循環(huán)流化床鍋爐煙氣脫硝工程設(shè)計

1、75t/h循環(huán)流化床鍋爐煙氣脫硝工程技術(shù)方案項目概況1.1項目概述根據(jù)企業(yè)鍋爐規(guī)模3臺75t/h兩用一備、煙氣NOx的濃度w 200mg/Nm3及 要求排放濃度w 100mg/Nm3的實際，為在保證排放濃度達標前提下，實現(xiàn)投資 省、運行費用低，經(jīng)過方案比選，推薦選擇性非催化還原法（SNCR ）作為脫硝工藝，還原劑選擇氨水。設(shè)計參數(shù):序號項目名稱75t/h鍋爐1鍋爐型號2鍋爐數(shù)量3臺3鍋爐類型循環(huán)流化床鍋爐4生產(chǎn)廠家5單臺鍋爐煙氣量119000Nm3h6鍋爐運行負荷范圍40% - 110%7燃料類型煤8鍋爐實際NOx排放濃度3w 200mg/Nm9治理后NOx排放濃度w 100mg/Nm310氨

2、逃逸率8ppm11脫硝工藝要求米用SNCR脫硝工藝，還原劑選用20%氨水三、SNCR脫硝部分4.1、脫硝設(shè)計原則：1、在業(yè)主給定的要求和條件下，綜合考慮采用先進工藝、技術(shù)、設(shè)備、材料、投資經(jīng) 濟性等因素，在確保煙氣處理效果的前提下，以較少的投資，取得較大的社會、環(huán) 境和經(jīng)濟效益；2、處理系統(tǒng)總體規(guī)劃布局要合理、美觀，流程順暢、平面緊湊，節(jié)省用地；3、充分利用現(xiàn)有的條件和現(xiàn)有設(shè)備進行設(shè)計，盡量不影響生產(chǎn)，施工期要短；4、按現(xiàn)有場地條件設(shè)計脫硝系統(tǒng)，力求流程合理，操作維護簡便；5、設(shè)備和材料具有運行穩(wěn)定性和耐腐蝕性能。6 為今后企業(yè)可持續(xù)性發(fā)展著想，選用的設(shè)備和材料具有實用性，價格適宜；脫硝工藝選

3、用技術(shù)成熟、設(shè)備運行可靠，使用壽命較長（易損件除外）4.2、脫硝設(shè)計工藝：SNCR系統(tǒng)主要包括氨水及去鹽水儲存系統(tǒng)、在線稀釋系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)四部 分。氨水及去鹽水儲存系統(tǒng)實現(xiàn)氨水及去鹽水的儲存功能，然后由在線稀釋系統(tǒng)根據(jù)鍋爐運 行情況和NOx排放濃度情況在線稀釋成所需的噴射量，送入噴射系統(tǒng)。噴射系統(tǒng)實現(xiàn)各噴槍 的氨水分配、霧化噴射和計量，還原劑的供應量能滿足鍋爐不同負荷的要求。整套電氣控制 系統(tǒng)調(diào)節(jié)方便、靈活、可靠，在設(shè)備間、噴點現(xiàn)場及控制室均能聯(lián)動控制。氨水儲存區(qū)與其 它設(shè)備、廠房等要有一定的安全防火距離，并在適當位置設(shè)置室外防火栓，設(shè)有防雷、防電 接地裝置。4.3、脫硝工藝簡述

4、本脫硝系統(tǒng)可用液氨、氨水和尿素做還原劑，考慮到客戶對還原劑原材料的供應、 運輸、儲存等因素，本項目擬設(shè)計采用氨水作為還原劑。系統(tǒng)配置一套氨水儲存系統(tǒng)， 三臺鍋爐共用，氨水儲罐上安裝有液封防真空裝置、排氣氨吸收裝置及超溫保護噴淋冷 卻裝置。雙流體噴嘴將氨水霧化后噴入鍋爐。 氨水在鍋爐內(nèi)熱分解出氮，與鍋爐內(nèi)的NOx在適溫下發(fā) 生還原反應，還原成氮氣和水，從而脫除煙氣中氮氧化物。在選擇性非催化還原（SNCR）的氮氧化物去除的過程中，還原劑是以液態(tài)（氨水、 尿素溶液）或氣態(tài)的形式（氨氣）噴射到850C 1050C的高溫煙氣窗口中，通過還原反 應后最終形成氮氣、水和二氧化碳，從而降低煙氣中氮氧化物。以尿

