【正文】 在液氨卸料之前通過(guò)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)。 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(yè)成爆炸是最關(guān)鍵的安全問(wèn)題。 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。 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(mǎn)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。液氨緩沖槽應(yīng)能滿(mǎn)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。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。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(guò)高時(shí)，則切斷液氨進(jìn)料。 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(lái)供應(yīng)。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(yè)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。經(jīng)計(jì)算，設(shè) 50m3 液氨貯罐兩臺(tái)。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。 系統(tǒng)主要設(shè)備 卸料壓縮機(jī)液氨槽車(chē)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(chē)頂部將槽車(chē)底部液氨壓入氨貯罐，完成液氨卸載過(guò)程。液氨由供貨廠用專(zhuān)用液氨槽車(chē)運(yùn)送到電廠，利用液氨卸料壓縮機(jī)將液氨由槽車(chē)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(lái)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)。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)。本期工程三臺(tái)爐液氨小時(shí)耗量約為315kg345kg。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。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(yè)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 。（最終以液氨貯存布置詳圖進(jìn)行規(guī)劃確定）。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(cāng)間。主廠房固定端朝東，擴(kuò)建端向西，汽機(jī)房朝北。脫硝改造工程項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)地位于電廠廠區(qū)內(nèi)。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。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 。（最終以液氨貯存布置詳圖進(jìn)行規(guī)劃確定）。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(yè)南側(cè)，輸煤棧橋從主廠房固定端進(jìn)入煤倉(cāng)間。主廠房固定端朝東，擴(kuò)建端向西，汽機(jī)房朝北。脫硝改造工程項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)地位于電廠廠區(qū)內(nèi)。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(jiàn)，以及市場(chǎng)供應(yīng)情況盡快確定并簽訂供貨協(xié)議。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。 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(wú)水氨》技術(shù)指標(biāo)的要求,詳見(jiàn)下表:指標(biāo)名稱(chēng) 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(yè) 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。擬采用離心式或羅茨風(fēng)機(jī)。此設(shè)備由碳鋼制的水平與垂直管道柵格組成。供氣集管設(shè)有壓力顯示儀。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。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。 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。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(mén)。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。反應(yīng)器外壁一側(cè)在催化劑層處有檢修門(mén)，用于將催化劑模塊裝入催化劑層。 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(guò)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。煙道橫截面為矩形，設(shè)有膨脹節(jié)。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。溫度測(cè)量點(diǎn)位于 SCR 反應(yīng)器進(jìn)口。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 30 頁(yè) 反應(yīng)過(guò)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。采用尿素制備還原劑時(shí)，從尿素的運(yùn)輸、儲(chǔ)存及最終制成還原劑都非常安全，但該工藝系統(tǒng)復(fù)雜、經(jīng)濟(jì)性較差、系統(tǒng)維護(hù)量大。當(dāng)采用液氨法制備脫硝還原劑時(shí)，應(yīng)在前期工作中先取得液氮（氨水）的運(yùn)輸線路許可、液氮（氨水）儲(chǔ)存的安全性評(píng)估、及環(huán)評(píng)認(rèn)證等支持性文件。采用液氨法和氨水法制備還原劑具有工藝簡(jiǎn)單、能耗低、維護(hù)方便等特點(diǎn)。