【正文】 第 30 頁 反應(yīng)過程采用選擇性催化還原技術(shù)，即在反應(yīng)器入口煙道中噴入氨蒸汽，氨蒸汽與煙氣充分混合后進(jìn)入裝有催化劑的反應(yīng)器，在催化劑的作用下發(fā)生還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)脫出氮氧化物。煙氣中的氮氧化物通常由 95%的 NO 和 5%的 NO2組成，化學(xué)反應(yīng)式如下：4NO+4NH3+O2 4N2+6H2O4NH3+2NO2+O2 3N2+6H2O 系統(tǒng)描述自氨儲(chǔ)存區(qū)的氨氣與稀釋風(fēng)機(jī)來的空氣通過氨/空氣混合器充分混合，混合氣體進(jìn)入氨注入格柵及氨/煙氣混合器與鍋爐尾部煙氣充分混合，混合煙氣經(jīng)過整流后，進(jìn)入SCR 反應(yīng)器，在 SCR 反應(yīng)器內(nèi)氨與氮氧化物反應(yīng)生成氮?dú)夂退?。溫度測(cè)量點(diǎn)位于 SCR 反應(yīng)器進(jìn)口。SCR 反應(yīng)器操作溫度為：280～410℃，當(dāng)煙氣溫度過高或過低時(shí)，系統(tǒng)立即切斷氨氣供給。在 SCR 進(jìn)出口設(shè)置 NOX，O2 監(jiān)視分析儀，在 SCR 出口設(shè)置 NH3 監(jiān)視分析儀。 設(shè)備描述 煙道系統(tǒng)鍋爐省煤器出口煙氣進(jìn)入 SCR 系統(tǒng)，經(jīng)過 SCR 處理的煙氣進(jìn)入鍋爐空氣預(yù)熱器、靜電除塵器和引風(fēng)機(jī)，最后進(jìn)入 FGD 系統(tǒng)。煙道橫截面為矩形，設(shè)有膨脹節(jié)。脫硝系統(tǒng)自帶煙氣接口處的膨脹節(jié)以吸收鍋爐膨脹量，連接煙道的部分重量需由鍋爐鋼架支撐。 SCR 反應(yīng)器反應(yīng)器安裝在金屬構(gòu)架平臺(tái)上，截面成矩形，并且由起到加強(qiáng)作用的鋼板托起，反應(yīng)器的載荷通過它的側(cè)墻均勻地分布，向下傳遞，利用它的彈性和滑動(dòng)軸承墊傳到它的支撐結(jié)構(gòu)上。SCR 反應(yīng)器被固定在中心并可向外膨脹，產(chǎn)生最小的水平膨脹位移。反應(yīng)器外壁一側(cè)在催化劑層處有檢修門，用于將催化劑模塊裝入催化劑層。每個(gè)催化劑層都設(shè)有人孔，在停運(yùn)時(shí)允許進(jìn)入檢查催化劑模塊。吹灰器裝在每個(gè)催化劑層的上方，以吹掉催化劑上的塵埃。 催化劑填裝系統(tǒng)采用以下兩種方法可將催化劑模塊移到催化劑層的安裝平臺(tái)：中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司蘭州分公司自備電廠脫硝改造工程 可行性研究報(bào)告 可行性研究設(shè)計(jì)階段 X 第 31 頁1）起重機(jī)：使用提升繩將催化劑連接到起重機(jī)，提升至高出目標(biāo)平面，并利用起重機(jī)將催化劑移到裝料門。2）升降機(jī)（電梯）：模塊卸載入升降機(jī)，升降機(jī)提升至需要的平臺(tái)并送入裝料門。本工程擬采用電動(dòng)起重機(jī)方案。 氨注射系統(tǒng)氨儲(chǔ)存區(qū)域貯罐中的液氨送到蒸發(fā)器中蒸發(fā)產(chǎn)生氣態(tài)氨，氣態(tài)氨被稀釋空氣稀釋后，經(jīng)氨注射柵格注入 SCR 反應(yīng)器入口前的煙道中。稀釋組件——配有稀釋空氣風(fēng)機(jī)，產(chǎn)生氨/空氣混合氣體。氨注射柵格（AIG）——安裝于通向 SCR 的煙道內(nèi)部帶有注射噴嘴的柵格，柵格噴入的氨流量與 NOX濃度匹配。 