5、素為還原劑的SNCR 脫硝反應方程式如下：（NH4）2CO 2NH2 + CONH2 + NO 2N2 + H2OCO + NO N2 + CO2在尿素還原NOx的同時，也會發(fā)生從尿素溶液揮發(fā)出來的 NH3分子與O2的反應4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O本SNCR系統(tǒng)主要有氨水及去鹽水儲存系統(tǒng)，泵站模塊，在線稀釋計量分配模塊， 電控模塊，氨水噴射裝置及整套系統(tǒng)的氣、液輸送系統(tǒng)組成，下面將對主要設(shè)備分別進 行說明。四、主要設(shè)備說明：1、儲存系統(tǒng)本SNCR系統(tǒng)采用質(zhì)量濃度為20%的工業(yè)級氨水作為還原劑，該物質(zhì)具有比較穩(wěn) 定的化學和物理性質(zhì)，在運行

6、和儲存過程中危險系數(shù)相對較低。 氨水儲罐氨水儲罐罐體材料采用SUS304不銹鋼制造，罐上安裝有液封防真空裝置、排 氣氨吸收裝置及超溫保護噴淋裝置、液位顯示裝置、液位傳感器、溫度傳感器等， 并配備遠程監(jiān)控及操作系統(tǒng)。2、泵站模塊氨水及去鹽水通過泵站模塊供給在線稀釋計量分配模塊，泵站模塊可根據(jù)整套系統(tǒng)的實際運行情況調(diào)整管路壓力，使整套系統(tǒng)管路始終保持著一個恒定的壓 力。3、在線稀釋計量分配模塊氨水、去鹽水及壓縮空氣進入在線稀釋計量分配模塊后，氨水及去鹽水根據(jù)NOx排放濃度反饋信息通過本模塊自動稀釋、調(diào)節(jié)成所需的噴射用量，壓縮空氣則通過分 配器分配到每組噴射裝置中。4、噴射系統(tǒng)在線稀釋計量分配模塊準

7、確地將定量的氨水分配給各個噴槍。噴槍采用雙流體噴 嘴，氨水在壓縮空氣介質(zhì)的作用下，被霧化成極小的霧滴噴入鍋爐溫度窗口中，從而 脫除煙氣中的NOx。采用國外先進技術(shù)生產(chǎn)的雙流體噴嘴在 SNCR脫硝上有大量成功使用業(yè)績。噴槍 采用壓縮空氣來霧化氨水，采用耐熱不銹鋼制造。噴槍包括噴嘴頭、加長桿、混合器、 連接槍座等主要部件組成，噴槍通過軟管與氨水管、壓縮空氣管連接。只要鍋爐運行 這些噴槍全部投運，在日常的使用當中，即使不噴射氨水，只需維持壓縮空氣的不間 斷供應，就能維持噴管的基本散熱要求，不易損壞。五、脫硝電氣系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)中電氣部份分為低壓供配電系統(tǒng)，照明及檢修系統(tǒng)，防雷接地系統(tǒng)，并包 括島內(nèi)電氣設(shè)

8、備的控制，測量及保護，電纜敷設(shè)，電纜構(gòu)筑物，電氣設(shè)備布置等工作。1、電氣接線系統(tǒng)無高壓負荷，只有低壓負荷，所以系統(tǒng)只設(shè)低壓段，電源從附近的PC柜引接。2、電壓等級本工程的儀表采用24VDC電源，控制、照明采用220V AC,其余均采用380V AC 電源。3、檢修系統(tǒng)供電檢修網(wǎng)絡(luò)電壓為380/220V。所有涉及SNCR系統(tǒng)的廠房和室外裝置的檢修電源 由就地或鄰近建筑的380/220V供電。4、過電壓保護和接地本工程按交流電氣裝置的接地將SNCR的接地網(wǎng)與廠內(nèi)主接地網(wǎng)可靠連接， 連接點不少于4個。所有電氣設(shè)備、管道、儲罐等均需接地。建筑物的戶內(nèi)接地極 或接地引下線將與戶外主接地網(wǎng)可靠連接。電氣設(shè)

