脫硝、余熱鍋爐可研報(bào)告3

1、LOGO陜西延長石油集團(tuán)永坪煉油廠陜西延長石油集團(tuán)永坪煉油廠50萬噸萬噸/年年FCC再再生煙氣脫硝改造項(xiàng)目、余熱鍋爐改造項(xiàng)目生煙氣脫硝改造項(xiàng)目、余熱鍋爐改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告可行性研究報(bào)告2014.122014.12主要內(nèi)容主要內(nèi)容項(xiàng)目背景與必要性項(xiàng)目設(shè)計(jì)基礎(chǔ)項(xiàng)目技術(shù)改造方案選擇結(jié)論和建議西安建業(yè)化工有限公司工業(yè)氧氣、二氧化碳、氮?dú)?、氬氣分裝裝置項(xiàng)目西安建業(yè)化工有限公司工業(yè)氧氣、二氧化碳、氮?dú)狻鍤夥盅b裝置項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇 項(xiàng)目技術(shù)介紹主要設(shè)備選擇項(xiàng)目進(jìn)度安排項(xiàng)目技術(shù)選擇資金計(jì)劃與資金籌措項(xiàng)目背景與必要性項(xiàng)目背景與必要性1.項(xiàng)目建設(shè)背景項(xiàng)目建設(shè)背景陜西延長石油（集團(tuán)）有限責(zé)

2、任公司永坪煉油廠為一個(gè)占地千余畝，擁有固定陜西延長石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司永坪煉油廠為一個(gè)占地千余畝，擁有固定資產(chǎn)原值資產(chǎn)原值46.35億元，主要生產(chǎn)車用汽油、車用柴油和液化氣油氣億元，主要生產(chǎn)車用汽油、車用柴油和液化氣油氣8個(gè)品種個(gè)品種15個(gè)個(gè)規(guī)格石油產(chǎn)品的現(xiàn)代化中型石油煉制企業(yè)，目前常壓加工能力規(guī)格石油產(chǎn)品的現(xiàn)代化中型石油煉制企業(yè)，目前常壓加工能力450萬噸萬噸/年，催年，催化裂化加工能力化裂化加工能力170萬噸萬噸/年，催化重整加工能力年，催化重整加工能力15萬噸萬噸/年，柴油加氫年，柴油加氫-臨氫降臨氫降凝加工能力凝加工能力160萬噸萬噸/年（年（140萬噸萬噸/年柴油加氫裝置正在開工

3、試產(chǎn)），汽油精制年柴油加氫裝置正在開工試產(chǎn)），汽油精制裝置（裝置（S-Zorb）加工能力）加工能力90萬噸萬噸/年，干氣脫硫及硫磺回收裝置為年，干氣脫硫及硫磺回收裝置為0.32萬噸萬噸/年、年、干氣制氫裝置為干氣制氫裝置為2.0萬標(biāo)立萬標(biāo)立/小時(shí)。小時(shí)。50萬噸萬噸/年催化裂化裝置隸屬于煉油廠一催化車間，根據(jù)目前工業(yè)污染物排放年催化裂化裝置隸屬于煉油廠一催化車間，根據(jù)目前工業(yè)污染物排放最嚴(yán)格的最嚴(yán)格的火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，所有指標(biāo)，所有指標(biāo)NOx,SO2,煙塵所有指標(biāo)煙塵所有指標(biāo)均不能滿足。均不能滿足。截止截止2014年年底，一催年年底，一催50萬噸萬噸/年再生裝置

4、出口煙氣采用動(dòng)力波年再生裝置出口煙氣采用動(dòng)力波-吸收塔工藝脫吸收塔工藝脫除除SO2，煙塵已經(jīng)設(shè)計(jì)完工，并已試用行。目前脫硝和余熱鍋爐改造尚未完成。，煙塵已經(jīng)設(shè)計(jì)完工，并已試用行。目前脫硝和余熱鍋爐改造尚未完成。故經(jīng)業(yè)主委托，現(xiàn)對一催故經(jīng)業(yè)主委托，現(xiàn)對一催50萬噸萬噸/年脫硝和余熱鍋爐改造項(xiàng)目的可行性進(jìn)行說年脫硝和余熱鍋爐改造項(xiàng)目的可行性進(jìn)行說明。明。項(xiàng)目背景與必要性項(xiàng)目背景與必要性催化裂化裝置再生煙氣情況催化裂化裝置再生煙氣情況項(xiàng)目單位煙氣參數(shù)正常設(shè)計(jì)值煙氣量（濕基）Nm3/h58190 58190 煙氣量（干基，含水率10%）Nm3/h52371 52371 煙氣溫度175 220 煙氣二氧