設(shè)備選擇 SCR 反應(yīng)器煙氣流方向 垂直材料 碳鋼反應(yīng)器總數(shù) 2 套/爐觸媒總層數(shù) 2（初始層）+1（預(yù)備層）=3 脫硝催化劑項(xiàng) 目 單 位 規(guī) 格型式 蜂窩或板式活性溫度范圍 310～420加裝附加層年數(shù) 年 3加裝附加層所需時(shí)間 天 10加裝附加層到更換第一次更換催化劑時(shí)間 年 4更換一層催化劑所需時(shí)間 天 10煙氣流速 m/s中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司蘭州分公司自備電廠脫硝改造工程 可行性研究報(bào)告 可行性研究設(shè)計(jì)階段 X 第 32 頁 AIG(氨注入柵格)及氨/煙氣混合器氨注入柵格包含有注射噴嘴的集管和支管。良好的設(shè)計(jì)能保證氨氣和煙氣充分地混合，并防止噴嘴的灰塵堵塞。每根支管都有一個(gè)流量調(diào)節(jié)閥、節(jié)流孔以及壓力計(jì)的閥門連接。供氣集管設(shè)有壓力顯示儀。氨氣/煙氣混合器置于 AIG(氨注入柵格)的下游以保證氨氣的完全混合。此設(shè)備由碳鋼制的水平與垂直管道柵格組成。 氨的稀釋空氣供應(yīng)裝置為噴氨安裝 2 臺(tái)稀釋空氣風(fēng)機(jī)，一運(yùn)一備，滿足稀釋空氣的供應(yīng)要求。擬采用離心式或羅茨風(fēng)機(jī)。催化劑單元裝載用電動(dòng)吊具，一臺(tái)鍋爐 1 套。 還原劑用量 還原劑采用液氨方案:液氨品質(zhì)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB53688《液體無水氨》技術(shù)指標(biāo)的要求,詳見下表:指標(biāo)名稱 單位 合格品 備注氨含量 % 殘留物含量 % 重量法水份 % mg/kg 重量法油含量紅外光譜法鐵含量 mg/kg 密度 Kg/L 25℃時(shí)沸點(diǎn) ℃ 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓三臺(tái)機(jī)組脫硝劑(液氨)的消耗量如下(B－MCR 工況)：項(xiàng) 目 單位 數(shù)量（一臺(tái)爐） 數(shù)量（三臺(tái)爐）每小時(shí)液氨的消耗量 kg 115105 345315每天液氨的消耗量(20 小時(shí)) kg 23002100 69006300每年液氨的消耗量(6000 小時(shí)) 103 kg 690630 20701890中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司蘭州分公司自備電廠脫硝改造工程 可行性研究報(bào)告 可行性研究設(shè)計(jì)階段 X 第 33 頁 還原劑采用尿素方案三臺(tái)機(jī)組脫硝劑(尿素)的消耗量如下(B－MCR 工況)：項(xiàng) 目 單位 數(shù)量（一臺(tái)爐） 數(shù)量（三臺(tái)爐）每小時(shí)尿素的消耗量 kg 185203 556609每天尿素的消耗量(20 小時(shí)) kg 36964060 1108812180每年尿素的消耗量(55006000 小時(shí))103 kg 1109121833263654 爐后脫硝區(qū)域脫硝島主要接口爐后 SCR 區(qū)所需蒸汽、儀用與廠用壓縮空氣等管道可就近從相應(yīng)系統(tǒng)接入。 還原劑來源及運(yùn)輸電廠本期脫硝液氨用量為 1890t/a，尿素用量為 3326t/a。