【正文】 第 30 頁 反應過程采用選擇性催化還原技術，即在反應器入口煙道中噴入氨蒸汽，氨蒸汽與煙氣充分混合后進入裝有催化劑的反應器，在催化劑的作用下發(fā)生還原反應，實現(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，化學反應式如下：4NO+4NH3+O2 4N2+6H2O4NH3+2NO2+O2 3N2+6H2O 系統(tǒng)描述自氨儲存區(qū)的氨氣與稀釋風機來的空氣通過氨/空氣混合器充分混合，混合氣體進入氨注入格柵及氨/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，進入SCR 反應器，在 SCR 反應器內氨與氮氧化物反應生成氮氣和水。溫度測量點位于 SCR 反應器進口。SCR 反應器操作溫度為：280～410℃，當煙氣溫度過高或過低時，系統(tǒng)立即切斷氨氣供給。在 SCR 進出口設置 NOX，O2 監(jiān)視分析儀，在 SCR 出口設置 NH3 監(jiān)視分析儀。 設備描述 煙道系統(tǒng)鍋爐省煤器出口煙氣進入 SCR 系統(tǒng)，經(jīng)過 SCR 處理的煙氣進入鍋爐空氣預熱器、靜電除塵器和引風機，最后進入 FGD 系統(tǒng)。煙道橫截面為矩形，設有膨脹節(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 反應器反應器安裝在金屬構架平臺上，截面成矩形，并且由起到加強作用的鋼板托起，反應器的載荷通過它的側墻均勻地分布，向下傳遞，利用它的彈性和滑動軸承墊傳到它的支撐結構上。SCR 反應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。反應器外壁一側在催化劑層處有檢修門，用于將催化劑模塊裝入催化劑層。每個催化劑層都設有人孔，在停運時允許進入檢查催化劑模塊。吹灰器裝在每個催化劑層的上方，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：中國鋁業(yè)股份有限公司蘭州分公司自備電廠脫硝改造工程 可行性研究報告 可行性研究設計階段 X 第 31 頁1）起重機：使用提升繩將催化劑連接到起重機，提升至高出目標平面，并利用起重機將催化劑移到裝料門。2）升降機（電梯）：模塊卸載入升降機，升降機提升至需要的平臺并送入裝料門。本工程擬采用電動起重機方案。 氨注射系統(tǒng)氨儲存區(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 反應器入口前的煙道中。稀釋組件——配有稀釋空氣風機，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。 設備選擇 SCR 反應器煙氣流方向 垂直材料 碳鋼反應器總數(shù) 2 套/爐觸媒總層數(shù) 2（初始層）+1（預備層）=3 脫硝催化劑項 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加裝附加層所需時間 天 10加裝附加層到更換第一次更換催化劑時間 年 4更換一層催化劑所需時間 天 10煙氣流速 m/s中國鋁業(yè)股份有限公司蘭州分公司自備電廠脫硝改造工程 可行性研究報告 可行性研究設計階段 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。良好的設計能保證氨氣和煙氣充分地混合，并防止噴嘴的灰塵堵塞。每根支管都有一個流量調節(jié)閥、節(jié)流孔以及壓力計的閥門連接。供氣集管設有壓力顯示儀。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。 氨的稀釋空氣供應裝置為噴氨安裝 2 臺稀釋空氣風機，一運一備，滿足稀釋空氣的供應要求。擬采用離心式或羅茨風機。催化劑單元裝載用電動吊具，一臺鍋爐 1 套。 