5、化硫濃度Nm3/h210235 600 煙氣NOx濃度Nm3/h80150300煙氣含塵濃度Nm3/h9001100 1100 煙氣壓力kPa 7 永坪煉油廠永坪煉油廠50萬噸萬噸/年催化裂化裝置，年操作時(shí)間：年催化裂化裝置，年操作時(shí)間：8000小時(shí)，其排放煙氣如下表小時(shí)，其排放煙氣如下表表表1：永坪煉油廠：永坪煉油廠50萬噸萬噸/年催化裂化裝置煙氣參數(shù)年催化裂化裝置煙氣參數(shù)項(xiàng)目建設(shè)的必要性和可行性項(xiàng)目建設(shè)的必要性和可行性本項(xiàng)目屬于環(huán)保治理，環(huán)境保護(hù)是我國的基本國策之一，三廢治理是全面建設(shè)小本項(xiàng)目屬于環(huán)保治理，環(huán)境保護(hù)是我國的基本國策之一，三廢治理是全面建設(shè)小康社會、改善環(huán)境、保護(hù)生態(tài)的重要內(nèi)

6、容，作為大氣污染物排放的大戶，煉油廠康社會、改善環(huán)境、保護(hù)生態(tài)的重要內(nèi)容，作為大氣污染物排放的大戶，煉油廠催化裂化再生煙氣自然成為環(huán)保部門治理的對象，而且對煉油廠煙氣脫硝除塵脫催化裂化再生煙氣自然成為環(huán)保部門治理的對象，而且對煉油廠煙氣脫硝除塵脫硫的要求也一年比一年提高，為了實(shí)現(xiàn)硫的要求也一年比一年提高，為了實(shí)現(xiàn)“十二五十二五”規(guī)劃中提到的氮氧化物，二氧規(guī)劃中提到的氮氧化物，二氧化硫減排目標(biāo)，現(xiàn)有大多數(shù)煉油廠都必須加裝脫硝、脫硫設(shè)備和除塵升級。隨著化硫減排目標(biāo)，現(xiàn)有大多數(shù)煉油廠都必須加裝脫硝、脫硫設(shè)備和除塵升級。隨著國家經(jīng)濟(jì)快速增長和我國加入國家經(jīng)濟(jì)快速增長和我國加入WTO，環(huán)保必須與國際接軌

7、，我國的煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)保必須與國際接軌，我國的煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)會有逐年提高的趨勢，為了適應(yīng)環(huán)保的新形勢和提高企業(yè)形象，該項(xiàng)目的實(shí)施也會有逐年提高的趨勢，為了適應(yīng)環(huán)保的新形勢和提高企業(yè)形象，該項(xiàng)目的實(shí)施也是有必要的。是有必要的。根據(jù)根據(jù)石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（二次征求意見稿）的最嚴(yán)要求，（二次征求意見稿）的最嚴(yán)要求，NOx新標(biāo)新標(biāo)準(zhǔn)為：準(zhǔn)為：100mg/Nm3。而我們現(xiàn)有煉油裝置催化裂化延期。而我們現(xiàn)有煉油裝置催化裂化延期NOx最不利排放濃度為：最不利排放濃度為：300mg/Nm3。已經(jīng)超過了當(dāng)前國家石油煉制工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，且環(huán)保部。已經(jīng)超過了當(dāng)前國家石油煉制

8、工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，且環(huán)保部門已經(jīng)對煉油廠提出限期整改。公司主要生產(chǎn)車用汽油、車用柴油和液化氣油氣門已經(jīng)對煉油廠提出限期整改。公司主要生產(chǎn)車用汽油、車用柴油和液化氣油氣8個(gè)品種個(gè)品種15個(gè)規(guī)格石油產(chǎn)品的現(xiàn)代化中型石油煉制企業(yè)，為國家創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效個(gè)規(guī)格石油產(chǎn)品的現(xiàn)代化中型石油煉制企業(yè)，為國家創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。如果因?yàn)槠錈煔庵形廴疚锱欧懦瑯?biāo)而停產(chǎn)，將造成不可估量的損失，因此提出益。如果因?yàn)槠錈煔庵形廴疚锱欧懦瑯?biāo)而停產(chǎn)，將造成不可估量的損失，因此提出對公司催化裂化原有煙氣進(jìn)行脫硝脫硫除塵設(shè)計(jì)，是符合時(shí)代發(fā)展和國家環(huán)保要求對公司催化裂化原有煙氣進(jìn)行脫硝脫硫除塵設(shè)計(jì)，是符合時(shí)代發(fā)展和國家環(huán)