如果還原劑采用尿素，中國(guó)石油蘭州石化公司、劉家峽化肥廠均有充足的產(chǎn)能，運(yùn)距均在 50km 之內(nèi)；如果采用液氨，中國(guó)石油蘭州石化公司、劉家峽化肥廠雖然有液氨，但作為生產(chǎn)尿素的原料，兩個(gè)單位均不出售。地處蘭州市區(qū)的大唐西固熱電廠、國(guó)電范萍電廠脫硝已投運(yùn)，還原劑均為液氨，供應(yīng)單位是蘭州市一些小化工企業(yè)，產(chǎn)量有限，故本工程液氨來源需進(jìn)一步落實(shí)。本工程最終采用液氨還是尿素作為還原劑，建設(shè)單位應(yīng)根據(jù)安全評(píng)價(jià)的意見，以及市場(chǎng)供應(yīng)情況盡快確定并簽訂供貨協(xié)議。 脫硝改造工程設(shè)想 總平面布置 電廠位置中鋁蘭州分公司 X3x300MW 自備電廠工程位于甘肅 X 省蘭州市紅古區(qū)平安鎮(zhèn)崗子村，現(xiàn)中鋁蘭州分公司 X 連海廠區(qū)西北約 處。脫硝改造工程項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)地位于電廠廠區(qū)內(nèi)。 廠區(qū)總平面布置廠區(qū)橫軸線平行于廠址南側(cè)的天然氣管線，電廠建筑坐標(biāo)與 1954 年北京坐標(biāo)系北偏東 37176。主廠房固定端朝東，擴(kuò)建端向西，汽機(jī)房朝北。廠區(qū)由北向南采用升壓站、空冷平臺(tái)、主廠房三列式布置。主廠房固定端朝東，擴(kuò)建端朝西，煤場(chǎng)位于廠區(qū)的東中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司蘭州分公司自備電廠脫硝改造工程 可行性研究報(bào)告 可行性研究設(shè)計(jì)階段 X 第 34 頁南側(cè)，輸煤棧橋從主廠房固定端進(jìn)入煤倉間。方案一：采用液氨方案脫硝液氨儲(chǔ)存區(qū)尺寸 ，布置在生活污水泵房和地理式生活污水處理設(shè)施以東，汽車卸煤溝西側(cè)區(qū)域，規(guī)劃用地面積約 。（最終以液氨貯存布置詳圖進(jìn)行規(guī)劃確定）。脫硝液氨儲(chǔ)存區(qū)四周設(shè)有消防通道，部分利用廠區(qū)已有道路，另需新建 4m 寬混凝土道路約 100m。方案二：采用尿素方案脫硝尿素儲(chǔ)存區(qū)尺寸 ，布置在 1引風(fēng)機(jī)以南，脫硫區(qū)東側(cè)區(qū)域，電氣配電間布置在脫硝尿素儲(chǔ)存區(qū)東北側(cè)空地，此方案規(guī)劃用地面積約 。（最終以尿素貯存布置詳圖進(jìn)行規(guī)劃確定）。脫硝尿素儲(chǔ)存區(qū)設(shè)有消防通道，利用廠區(qū)已有道路。 電廠位置中鋁蘭州分公司 3x300MW 自備電廠工程位于甘肅省蘭州市紅古區(qū)平安鎮(zhèn)崗子村，現(xiàn)中鋁蘭州分公司連海廠區(qū)西北約 處。脫硝改造工程項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)地位于電廠廠區(qū)內(nèi)。 廠區(qū)總平面布置廠區(qū)橫軸線平行于廠址南側(cè)的天然氣管線，電廠建筑坐標(biāo)與 1954 年北京坐標(biāo)系北偏東 37176。主廠房固定端朝東，擴(kuò)建端向西，汽機(jī)房朝北。廠區(qū)由北向南采用升壓站、空冷平臺(tái)、主廠房三列式布置。主廠房固定端朝東，擴(kuò)建端朝西，煤場(chǎng)位于廠區(qū)的東南側(cè)，輸煤棧橋從主廠房固定端進(jìn)入煤倉間。