【正文】 ` 33 參考文獻(xiàn) [1]張強(qiáng) ,燃煤電站 SCR煙氣脫硝系統(tǒng)技術(shù)及工程應(yīng)用 [M],北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021 [2]馮立波 ,羅鐘高 ,葛春 ,火電廠 SCR煙氣脫硝工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J],能源工程 ,2021：4852 [3]陳進(jìn) ,火電廠煙氣脫硝技術(shù) —— 選擇性催化還原法 [M],中國(guó)電力出版社 ,2021 [4]孫克勤 ,鐘秦 ,火電廠煙氣脫硝技術(shù)及工程應(yīng)用 [M],北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021 [5]段傳和 ,夏懷祥 ,燃煤電站 SCR煙氣脫硝工程技術(shù) [M],北京 :中國(guó)電力出版社 ,2021 [6]陳家慶 ,環(huán)保設(shè)備原理與設(shè)計(jì) [M],第二版 ,北京 :中國(guó)石化出版社 ,2021： 638639 [7] 趙毅 ,朱洪濤 ,安曉玲等 ,燃煤電廠 SCR煙氣脫硝技術(shù)的研究 [J],電力環(huán)境保護(hù) ,2021,25(1):710 [8]趙宗讓 ,電廠鍋爐 SCR煙氣脫硝系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化 [J],中國(guó)電力 ,2021,38(11)： 6974 [9]鐘秦 ,燃煤煙氣脫硫脫硝技術(shù)及工程實(shí)例 [M],北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021：305341 [10]張強(qiáng) ,張西濤 ,燃煤電站實(shí)施 SCR脫硝技術(shù)的關(guān)鍵工藝選 擇 [J],熱力發(fā)電 ,2021,(4):15 [11]李慶 ,黃先騰 ,彭日亮 ,燃煤發(fā)電廠 SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選型 [J],華北電力技術(shù) ,2021,(6)： 5154 [12]楊冬 ,徐鴻 ,SCR煙氣脫硝技術(shù)及其在燃煤電廠的應(yīng)用 [J],電力環(huán)境保護(hù) ,2021,23(1)： 4951 [13]陳進(jìn)生 ,嵩嶼電廠煙氣 SCR脫硝工藝及特點(diǎn)分析 [J],電力環(huán)境保護(hù) ,2021,22 (6)：4043 [14]郝吉明 ,馬廣大 ,大氣污染控制工程 [M],第二版 ,北京 ,高等教育出版社 ,2021：354374 [15]環(huán)境保護(hù)部 ,HJ5622021,火電廠煙氣脫硝工程技術(shù)規(guī)范 選擇性催化還原法 [S],北京 :中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社 ,2021 [16]賈雙燕 ,火電廠煙氣脫硝的數(shù)值模擬 [D],[碩士學(xué)位論文 ],北京 :華北電力大學(xué) ,2021 。 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，讓我對(duì)自己的專業(yè)有了更加感性和理性的認(rèn)識(shí) ,這為我的繼續(xù)學(xué)習(xí)提供了一個(gè)很好的指導(dǎo)，我了解了工程設(shè)計(jì)的一些基本內(nèi)容，掌握了化工設(shè)計(jì)的主要程序和方法，并認(rèn)識(shí)到加強(qiáng)工程設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)作風(fēng)更尤為重要。在這次課程設(shè)計(jì)中，需要我們自己做出決策，即自己確定方案，選擇流程，查取資料，進(jìn)行過程和設(shè)備計(jì)算，并要對(duì)自己的選擇作出論證和核算，經(jīng)過反復(fù)的分析比較，擇優(yōu)選定最理想的方案和合理的設(shè)計(jì)。