還原劑用量 還原劑采用液氨方案:液氨品質符合國家標準 GB53688《液體無水氨》技術指標的要求,詳見下表:指標名稱 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℃時沸點 ℃ 標準大氣壓三臺機組脫硝劑(液氨)的消耗量如下(B－MCR 工況)：項 目 單位 數(shù)量（一臺爐） 數(shù)量（三臺爐）每小時液氨的消耗量 kg 115105 345315每天液氨的消耗量(20 小時) kg 23002100 69006300每年液氨的消耗量(6000 小時) 103 kg 690630 20701890中國鋁業(yè)股份有限公司蘭州分公司自備電廠脫硝改造工程 可行性研究報告 可行性研究設計階段 X 第 33 頁 還原劑采用尿素方案三臺機組脫硝劑(尿素)的消耗量如下(B－MCR 工況)：項 目 單位 數(shù)量（一臺爐） 數(shù)量（三臺爐）每小時尿素的消耗量 kg 185203 556609每天尿素的消耗量(20 小時) kg 36964060 1108812180每年尿素的消耗量(55006000 小時)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系統(tǒng)接入。 還原劑來源及運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，中國石油蘭州石化公司、劉家峽化肥廠均有充足的產(chǎn)能，運距均在 50km 之內；如果采用液氨，中國石油蘭州石化公司、劉家峽化肥廠雖然有液氨，但作為生產(chǎn)尿素的原料，兩個單位均不出售。地處蘭州市區(qū)的大唐西固熱電廠、國電范萍電廠脫硝已投運，還原劑均為液氨，供應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一步落實。本工程最終采用液氨還是尿素作為還原劑，建設單位應根據(jù)安全評價的意見，以及市場供應情況盡快確定并簽訂供貨協(xié)議。 脫硝改造工程設想 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。脫硝改造工程項目建設場地位于電廠廠區(qū)內。 廠區(qū)總平面布置廠區(qū)橫軸線平行于廠址南側的天然氣管線，電廠建筑坐標與 1954 年北京坐標系北偏東 37176。主廠房固定端朝東，擴建端向西，汽機房朝北。廠區(qū)由北向南采用升壓站、空冷平臺、主廠房三列式布置。主廠房固定端朝東，擴建端朝西，煤場位于廠區(qū)的東中國鋁業(yè)股份有限公司蘭州分公司自備電廠脫硝改造工程 可行性研究報告 可行性研究設計階段 X 第 34 頁南側，輸煤棧橋從主廠房固定端進入煤倉間。方案一：采用液氨方案脫硝液氨儲存區(qū)尺寸 ，布置在生活污水泵房和地理式生活污水處理設施以東，汽車卸煤溝西側區(qū)域，規(guī)劃用地面積約 。（最終以液氨貯存布置詳圖進行規(guī)劃確定）。脫硝液氨儲存區(qū)四周設有消防通道，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存區(qū)尺寸 ，布置在 1引風機以南，脫硫區(qū)東側區(qū)域，電氣配電間布置在脫硝尿素儲存區(qū)東北側空地，此方案規(guī)劃用地面積約 。（最終以尿素貯存布置詳圖進行規(guī)劃確定）。脫硝尿素儲存區(qū)設有消防通道，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。脫硝改造工程項目建設場地位于電廠廠區(qū)內。 廠區(qū)總平面布置廠區(qū)橫軸線平行于廠址南側的天然氣管線，電廠建筑坐標與 1954 年北京坐標系北偏東 37176。主廠房固定端朝東，擴建端向西，汽機房朝北。廠區(qū)由北向南采用升壓站、空冷平臺、主廠房三列式布置。主廠房固定端朝東，擴建端朝西，煤場位于廠區(qū)的東南側，輸煤棧橋從主廠房固定端進入煤倉間。方案一：采用液氨方案脫硝液氨儲存區(qū)尺寸 ，布置在灰?guī)煲阅?，脫硫區(qū)制漿脫水綜合樓西側區(qū)域，規(guī)劃用地面積約 。（最終以液氨貯存布置詳圖進行規(guī)劃確定）。脫硝液氨儲存區(qū)四周設有消防通道，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 可行性研究報告 可行性研究設計階段 X 第 35 頁脫硝尿素儲存區(qū)尺寸 ，布置在 1引風機以南，脫硫區(qū)東側區(qū)域，電氣配電間布置在脫硝尿素儲存區(qū)東北側空地，此方案規(guī)劃用地面積約 。（最終以尿素貯存布置詳圖進行規(guī)劃確定）。脫硝尿素儲存區(qū)設有消防通道，利用廠區(qū)已有道路。 