方案一：采用液氨方案脫硝液氨儲(chǔ)存區(qū)尺寸 ，布置在灰?guī)煲阅希摿騾^(qū)制漿脫水綜合樓西側(cè)區(qū)域，規(guī)劃用地面積約 。（最終以液氨貯存布置詳圖進(jìn)行規(guī)劃確定）。脫硝液氨儲(chǔ)存區(qū)四周設(shè)有消防通道，均利用廠區(qū)已有道路。方案二：采用尿素方案中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司蘭州分公司自備電廠脫硝改造工程 可行性研究報(bào)告 可行性研究設(shè)計(jì)階段 X 第 35 頁脫硝尿素儲(chǔ)存區(qū)尺寸 ，布置在 1引風(fēng)機(jī)以南，脫硫區(qū)東側(cè)區(qū)域，電氣配電間布置在脫硝尿素儲(chǔ)存區(qū)東北側(cè)空地，此方案規(guī)劃用地面積約 。（最終以尿素貯存布置詳圖進(jìn)行規(guī)劃確定）。脫硝尿素儲(chǔ)存區(qū)設(shè)有消防通道，利用廠區(qū)已有道路。 還原劑儲(chǔ)存制備系統(tǒng) 液氨法 系統(tǒng)概述本工程如采用液氨來制備脫硝還原劑，儲(chǔ)存與供應(yīng)系統(tǒng)按省煤器出口 NOx 濃度為330mg350mg/Nm3，脫硝效率 7072%設(shè)計(jì)。本期工程三臺(tái)爐液氨小時(shí)耗量約為315kg345kg。液氨儲(chǔ)存制備系統(tǒng)包括液氨卸料壓縮機(jī)、液氨貯罐、液氨蒸發(fā)器、氨氣緩沖槽、氨氣稀釋槽、廢水泵、廢水池等。本工程液氨儲(chǔ)存和氨制備系統(tǒng)按照本期三臺(tái) 300MW機(jī)組設(shè)計(jì)。此套系統(tǒng)提供氨氣供脫硝反應(yīng)使用。液氨由供貨廠用專用液氨槽車運(yùn)送到電廠，利用液氨卸料壓縮機(jī)將液氨由槽車輸入儲(chǔ)氨罐內(nèi)，儲(chǔ)槽中的液氨輸送到液氨蒸發(fā)槽內(nèi)蒸發(fā)為氨氣，經(jīng)氨氣緩沖槽來控制一定的壓力及其流量，然后與稀釋空氣在混合器中混合均勻，再送達(dá)脫硝系統(tǒng)。氨系統(tǒng)緊急排放的氨氣則排入氨氣稀釋槽中，經(jīng)水的吸收排入廢水池，由廢水泵送至廠區(qū)廢水池內(nèi)。 系統(tǒng)主要設(shè)備 卸料壓縮機(jī)液氨槽車運(yùn)送到氨儲(chǔ)存區(qū)域，壓縮機(jī)抽取液氨貯罐頂氣相氨，經(jīng)分離器后，進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮，壓縮機(jī)出口氣體氨打入槽車頂部將槽車底部液氨壓入氨貯罐，完成液氨卸載過程。液氨卸完后，將軟管內(nèi)剩液排入氨稀釋罐。氨貯罐設(shè)有壓力、報(bào)警，液面指示、顯示、報(bào)警，高高液位報(bào)警并連鎖氨進(jìn)口快速切斷閥，快速切斷閥可就地控制，也可遠(yuǎn)方控制，以適應(yīng)突變情況。 液氨貯罐液氨貯罐的容量，應(yīng)按照鍋爐 BMCR 工況，在設(shè)計(jì)條件下，連續(xù)運(yùn)行 7 天的最大消耗量考慮。經(jīng)計(jì)算，設(shè) 50m3 液氨貯罐兩臺(tái)。儲(chǔ)槽上應(yīng)安裝有超流閥、逆止閥、緊急關(guān)斷閥和安全閥為儲(chǔ)槽液氨泄漏保護(hù)所用。中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司蘭州分公司自備電廠脫硝改造工程 可行性研究報(bào)告 可行性研究設(shè)計(jì)階段 X 第 36 頁儲(chǔ)槽還裝有溫度計(jì)、壓力表、液位計(jì)、高液位報(bào)警儀和相應(yīng)的變送器將信號(hào)送到脫硝控制系統(tǒng)，當(dāng)儲(chǔ)槽內(nèi)溫度或壓力高時(shí)報(bào)警。