對(duì)化工設(shè)備的方方面面上考慮的還很不周到，在實(shí)際計(jì)算過程中，我還發(fā)現(xiàn)由于沒有及時(shí)將所得結(jié)果總結(jié)，以致在后面的計(jì)算中不停的來回翻查數(shù)據(jù)，這會(huì)浪費(fèi)很多時(shí)間。 在三個(gè)月的時(shí)間里，從一開始的一頭霧水，到找同學(xué)、找學(xué)長(zhǎng)、找老師討論 ,一步步摸索著展開設(shè)計(jì)，到整個(gè)流程的設(shè)計(jì)，再到對(duì)塔結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及校核和后期的流程圖、裝配圖的繪制等過程，形容一下真的是摸著石頭過河，我真切的感受到了理論與實(shí)踐相結(jié)合中的種種困難，也體會(huì)到了利用所學(xué)的有限理論知識(shí)去解決實(shí)際中的各種問題的不易，碰到問題才發(fā)現(xiàn)自己懂得東西少得可憐，從中也明白了學(xué)無(wú)止境的道理。 致 謝 ` 32 歷時(shí) 3 個(gè)月的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)進(jìn)入尾聲，回憶幾個(gè)月來的畢設(shè)生活，收獲了很多，也有頗多的感觸。 在設(shè)計(jì)計(jì)算的過程中我參考了各種 SCR低溫脫硝工藝的書刊和文獻(xiàn)，對(duì) SCR低溫脫硝系統(tǒng)進(jìn)行了初步的設(shè)計(jì) ,得出以下結(jié)果 : （ 1）脫硝設(shè)備通過 計(jì)算采用立式、長(zhǎng)方體反應(yīng)器，內(nèi)置三層催化劑，并設(shè)置導(dǎo)流板，吹灰器等設(shè)施； （ 2）輔助設(shè)備選型根據(jù)原料的性質(zhì)及工藝參數(shù)確保系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行； （ 3）根據(jù)反應(yīng)需求和工程造價(jià)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)優(yōu)化； （ 4）設(shè)計(jì)中考慮到過程中的“三廢”問題，并及時(shí)妥善的處理，確保環(huán)保達(dá)標(biāo)； 在一些應(yīng)用問題上，我直接套用了書上的公式或過程，并沒有徹底了解各個(gè)公式的出處及用途，對(duì)于一些工業(yè)數(shù)據(jù)的選取，也只是根據(jù)范圍自己選擇的，并不一定符合現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。 結(jié)論 在大部分火電站煙氣脫硝技術(shù)中，選擇性催化還原（ SCR）法在國(guó)際上已經(jīng)發(fā)展到非常成熟的地步。 ` 31 (4)脫硝氨氣儲(chǔ)存和供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)有事故狀態(tài)下污染的消防水的收集、處置系統(tǒng) ,并有詳細(xì)的處置方案。 (2)脫硝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)應(yīng)以電廠所在地的地方排放標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù) ,經(jīng)過脫硝系統(tǒng)處理后的煙氣排放應(yīng)符合該標(biāo)準(zhǔn)。 (5)脫硝系統(tǒng)的安全管理應(yīng)符合《危險(xiǎn)化學(xué)品安 全管理?xiàng)l例》、有關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定 。 (3)脫硝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行應(yīng)高度重視勞動(dòng)安全和職業(yè)衛(wèi)生 ,采取各種防護(hù)措施 ,保護(hù)人身安全和健康。 (2)脫硝系統(tǒng)可行性研究階段應(yīng)有環(huán)境保護(hù)、勞動(dòng)安全、工業(yè)衛(wèi)生的論證內(nèi)容 ,進(jìn)行相應(yīng)的安全性評(píng)價(jià)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作并取得許可文件。 (3)建設(shè)單位應(yīng)對(duì)脫硝系統(tǒng)的管理和人員進(jìn)行定期培訓(xùn) ,使管理和運(yùn)行人員系統(tǒng)掌握脫硝設(shè)備及其它附屬設(shè)施正常運(yùn)行的具體操作和應(yīng)急情況的處理措施。 (2)當(dāng)出現(xiàn)異常情況 ,應(yīng)上報(bào)廠區(qū)管理人員。 ` 30 SCR 系統(tǒng)操作規(guī)程 (1)應(yīng)該定期檢查監(jiān)測(cè)點(diǎn)的煙 氣濃度變化。鋼瓶泄漏應(yīng)使閥門出于頂部 ,并關(guān)閉閥門。戴好鋼瓶的安全帽及防震橡膠圈 ,避免滾動(dòng)和撞擊 ,防止容器受損 [2]。平時(shí)檢查鋼瓶漏氣情況。設(shè)備都要接地線。儲(chǔ)運(yùn)條件為儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)良好、不燃結(jié)構(gòu)建筑的庫(kù)房。 (3)包裝標(biāo)志為有毒氣體 ,副標(biāo)志為易燃?xì)怏w。 (1)液氨用槽車或鋼瓶裝運(yùn) ,不能與下列物質(zhì)共存 ,乙醛、丙烯醛、硼、鹵素、環(huán)氧乙烷、次氯酸、硝酸、汞、氯化銀、硫、銻、雙氧水等。 運(yùn)行與維護(hù) 氨區(qū)的安全規(guī)范 氨是強(qiáng)腐蝕性氣體 ,氨區(qū)是單獨(dú)規(guī)劃出的安全區(qū)域。 管理費(fèi)及其他 管理鍋爐廠的生產(chǎn) (運(yùn)行 )、服務(wù)所發(fā)生的費(fèi)用 總運(yùn)行成本計(jì)算 的基本數(shù)據(jù)見表 ， 運(yùn)行成本計(jì)算數(shù)據(jù)見表 。 大修理基金提存 企業(yè)用于固定資產(chǎn)大修理的專用資金。本工藝煙氣處理所需的藥劑為 液氨 。 動(dòng)力費(fèi)用 鍋爐廠的動(dòng)力費(fèi)用主要是燃料和電費(fèi) ， 燃料采用煤。 生產(chǎn)成本計(jì)算 本鍋爐廠按 Q=2 104 Nm3/h處理能力計(jì)算年運(yùn)行費(fèi)用 ， 生產(chǎn)負(fù)荷為處理煙氣量的百分之百。 職工定員 鍋爐廠采用三班三運(yùn)轉(zhuǎn)連續(xù)工作制 ， 年工作時(shí)間為 7648小時(shí) ， 節(jié)假日不停產(chǎn)。 表 工程費(fèi)用投資概算 (萬(wàn)元 ) 費(fèi)用名稱 建筑工程 設(shè)備及工器具 安裝工程 總值 鍋爐煙氣 SCR系統(tǒng) 10 80 10 100 氨水供給系統(tǒng) 5 1 2 8 自動(dòng)化儀表設(shè)備 10 3 2 15 廠區(qū)管線 10 3 2 15 備品備件及工器具購(gòu)置費(fèi) 2 3 5 其他處理費(fèi)用 3 1 1 5 催化劑購(gòu)買費(fèi)用 10 10 小計(jì) 38 100 20 158 ` 28 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 投資總額 總投資包括建設(shè)資金和生產(chǎn)流動(dòng)資金兩部分。 靜態(tài)投資 建筑工程費(fèi)用為 38萬(wàn)元 ， 安裝費(fèi)用為 20萬(wàn)元 ， 設(shè)備及工器費(fèi)用為 100萬(wàn)元 ,其中 ,催化劑采用美國(guó)康寧公司的蜂窩狀催化劑。 