝 場地的標高應不受洪水危害。 （ 2） 脫硝裝置主要設施宜與鍋爐尾部煙道 、 煙囪 、 其它相鄰區(qū) 13 域的場地高程相協(xié)調(diào)，并有利于交通聯(lián)系、場地排水和減少土石方工程量。 （ 3） 脫硝場地的平整及土石方平衡應由主體工程統(tǒng)一考慮，應力求土石方自身平衡。 （ 4） 建筑物室內(nèi)、外地坪高差，及特殊場地標高宜符合 相關(guān)標準的 要求 。 （ 5） 脫硝場地的排水宜與主體工程統(tǒng)一考慮。 交通運輸 （ 1） 脫硝還原劑的運輸方式應根據(jù) 所在 地區(qū)交通運輸現(xiàn)狀、物流方 向和電廠的交通條件進行技術(shù)經(jīng)濟比較確定。 （ 2） 液氨和氨水宜就近采購，避免長距離運輸，運輸工具宜采用專用密封槽車，且宜由供貨方統(tǒng)籌安排運輸，電廠負責提供卸料接口；對地處城區(qū)、距離城市較近或有橋梁、隧道等液氨、氨水運輸條件制約的脫硝裝置，宜選擇尿素作為還原劑，尿素應符合 GB2440的要求。 （ 3） 采用液氨和氨水作為還原劑區(qū)域的道路，應兼顧消防通道的設置要求， 一般宜設置環(huán)形消防道路 ， 并設置專用的卸料區(qū)域。 管線布置 （ 1） 管線綜合布置應根據(jù)總平面布置、管內(nèi)介質(zhì)、施工及維護檢修等因素確定，在平面 及空間上應與主體工程相協(xié)調(diào)。 （ 2） 管線布置應短捷、順直，并適當集中，管線與建筑物及道路平行布置，干管宜靠近主要用戶或支管多的一側(cè)布置。 14 （ 3） 除雨水下水道、生活污水下水道和消防管道外，其它 脫硝管線 宜采用綜合架空方式敷設。氨輸送管道不 宜 埋地敷設。 （ 4） 脫硝島內(nèi)的溝道當有腐蝕性液體流過時應做防腐處理，電纜溝道設計應避免有腐蝕性漿液進入。 （ 5） 雨水下水管、生活污水管、消防水管及各類溝道不宜平行布置在道路行車道下面。 （ 6）管道 顏色 標識 要求 如下： 工業(yè)水管線： 綠 色 消防水管線： 紅 色 廢水管線：黑 色 蒸汽管線： 紅 色 蒸汽冷凝水管線： 紅 色 空氣管線：藍 色 氮氣管線：黃 色 氨管線：黃 色 （ 7） KKS編碼 根據(jù) 中國華電集團公司 制定 的《 KKS標識系統(tǒng)編碼規(guī)則》 進行編碼 。 設計 還原劑系統(tǒng) （ 1） 還原劑 1） 可供選擇的還原劑有： a. 液氨（ NH3） ， 可以直接通過蒸發(fā)形成氣態(tài) NH3，其品質(zhì)應符 15 合 GB 536標準； b. 尿素 CO(NH2)2，通過熱解或水解制備得到氣態(tài) NH3，其品質(zhì)應符合 GB 2440標準； c)氨水 （ NH3H 2O或 NH4OH），通過蒸發(fā)后形成氣態(tài) NH3和氣態(tài)H2O，品質(zhì) 應 符合 GB 12268標準 。 2） 制氨系統(tǒng) 基本要求 制氨系統(tǒng)應能連續(xù)、穩(wěn)定地供應脫硝運行所需要的氨流量，并滿足 鍋爐 負荷波動對氨供應量調(diào)整的響應要求。 3）還原劑的運輸 液氨 及氨水的 運輸、卸料、儲存及制備應符合《危險化學品安全管理條例》、《危險化學品生產(chǎn)儲存建設項目安全審查辦法》和GB18218 的相關(guān)規(guī)定。 （ 2）液氨儲存與制備系統(tǒng) 1）液 氨儲存和制備系統(tǒng)各裝置需按乙類 可燃 液 體 要求設計 （ GB 50160） 。 儲氨罐一般不 宜 少于兩 個 ，儲氨罐容積宜按照液氨密度（溫度 40℃時 ）、充裝系數(shù)按 。 2） 儲氨罐容量宜按設計工況下 5天 的氨消耗量設置，儲氨罐應設置防止陽光直射的遮陽棚，遮陽棚的 設置 應避免形成氣體聚集的死角。進入蒸發(fā)器的液氨管道 上 應設置過濾器，防止氨泥及其他雜質(zhì)堵塞管道和設備。 儲氨罐上方應設置水噴淋降溫系統(tǒng)和水噴霧系統(tǒng)。 3） 氨氣制備裝置（液氨蒸發(fā)器）的出力應按設計工況下氨氣消耗量的 110％選擇，且不小于 100%校核工況下的氨氣消耗量。 16 4） 液氨 卸料可通過 卸 氨壓縮機進行，在與槽車接口處設置用于卸氨前后排出管道中 空 氣 /氨 的管道。氨儲存設備及運輸管道上應 設有排空和氮氣置換管路 或接口 。 