9、備及控制設(shè)備共用一個接地網(wǎng)， 系統(tǒng)接地電阻不大于1Q0戶外主接地網(wǎng)米用60 x 6mm熱浸鍍鋅扁鋼，室內(nèi)接地極及設(shè)備接地米用 40 x 4mm的熱浸鍍鋅扁鋼。5、電纜及電纜設(shè)施 電纜選型低壓動力電纜選用聚氯乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚乙烯護套銅芯阻燃電纜，其最小截面為2.5mm2,額定電壓為0.6/1kV。控制電纜選用聚氯乙烯絕緣聚乙烯護套銅 芯阻燃電纜或屏蔽阻燃電纜。 電纜設(shè)施SNCR系統(tǒng)內(nèi)的電纜構(gòu)筑物在 0m以下以電纜溝為主，0m以上以架空電纜 橋架為主。電纜橋架全部采用鍍鋅線槽，電纜橋架的支吊架使用型鋼現(xiàn)場制造， 并刷防銹底漆和面漆。電纜保護管采用鍍鋅線管。 電纜防火阻燃措施電纜防火阻燃設(shè)施將按照

10、 沐電力工程電纜設(shè)計規(guī)范(GB 50217 94)及火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計防火規(guī)范(GB 50229 96)的要求進行施工。六、脫硝控制系統(tǒng)7.1、監(jiān)控系統(tǒng)1、自控選擇原則根據(jù)SNCR系統(tǒng)整體工藝流程的特點，結(jié)合控制部分的技術(shù)要求，采用了 PLC 來監(jiān)控整個SNCR系統(tǒng)?？紤]目前國家有關(guān)設(shè)計規(guī)范和行業(yè)標準設(shè)計規(guī)定， 采用PLC 控制系統(tǒng)對SNCR的工藝過程進行監(jiān)視報警、過程控制和生產(chǎn)管理；在本裝置區(qū)設(shè) 置 PLC 系統(tǒng)實現(xiàn)本裝置的數(shù)據(jù)采集、 連續(xù)控制、 程序控制等功能。 PLC 系統(tǒng)采用近 年發(fā)展的、具有開放性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、 支持 OPC 開放標準，具有先進可靠的硬件和軟件， 又有成熟、有效的高級

11、應用軟件包，可滿足企業(yè)生產(chǎn)、控制優(yōu)化管理的需要。2、自控系統(tǒng)構(gòu)成控制和監(jiān)視生產(chǎn)過程的 PLC 主要由操作員接口、 過程接口、 數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)三部 分組成。 操作員接口 操作員站具有下列操作功能，以便操作人員有效地對裝置進行控制： 總貌畫面顯示分組畫面顯示細目畫面顯示流程畫面顯示報警總貌畫面顯示窗口顯示 過程接口分散控制器能執(zhí)行多種控制功能（包括順控和邏輯控制功能） 。 多路轉(zhuǎn)換器是以微處理器為基礎(chǔ)，主要用于過程數(shù)據(jù)的接收和轉(zhuǎn)換，其中包括熱 電偶和熱電阻信號?？刂破骶哂卸喾N計算的能力，能夠按照過程控制的要求，組態(tài)成高級控制算法和 建立復雜的控制功能。 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)a數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)符合工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，

12、具有開放性，通信速度不低于10Mb/s，有長距離通信能力。b、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)帶有以下接口：工廠信息技術(shù)（IT ）網(wǎng)絡(luò)接口可編程序邏輯控制器接口系統(tǒng)接口3、自控系統(tǒng)配置 為保證系統(tǒng)的可靠性和提高性價比， 脫硝系統(tǒng) PLC 采用以太網(wǎng)連接，儲存系統(tǒng)、 泵站模塊及在線稀釋計量分配模塊直接接入 PLC，并設(shè)有觸摸屏進行控制。A、 PLC 系統(tǒng)硬件配置脫硝PLC系統(tǒng)硬件配置如下: 現(xiàn)場I/O站：1套 報警系統(tǒng)：1套 PLC系統(tǒng)配套硬件：1套 端子柜及繼電器柜：1套其中，PLC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和過程控制的輸入/輸出點配置余量為15%。B、系統(tǒng)軟件配置PLC系統(tǒng)配套的應用軟件應根據(jù)所采用的 PLC系統(tǒng)進行配置，所配置的軟件應 能滿足PLC系統(tǒng)的正常操作，并考慮與外部設(shè)備通信和管理維護用的軟件。PLC的最終配置待詳細設(shè)計時確定。設(shè)備表:序號名稱規(guī)格型號數(shù)量備注脫 硝 劑 儲 存 設(shè) 備1氨水儲罐容積：2om1個2不銹鋼氨水水封呼 吸閥材質(zhì)：