根據(jù)原料的不同，脫硝還原劑制備工藝主要有：液氨法、氨水法、尿素水解法、尿素?zé)峤夥?。最終型式可通過(guò)招標(biāo)選用中標(biāo)商成熟技術(shù)。在工程實(shí)踐中通常要根據(jù)煙氣的灰塵含量、煙氣成份、流速等來(lái)選擇催化劑的類(lèi)型。由于制造工藝的原因，蜂窩式催化劑可以在不改變催化劑外部尺寸的情況下，較容易地改變節(jié)距，適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)合。節(jié)距的大小取決于煙氣中的含塵量。但蜂窩催化劑的單位價(jià)格較高，盡管體積數(shù)較小，總投資不一定就低。由于脫硝反應(yīng)是氣相反應(yīng)，需要大量的反應(yīng)面積。○＋ ○－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 29 頁(yè)催化劑的比表面積是單位體積的催化劑的幾何表面積。上述三種型式的催化劑特點(diǎn)見(jiàn)表 。但使用該催化劑的反應(yīng)器體積普遍較小，支撐結(jié)構(gòu)的荷載低，導(dǎo)致與其它型式催化劑的互換性較差，且僅適合于飛灰濃度較低的運(yùn)行環(huán)境。它以玻璃纖維或者陶瓷纖維作為骨架，非常堅(jiān)硬。其開(kāi)孔率僅有 70%左右，飛灰堵塞較嚴(yán)重，抗沖蝕性能弱，不利于運(yùn)行在灰含量高或者灰粘性較強(qiáng)的環(huán)境。蜂窩型：蜂窩型催化劑是目前市場(chǎng)占有份額最高的一種催化劑，以 TiWV 為主要活性材料，采取整體擠壓成型。其模塊形狀與空預(yù)器的受熱面很相似，節(jié)距約為 ～，開(kāi)孔率約 80%～90%，具有較強(qiáng)的抗腐蝕和防灰堵特性，適合于灰的含量高及磨損性、粘性較強(qiáng)的工作環(huán)境，且可采用其他催化劑來(lái)替換, 主要問(wèn)題是上下兩個(gè)催化劑模塊之間的縫隙容易積灰，而且不容易清除，切割后裸露的金屬網(wǎng)容易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。燃煤鍋爐使用的大多數(shù)催化劑是由釩和中國(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 27 頁(yè)鈦混合而成，一般來(lái)說(shuō)催化劑是由多種的活潑金屬和載體物質(zhì)構(gòu)成。催化劑促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)但是它本身并不消耗，不過(guò)催化劑效率會(huì)隨著時(shí)間的推移逐步有所下降，主要是因?yàn)樗谋砻鏁?huì)被玷污或者被一些有害元素毒害而喪失活性。 催化劑型式的選擇催化劑是 SCR 的核心?！薄４思夹g(shù)工藝系統(tǒng)相對(duì)比較復(fù)雜。由于在 SNCR 反應(yīng)中已經(jīng)除去部分的 NOx，這就降低了 SCR 裝置入口的 NOx 濃度，從而大幅度減少了所需要的 SCR 反應(yīng)容積，降低了 SCR 系統(tǒng)的裝置成本。SCR 聯(lián)合技術(shù)中，首先在爐膛上部或者對(duì)流區(qū)噴入還原劑進(jìn)行 SNCR 反應(yīng)，進(jìn)行初步的脫硝。該技術(shù)的脫硝效率約為 70%～90%，且在大型鍋爐上具有相當(dāng)成熟的運(yùn)行業(yè)績(jī)。省煤器出口的煙氣垂直進(jìn)入 SCR 反應(yīng)器，經(jīng)過(guò)各層催化劑模塊將 NOX還原為無(wú)害的 NH 2O。根據(jù)國(guó)外的工程經(jīng)驗(yàn)，該技術(shù)的脫硝效率約為 25%～50%，在大型鍋爐上運(yùn)行業(yè)績(jī)較少。這三種煙氣脫硝中國(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 26 頁(yè)技術(shù)均有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)依據(jù)實(shí)際的應(yīng)用場(chǎng)合加以合理選擇。所以本次脫硝改造工程鍋爐出口煙氣 NOX質(zhì)量濃度按 330 350 mg/Nm3（6％含氧量，干基）考慮，脫硝效率暫按 7072％設(shè)計(jì)。 氣象條件項(xiàng) 目 數(shù) 值平均氣壓（hpa） 平均氣溫（℃） 極端最高氣溫（℃） 極端最低氣溫（℃） 最熱月平均氣（℃） 最冷月平均氣（℃） 平均水汽壓（hpa） 平均相對(duì)濕度（%） 59年平均降水量（mm） 一日最大降水（mm） 年平均蒸發(fā)量（mm） 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 25 頁(yè)項(xiàng) 目 數(shù) 值平均風(fēng)速（m/s） 最大風(fēng)速（m/s） 14最大積雪深度（cm） 10最大凍土深度（cm） 108平均雷暴日數(shù)（d） 平均大風(fēng)日數(shù)（d） 平均沙暴日數(shù)（d） 全年主導(dǎo)風(fēng)向（蘭州氣象站） NE夏季主導(dǎo)風(fēng)向（蘭州氣象站） NE廠房零米高度（黃海高程） ～（待核）50 年一遇 10m 高度 10 分鐘平均最大風(fēng)速 地震烈度 8 度50 年超越概率 10％地震動(dòng)峰值加速度 脫硝工藝方案選擇 脫硝效率根據(jù)目前機(jī)組運(yùn)行情況，并由甘肅 X 電力科學(xué)研究院實(shí)測(cè)完成的測(cè)試報(bào)告中得知：排放煙氣中 NOX質(zhì)量濃度在 100%BMCR 工況時(shí)為 mg/Nm3（6％含氧量，干基）。擬建場(chǎng)地 50 年基準(zhǔn)期超越概率 10％的地面動(dòng)峰值加速度為 （相應(yīng)的地震基本烈度為 8 度），特征周期為 。另外，蘭州地震工程研究院對(duì)場(chǎng)地區(qū)進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)研究，結(jié)論為：“工程場(chǎng)地范圍內(nèi)無(wú)斷層通過(guò)”，“探測(cè)深度范圍內(nèi)不存在隱伏斷層”。河流兩岸溝壑密集，河谷下切侵蝕強(qiáng)烈。分屬于中朝地臺(tái)，祁連山褶皺系及秦嶺褶皺系等三個(gè)主要大地構(gòu)造單元。 廠區(qū)地震地質(zhì)廠址區(qū)位于青藏高原東北緣隴西黃土高原上，大地構(gòu)造屬于祁連山褶皺系中祁連隆起帶的東段。地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具強(qiáng)腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具中腐蝕性。由于地形有一定起伏，黃土的濕陷量和濕陷深度變化較大，遇水濕陷較為敏感，有條件時(shí)建議進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試坑浸水試驗(yàn)。調(diào)節(jié)容積 V=450 L穩(wěn)壓泵單臺(tái)流量： m 3/h，揚(yáng)程：90m 地質(zhì)條件