工程概算 工程費(fèi)用 工程費(fèi)用投資概算采用估算的方法 ， 具體費(fèi)用見表 。 工程建設(shè)其他費(fèi)用及預(yù)備費(fèi) 根據(jù)本工程的實(shí)際情況進(jìn)行估算。 材料價(jià)格 采用當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)信息價(jià)。當(dāng)一項(xiàng)工程或一個(gè)技術(shù)方案的經(jīng)濟(jì)效益比較容易定量地進(jìn)行計(jì)算時(shí) ， 效益最大化應(yīng)是項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)所追求的目標(biāo) [12]。 項(xiàng)目的服務(wù)期費(fèi)用包含了與項(xiàng)目有關(guān)的一切費(fèi)用 ， 如項(xiàng)目的前期 費(fèi)用、建設(shè)期費(fèi)用 (含制造、購(gòu)買、建設(shè)、安裝、試運(yùn)行等 )、生產(chǎn)期運(yùn)營(yíng)費(fèi)用以及工程壽命期結(jié)束時(shí)的拆除費(fèi)用。 在滿足功能目標(biāo) (特定需要 )的前提下 ， 追求所支出的全生命 (服務(wù) )期費(fèi)用最小。因此 ， 重視技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析 ， 比較不僅能使工程造價(jià)最 低 ， 也是促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展的一個(gè)重要?jiǎng)恿?[2]。 ` 26 4 經(jīng)濟(jì)分析與工程概算 經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià)的意義和基本原理 經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià)的意義 設(shè)計(jì)是科學(xué)研究與工程應(yīng)用的橋梁 ， 是科技轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的途徑 ， 是新的技術(shù)研究成敗的關(guān)鍵。公用 PLC 站設(shè)在制氨站控制小室，實(shí)現(xiàn)就地操作員站監(jiān)控，同時(shí)在水處理控制室進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控。 SCR 反應(yīng)中央控制系統(tǒng) 與機(jī)組吸收部分有關(guān)的系統(tǒng)采用與機(jī)組 DCS一體化配置的遠(yuǎn)程 I/O 并由機(jī)組 DCS ` 25 操作員站實(shí)現(xiàn)對(duì) SCR 的監(jiān)控；與公用部分有關(guān)的系統(tǒng)采用 PLC 及就地操作員站進(jìn)行監(jiān)控以冗余通訊方式接入水處理控制系統(tǒng)（包括通訊電纜） [8]。為了避免連接的設(shè)備承受其他作用力 ， 特別注意煙道和鋼支架的熱膨脹。 在所有煙道的轉(zhuǎn)彎處一般要設(shè)置導(dǎo)向板 ， 導(dǎo)向板和轉(zhuǎn)彎處應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)姆滥ゴ胧?。因?yàn)闊煔飧g的緣故 ， 煙道壁要預(yù)留充分的腐蝕余量 ， 總體上最小壁厚為 6mm。另一方面，能夠有效地控制由于硫酸銨鹽凝結(jié)導(dǎo)致的催化劑及空氣預(yù)熱器的沾污積灰與腐蝕堵塞。 當(dāng)煙氣的溫度較低時(shí)，引一路煙氣繞過省煤器直接進(jìn)入 SCR反應(yīng)器中，以保證煙氣的溫度處于 SCR催化劑的活性溫度區(qū)間之內(nèi)，以保證系統(tǒng)的安全、高效運(yùn)行。 