還原劑儲存制備系統(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，儲存與供應系統(tǒng)按省煤器出口 NOx 濃度為330mg350mg/Nm3，脫硝效率 7072%設計。本期工程三臺爐液氨小時耗量約為315kg345kg。液氨儲存制備系統(tǒng)包括液氨卸料壓縮機、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。本工程液氨儲存和氨制備系統(tǒng)按照本期三臺 300MW機組設計。此套系統(tǒng)提供氨氣供脫硝反應使用。液氨由供貨廠用專用液氨槽車運送到電廠，利用液氨卸料壓縮機將液氨由槽車輸入儲氨罐內，儲槽中的液氨輸送到液氨蒸發(fā)槽內蒸發(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。 系統(tǒng)主要設備 卸料壓縮機液氨槽車運送到氨儲存區(qū)域，壓縮機抽取液氨貯罐頂氣相氨，經(jīng)分離器后，進入壓縮機壓縮，壓縮機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，將軟管內剩液排入氨稀釋罐。氨貯罐設有壓力、報警，液面指示、顯示、報警，高高液位報警并連鎖氨進口快速切斷閥，快速切斷閥可就地控制，也可遠方控制，以適應突變情況。 液氨貯罐液氨貯罐的容量，應按照鍋爐 BMCR 工況，在設計條件下，連續(xù)運行 7 天的最大消耗量考慮。經(jīng)計算，設 50m3 液氨貯罐兩臺。儲槽上應安裝有超流閥、逆止閥、緊急關斷閥和安全閥為儲槽液氨泄漏保護所用。中國鋁業(yè)股份有限公司蘭州分公司自備電廠脫硝改造工程 可行性研究報告 可行性研究設計階段 X 第 36 頁儲槽還裝有溫度計、壓力表、液位計、高液位報警儀和相應的變送器將信號送到脫硝控制系統(tǒng)，當儲槽內溫度或壓力高時報警。儲槽應有防太陽輻射措施，四周安裝有工業(yè)水噴淋管線及噴嘴，當儲槽槽體溫度過高時自動淋水裝置啟動，對槽體自動噴淋減溫；當有微量氨氣泄露時也可啟動自動淋水裝置，對氨氣進行吸收，控制氨氣污染。 液氨供應泵液氨進入蒸發(fā)槽，可以使用壓差和液氨自身的重力勢能實現(xiàn)；當溫度低于10℃采用液氨泵來供應。為保證氨的不間斷供應，供氨泵應采用一用一備。 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，當出口壓力達到過高時，則切斷液氨進料。在氨氣出口管線上應裝有溫度檢測器，當溫度過低時切斷液氨，使氨氣至緩沖槽維持適當溫度及壓力，蒸發(fā)槽也應裝有安全閥，可防止設備壓力異常過高。液氨蒸發(fā)槽應按照在 BMCR 工況下 2100％容量設計，并至少留有 5％的設計裕量。 氨氣緩沖槽從蒸發(fā)槽蒸發(fā)的氨氣流進入氨氣緩沖槽，通過調壓閥減壓成一定壓力，再通過氨氣輸送管線送到鍋爐側的脫硝系統(tǒng)。液氨緩沖槽應能滿足為 SCR 系統(tǒng)供應穩(wěn)定的氨氣，避免受蒸發(fā)槽操作不穩(wěn)定所影響。緩沖槽上也應設置有安全閥保護設備。 氨氣稀釋槽氨氣稀釋槽為一定容積水槽，水槽的液位應由滿溢流管線維持，稀釋槽設計連結有槽頂淋水和槽側進水。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。 氨氣泄漏檢測器液氨儲存及供應系統(tǒng)周邊應設有氨氣檢測器，以檢測氨氣的泄漏，并顯示大氣中氨的濃度。當檢測器測得大氣中氨濃度過高時，在機組控制室會發(fā)出警報，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。 氮氣吹掃系統(tǒng)液氨儲存及供應系統(tǒng)保持系統(tǒng)的嚴密性，防止氨氣的泄漏和氨氣與空氣的混合造中國鋁業(yè)股份有限公司蘭州分公司自備電廠脫硝改造工程 可行性研究報告 可行性研究設計階段 X 第 37 頁成爆炸是最關鍵的安全問題。基于此方面的考慮，賣方在本系統(tǒng)的卸料壓縮機、液氨貯罐、氨氣蒸發(fā)槽、氨氣緩沖槽等處都應備有氮氣吹掃管線。在液氨卸料之前通過氮氣吹掃管線對以上設備分別要進行嚴格的系統(tǒng)嚴密性檢查和氮氣吹掃，防止氨氣泄漏和系統(tǒng)中殘余的空氣混合造成危險。 安全淋浴器及洗眼器氨儲罐區(qū)域內應設安全淋浴