儲(chǔ)槽應(yīng)有防太陽輻射措施，四周安裝有工業(yè)水噴淋管線及噴嘴，當(dāng)儲(chǔ)槽槽體溫度過高時(shí)自動(dòng)淋水裝置啟動(dòng)，對(duì)槽體自動(dòng)噴淋減溫；當(dāng)有微量氨氣泄露時(shí)也可啟動(dòng)自動(dòng)淋水裝置，對(duì)氨氣進(jìn)行吸收，控制氨氣污染。 液氨供應(yīng)泵液氨進(jìn)入蒸發(fā)槽，可以使用壓差和液氨自身的重力勢(shì)能實(shí)現(xiàn)；當(dāng)溫度低于10℃采用液氨泵來供應(yīng)。為保證氨的不間斷供應(yīng)，供氨泵應(yīng)采用一用一備。 液氨蒸發(fā)槽蒸發(fā)器頂部氣相與液氨貯罐氣相相連。液氨蒸發(fā)所需要的熱量采用蒸汽加熱來提供熱量。蒸發(fā)槽上裝有壓力控制閥將氨氣壓力控制在一定范圍，當(dāng)出口壓力達(dá)到過高時(shí)，則切斷液氨進(jìn)料。在氨氣出口管線上應(yīng)裝有溫度檢測(cè)器，當(dāng)溫度過低時(shí)切斷液氨，使氨氣至緩沖槽維持適當(dāng)溫度及壓力，蒸發(fā)槽也應(yīng)裝有安全閥，可防止設(shè)備壓力異常過高。液氨蒸發(fā)槽應(yīng)按照在 BMCR 工況下 2100％容量設(shè)計(jì)，并至少留有 5％的設(shè)計(jì)裕量。 氨氣緩沖槽從蒸發(fā)槽蒸發(fā)的氨氣流進(jìn)入氨氣緩沖槽，通過調(diào)壓閥減壓成一定壓力，再通過氨氣輸送管線送到鍋爐側(cè)的脫硝系統(tǒng)。液氨緩沖槽應(yīng)能滿足為 SCR 系統(tǒng)供應(yīng)穩(wěn)定的氨氣，避免受蒸發(fā)槽操作不穩(wěn)定所影響。緩沖槽上也應(yīng)設(shè)置有安全閥保護(hù)設(shè)備。 氨氣稀釋槽氨氣稀釋槽為一定容積水槽，水槽的液位應(yīng)由滿溢流管線維持，稀釋槽設(shè)計(jì)連結(jié)有槽頂淋水和槽側(cè)進(jìn)水。液氨系統(tǒng)各排放處所排出的氨氣由管線匯集后從稀釋槽底部進(jìn)入，通過分散管將氨氣分散入稀釋槽水中，利用大量水來吸收安全閥排放的氨氣。 氨氣泄漏檢測(cè)器液氨儲(chǔ)存及供應(yīng)系統(tǒng)周邊應(yīng)設(shè)有氨氣檢測(cè)器，以檢測(cè)氨氣的泄漏，并顯示大氣中氨的濃度。當(dāng)檢測(cè)器測(cè)得大氣中氨濃度過高時(shí)，在機(jī)組控制室會(huì)發(fā)出警報(bào)，操作人員采取必要的措施，以防止氨氣泄漏的異常情況發(fā)生。 氮?dú)獯祾呦到y(tǒng)液氨儲(chǔ)存及供應(yīng)系統(tǒng)保持系統(tǒng)的嚴(yán)密性，防止氨氣的泄漏和氨氣與空氣的混合造中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司蘭州分公司自備電廠脫硝改造工程 可行性研究報(bào)告 可行性研究設(shè)計(jì)階段 X 第 37 頁成爆炸是最關(guān)鍵的安全問題?；诖朔矫娴目紤]，賣方在本系統(tǒng)的卸料壓縮機(jī)、液氨貯罐、氨氣蒸發(fā)槽、氨氣緩沖槽等處都應(yīng)備有氮?dú)獯祾吖芫€。在液氨卸料之前通過氮?dú)獯祾吖芫€對(duì)以上設(shè)備分別要進(jìn)行嚴(yán)格的系統(tǒng)嚴(yán)密性檢查和氮?dú)獯祾?，防止氨氣泄漏和系統(tǒng)中殘余的空氣混合造成危險(xiǎn)。 安全淋浴器及洗眼器氨儲(chǔ)罐區(qū)域內(nèi)應(yīng)設(shè)安全淋浴