省煤器旁路 省煤器旁路設(shè)置的目的是為了機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，保證 SCR入口煙氣溫度高于反應(yīng)溫度。 液氨提升泵的選型 由于 液氨緩沖罐放于高處 ，必須 用 提升 泵將液氨打入脫硝塔上煙道的噴氨格柵 ，一般的提升泵的 揚(yáng)程為 10m左右。由于脫硝系統(tǒng)中 易形成酸性廢水， 廢水具有一定的腐蝕性 容易造成設(shè)備的損壞和腐蝕，所以 要求 廢水泵 具備耐腐蝕能力。從稀釋 風(fēng)機(jī) 中出來的 的空氣 與氨氣充分混合，然后將混合好的氨氣送入噴氨格柵中 混。 氨 /空氣混合器 SCR脫硝 工程中要特別注意煙氣的流場(chǎng) ,要 達(dá)到煙氣中 氮氧化物 和 氨氣 的最佳的湍流混合 狀態(tài)。裝置頂部設(shè)有噴水系統(tǒng)， 箱側(cè)進(jìn)水 ， 箱底部設(shè)置有氨氣入口和廢水排污口。如圖 ： ` 23 圖 立式氨氣緩沖罐 氨氣稀釋槽 選用 立式 水 槽。 設(shè)備上 還裝有溫度計(jì)、壓力表、液位計(jì)和相應(yīng)的變送器 ， 使信號(hào)送到 中央控制室。在氨氣出口管線上裝有壓力檢測(cè)裝置與 溫度檢測(cè)器 ，以保證蒸發(fā)槽內(nèi)的壓力處于安全穩(wěn)定的狀態(tài)， 當(dāng) 管道內(nèi)的 溫度低于 10℃時(shí)切斷液氨進(jìn)料 ， 使氨氣至緩沖罐維持適當(dāng)溫度。 液氨儲(chǔ)罐的基本尺寸如圖 ： 圖 液氨儲(chǔ)罐圖 表 液氨儲(chǔ)罐性能參數(shù) 材料 公稱容積（ m3） 公稱直徑（ mm） 筒體長(zhǎng)度（ mm） 高強(qiáng)度碳素鋼 110 3030 15000 液氨蒸發(fā)器 本系統(tǒng)的 液 氨蒸發(fā)器 選用立式的，采用 螺旋管式 ， 液氨 走管程，殼程為熱水，將水 蒸汽直接噴入 殼程中，將 水加熱至 50度左右 ， 再 利用 50度的溫水 將液氨汽化。 液氨裝料壓縮機(jī) 本系統(tǒng) 設(shè)置 兩臺(tái)液氨裝料 氨壓縮機(jī) ，一 用一備 ，設(shè)備上面有高壓氣體儲(chǔ)罐以保證壓力的需要， 其結(jié)構(gòu)如圖 所示 ： 圖 液氨裝料壓縮機(jī)整體圖 儲(chǔ)氨罐上部的 鋼瓶中裝有 飽和氨氣 ，在壓縮機(jī)的作用下，給氨氣增壓 使高壓氨氣進(jìn)入液氨運(yùn)輸車的液氨槽內(nèi)通過壓力 作用 ， 將液氨壓入 液氨儲(chǔ)罐 罐 ，液氨運(yùn)輸槽中余下的氨氣 ，在液氨壓縮機(jī) 反向旋轉(zhuǎn) 的作用下 把氨氣壓 吸收回到液氨 儲(chǔ)罐。 液氨由汽車運(yùn)輸，利用液氨裝料機(jī)將液氨送入液氨儲(chǔ)罐，從 液氨儲(chǔ)罐 輸出的液氨 在液氨蒸發(fā)槽內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)，形成氨蒸汽，隨后氨氣進(jìn)入氨氣緩沖罐，氨氣緩沖罐內(nèi)的上面為氨氣下面為液氨，液氨再次回到液氨蒸發(fā)器，從氨氣儲(chǔ)罐出來的氨氣與稀釋空氣混合進(jìn)入 SCR反應(yīng)器與需要反應(yīng)的煙氣進(jìn)行反應(yīng)。 如圖 ： 圖 聲波吹灰器 ` 20 3 SCR 輔助設(shè)備選型 液氨供給裝置 液氨儲(chǔ)存供應(yīng) 裝置 系統(tǒng)包括液氨 裝料 壓縮機(jī)、 液氨儲(chǔ)存 罐、液氨蒸發(fā)器、氨氣緩沖 罐 、 氨氣 稀釋風(fēng)機(jī)、混合器、氨氣稀釋 裝置 等。 本系統(tǒng) 采用聲波吹灰器。 氨氣 /煙氣靜態(tài)混合器 選用托普索公司開發(fā)的專有星形混合器 ， 由形狀為有四角星的圓盤組成 ， 根據(jù)煙道截面尺寸設(shè)計(jì)與煙道截面呈 45度 的角度安裝 ， 使盤后的氣流形成渦流 ， 為實(shí)現(xiàn)短距離內(nèi)的最佳混合效果 。 噴氨系統(tǒng)噴射管設(shè)計(jì) 噴氨格柵布置在 SCR反應(yīng)器的煙氣進(jìn)口段，在反應(yīng)器的上游，距離反應(yīng)器的