5） 液氨 區(qū)和有可能產(chǎn)生氨泄 漏 區(qū)域上部設置的頂棚或類似結(jié)構(gòu) ，不應有 造成 氨聚集的封閉上凸區(qū)。 6）液氨 儲存與制備系統(tǒng) 中宜采用 防爆型 氣動執(zhí)行機構(gòu)。 （ 3） 尿素制氨系統(tǒng) 1）尿素作為還原劑可采用固態(tài)尿素和尿素溶液。 尿素 分解 制氨可采用 水解和熱解兩種 工藝 。 2） 尿素 顆粒儲倉可按 1個設計 ， 容量宜按全廠脫硝裝置 BMCR工況下連續(xù)運行不小于 3天所需的氨用量設 置 。 3） 尿素顆粒儲倉到尿素溶解罐的輸送管路應 設置 有關(guān)斷和避免尿素堵料的 裝置 。 4） 尿素溶解設備宜布置在室內(nèi)，尿素溶液儲存設備可布置在室外。設備間距應滿足施工、操作和維護的 要求，各設備間的連接管道應 根據(jù)地域條件決定是否 保溫 及伴熱 。 5） 當采用熱解 工藝 來制備氨時， 每臺爐 應設置一 套 熱解分解室（一般 不設備用 ） ，且熱解分解室和計量分配裝置 宜 靠近 SCR反應器布置。尿素熱解 風 采用獨立風機 ，經(jīng)加熱達到熱解所需溫度后送入脫硝裝置 ， 稀釋風可由 尿素熱解 風替代。 6） 當采用尿素水解 工藝 制備氨時，可設置一臺尿素水解反應器，其出力宜按全廠脫硝系統(tǒng)所需要氨量的 110%來設計，水解反應器多 17 于兩套時，可設一臺備用水解反應器。 （ 4）氨水儲存與制備系統(tǒng) 1）常采用 20%或 25%濃度（質(zhì)量濃度）作為還原劑； 2）氨水 儲罐容量宜按設計工況下 5天 的氨消耗量設置， 氨水儲罐充裝系數(shù)可按 。 3） 儲氨罐 可 設置防止陽光直射的遮陽棚，遮陽棚的 設置 應避免形成氣體聚集的死角。進入蒸發(fā)器的 氨水 管道 上 應設置過濾器，防止氨泥及其他雜質(zhì)堵塞管道和設備。 4） 氨水供應量的控制可通過氨水計量泵控制 ， 氨水計量泵 通常采用變頻泵 ，每爐 1用 1備。 （ 5）管道及材料要求設計參考第 3章，安全設計部分參考第 6章。 反應器 及煙氣 系統(tǒng) （ 1） 反應器的數(shù)量應根據(jù)鍋爐容量、 鍋爐爐型、 布置 空間 、脫硝效率、脫硝系統(tǒng) 可靠性等 因素 確定。 （ 2） 反 應器 應根據(jù)廠址區(qū)氣象及環(huán)境條件，宜 采用 與鍋爐本體相同的封閉方式， 其外壁 宜 保溫，盡量減少煙氣熱量損失。露天 布置時， 保溫層應采取防雨設施 。 （ 3） 反應器和煙道的設計壓力應遵守煙道設計壓力選取標準，反應器和煙道 設計溫度按鍋爐 BMCR工況下 燃用設計或校核煤質(zhì)的最高工作溫度取值 。 （ 4） 現(xiàn)有機組煙氣脫硝系統(tǒng)在設計時應進行數(shù)值模擬和物理流場模型優(yōu)化試驗；新建機組煙氣脫硝系統(tǒng)在設計時應進行數(shù)值模擬， 18 并根據(jù)需要進行物理流場模型優(yōu)化試驗。 試驗范圍 應涵蓋 從鍋爐省煤器出口到鍋爐空預器入口的全部煙氣系統(tǒng)，包含煙氣系統(tǒng)內(nèi)的導流板、噴 氨裝置、反應器入、出口煙道、反應器等。 （ 5） 反應器本體 應 為全鋼焊接結(jié)構(gòu)。反應器鋼結(jié)構(gòu)宜在工廠分段 加工 ，現(xiàn)場拼接。反應器本體 應 采用整體支撐方式。 （ 6） 反應器 截面 尺寸應根據(jù)煙氣流速 、 催化劑模塊 尺寸 及布置方式 等因素 確定。反應器有效高度應根據(jù) 催化劑 模塊高度、層數(shù)、層間凈高、吹灰裝置、煙氣整流 裝置 高度等 因素 綜合考慮 確定 。 （ 7） 反應器入口段 宜 設煙氣擴散段及導流板，促使煙氣的流場均 勻 分布 。反應器出口 宜 設收縮段，其傾斜角度應能避免該處 積 灰。設置 在 催化劑上方 的 整流 裝置 ， 應 保證煙氣流場滿足催化劑入口要求。 （ 8） 在反應器 側(cè)壁應 設置 催化劑安裝 門 和 檢修 人 孔 門 。 （ 9） 反應器內(nèi)催化劑的支架應可兼作催化劑安裝時的滑行導軌 ，也可采用 專用小車 或其他方式裝填或 更換 催化劑 。 （ 10） 反應器本體外周應設平臺 作為人行通道 ，平臺 宜 采用格柵形式 ， 平臺 根據(jù)需要應考慮裝填或更換催化劑時荷載 。 催化劑參考 第 4章。 稀釋風系統(tǒng) （ 1） 稀釋風量應按最大耗氨量設計，稀釋后 NH3（氣態(tài)）