循環(huán)流化床鍋爐煙氣脫硝工程設(shè)計(jì)

1、75t/h循環(huán)流化床鍋爐煙氣脫硝工程技術(shù)方案項(xiàng)目概況1.1項(xiàng)目概述根據(jù)企業(yè)鍋爐規(guī)模3臺(tái)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(shí)際，為在保證排放濃度達(dá)標(biāo)前提下，實(shí)現(xiàn)投資 省、運(yùn)行費(fèi)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(jì)參數(shù):序號(hào)項(xiàng)目名稱75t/h鍋爐1鍋爐型號(hào)2鍋爐數(shù)量3臺(tái)3鍋爐類型循環(huán)流化床鍋爐4生產(chǎn)廠家5單臺(tái)鍋爐煙氣量119000Nm3h6鍋爐運(yùn)行負(fù)荷范圍40% - 110%7燃料類型煤8鍋爐實(shí)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(jì)原則：1、在業(yè)主給定的要求和條件下，綜合考慮采用先進(jìn)工藝、技術(shù)、設(shè)備、材料、投資經(jīng) 濟(jì)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(huì)、環(huán) 境和經(jīng)濟(jì)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(jìn)行設(shè)計(jì)，盡量不影響生產(chǎn)，施工期要短；4、按現(xiàn)有場(chǎng)地條件設(shè)計(jì)脫硝系統(tǒng)，力求流程合理，操作維護(hù)簡(jiǎn)便；5、設(shè)備和材料具有運(yùn)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(shí)用性，價(jià)格適宜；脫硝工藝選

3、用技術(shù)成熟、設(shè)備運(yùn)行可靠，使用壽命較長(zhǎng)（易損件除外）4.2、脫硝設(shè)計(jì)工藝：SNCR系統(tǒng)主要包括氨水及去鹽水儲(chǔ)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(chǔ)存系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)氨水及去鹽水的儲(chǔ)存功能，然后由在線稀釋系統(tǒng)根據(jù)鍋爐運(yùn) 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(shí)現(xiàn)各噴槍 的氨水分配、霧化噴射和計(jì)量，還原劑的供應(yīng)量能滿足鍋爐不同負(fù)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(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)及控制室均能聯(lián)動(dòng)控制。氨水儲(chǔ)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(dāng)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(jiǎn)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(duì)還原劑原材料的供應(yīng)、 運(yùn)輸、儲(chǔ)存等因素，本項(xiàng)目擬設(shè)計(jì)采用氨水作為還原劑。系統(tǒng)配置一套氨水儲(chǔ)存系統(tǒng)， 三臺(tái)鍋爐共用，氨水儲(chǔ)罐上安裝有液封防真空裝置、排氣氨吸收裝置及超溫保護(hù)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(yīng)，還原成氮?dú)夂退瑥亩摮裏煔庵械趸?。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?zé)煔獯翱谥校ㄟ^還原反 應(yīng)后最終形成氮?dú)?、水和二氧化碳，從而降低煙氣中氮氧化物。以?/p>

5、素為還原劑的SNCR 脫硝反應(yīng)方程式如下：（NH4）2CO 2NH2 + CONH2 + NO 2N2 + H2OCO + NO N2 + CO2在尿素還原NOx的同時(shí)，也會(huì)發(fā)生從尿素溶液揮發(fā)出來的 NH3分子與O2的反應(yīng)4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O本SNCR系統(tǒng)主要有氨水及去鹽水儲(chǔ)存系統(tǒng)，泵站模塊，在線稀釋計(jì)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(duì)主要設(shè)備分別進(jìn) 行說明。四、主要設(shè)備說明：1、儲(chǔ)存系統(tǒng)本SNCR系統(tǒng)采用質(zhì)量濃度為20%的工業(yè)級(jí)氨水作為還原劑，該物質(zhì)具有比較穩(wěn) 定的化學(xué)和物理性質(zhì)，在運(yùn)行

6、和儲(chǔ)存過程中危險(xiǎn)系數(shù)相對(duì)較低。 氨水儲(chǔ)罐氨水儲(chǔ)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(hù)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(yuǎn)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(jì)量分配模塊，泵站模塊可根據(jù)整套系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)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(gè)恒定的壓 力。3、在線稀釋計(jì)量分配模塊氨水、去鹽水及壓縮空氣進(jìn)入在線稀釋計(jì)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(dòng)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(jì)量分配模塊準(zhǔn)

7、確地將定量的氨水分配給各個(gè)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(guó)外先進(jìn)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(jī)。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(zhǎng)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(yùn)行 這些噴槍全部投運(yùn)，在日常的使用當(dāng)中，即使不噴射氨水，只需維持壓縮空氣的不間 斷供應(yīng)，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(cè)量及保護(hù)，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(fù)荷，只有低壓負(fù)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(jí)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(hù)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(diǎn)不少于4個(gè)。所有電氣設(shè)備、管道、儲(chǔ)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(gè)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(dòng)力電纜選用聚氯乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚乙烯護(hù)套銅芯阻燃電纜，其最小截面為2.5mm2,額定電壓為0.6/1kV?？刂齐娎|選用聚氯乙烯絕緣聚乙烯護(hù)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(chǎng)制造， 并刷防銹底漆和面漆。電纜保護(hù)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(jì)規(guī)范(GB 50217 94)及火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范(GB 50229 96)的要求進(jìn)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(diǎn)，結(jié)合控制部分的技術(shù)要求，采用了 PLC 來監(jiān)控整個(gè)SNCR系統(tǒng)?？紤]目前國(guó)家有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)規(guī)定， 采用PLC 控制系統(tǒng)對(duì)SNCR的工藝過程進(jìn)行監(jiān)視報(bào)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)，具有先進(jìn)可靠的硬件和軟件， 又有成熟、有效的高級(jí)

11、應(yīng)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(duì)裝置進(jìn)行控制： 總貌畫面顯示分組畫面顯示細(xì)目畫面顯示流程畫面顯示報(bào)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(hào)?？刂破骶哂卸喾N計(jì)算的能力，能夠按照過程控制的要求，組態(tài)成高級(jí)控制算法和 建立復(fù)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(zhǎng)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(jià)比， 脫硝系統(tǒng) PLC 采用以太網(wǎng)連接，儲(chǔ)存系統(tǒng)、 泵站模塊及在線稀釋計(jì)量分配模塊直接接入 PLC，并設(shè)有觸摸屏進(jìn)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(chǎng)I/O站：1套 報(bào)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(diǎn)配置余量為15%。B、系統(tǒng)軟件配置PLC系統(tǒng)配套的應(yīng)用軟件應(yīng)根據(jù)所采用的 PLC系統(tǒng)進(jìn)行配置，所配置的軟件應(yīng) 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(hù)用的軟件。PLC的最終配置待詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)確定。設(shè)備表:序號(hào)名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量備注脫 硝 劑 儲(chǔ) 存 設(shè) 備1氨水儲(chǔ)罐容積：2om1個(gè)2不銹鋼氨水水封呼 吸閥材質(zhì)：