9、保要求的，項(xiàng)目的實(shí)施就更有必要。的，項(xiàng)目的實(shí)施就更有必要。 項(xiàng)目設(shè)計(jì)范圍項(xiàng)目設(shè)計(jì)范圍項(xiàng)目為永坪項(xiàng)目為永坪50萬噸催化裂化裝置再生煙氣脫硝，每套包括煙氣脫硝單萬噸催化裂化裝置再生煙氣脫硝，每套包括煙氣脫硝單元設(shè)計(jì)（反應(yīng)器設(shè)計(jì)和氨區(qū)單元設(shè)計(jì)）以及余熱鍋爐改造元設(shè)計(jì)（反應(yīng)器設(shè)計(jì)和氨區(qū)單元設(shè)計(jì)）以及余熱鍋爐改造2 項(xiàng)目概況項(xiàng)目概況2.1 2.1 建設(shè)建設(shè)地區(qū)條件建設(shè)建設(shè)地區(qū)條件 地理?xiàng)l件與區(qū)域條件：永坪煉油廠位于延安市寶塔區(qū)以北七十公里處的延川縣永坪鎮(zhèn)。地理?xiàng)l件與區(qū)域條件：永坪煉油廠位于延安市寶塔區(qū)以北七十公里處的延川縣永坪鎮(zhèn)。建設(shè)場地：煙氣脫硝裝置建于永平煉油廠建設(shè)場地：煙氣脫硝裝置建于永平煉油廠5

10、0萬噸萬噸/年催化裂化裝置余熱鍋爐與省煤器之年催化裂化裝置余熱鍋爐與省煤器之間。間。交通條件永坪煉油廠位于延安市寶塔區(qū)以北七十公里處的延川縣永坪鎮(zhèn)，公路運(yùn)輸交通便利。交通條件永坪煉油廠位于延安市寶塔區(qū)以北七十公里處的延川縣永坪鎮(zhèn)，公路運(yùn)輸交通便利。 2.2 2.2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)條件項(xiàng)目設(shè)計(jì)條件2 項(xiàng)目概況項(xiàng)目概況 表表2 余熱鍋爐設(shè)計(jì)基礎(chǔ)參數(shù)余熱鍋爐設(shè)計(jì)基礎(chǔ)參數(shù)序號參數(shù)名稱單位數(shù)值各注1主風(fēng)流量Nm3/h550002煙風(fēng)比/1. 0583煙氣流量Nm3/h581904煙氣進(jìn)口溫度6405再生煙氣成分(1)N280.23(2)CO214.64(3)CO%(4)O2%2.32(5)H2O%6排煙溫度1

11、757外來飽和蒸汽流量t/h/8外來飽和蒸汽壓力MPa/9過熱蒸汽出口溫度25010過熱蒸汽出口壓力MPa1.2711給水溫度104現(xiàn)運(yùn)行給水溫度為5712給水壓力MPa1.702 項(xiàng)目概況項(xiàng)目概況配套裝置序號項(xiàng)目單位設(shè)計(jì)工況催化裂化裝置1煙氣流量Nm3/h（濕）58190Nm3/h（干）523712SO2含量mg/ Nm3（濕基）6003NOx含量mg/ Nm3（濕基）3004顆粒物（催化劑粉塵）mg/ Nm3（濕基）1100表表3 50萬噸萬噸/年催化裝置煙氣設(shè)計(jì)參數(shù)年催化裝置煙氣設(shè)計(jì)參數(shù)2.2 2.2 輔助材料來源、用量及規(guī)格輔助材料來源、用量及規(guī)格2 項(xiàng)目概況項(xiàng)目概況本項(xiàng)目所耗用水、電

12、、氣等公用工程，利用永坪煉油廠催化裂化裝置的本項(xiàng)目所耗用水、電、氣等公用工程，利用永坪煉油廠催化裂化裝置的相關(guān)設(shè)施，不足部分填平補(bǔ)齊。所需工藝用水、消防用水等均由鄰近的相關(guān)設(shè)施，不足部分填平補(bǔ)齊。所需工藝用水、消防用水等均由鄰近的給水總管接出供應(yīng)。脫硝設(shè)施消防設(shè)施由催化裂化裝置統(tǒng)一考慮。給水總管接出供應(yīng)。脫硝設(shè)施消防設(shè)施由催化裂化裝置統(tǒng)一考慮。2.3 2.3 項(xiàng)目設(shè)計(jì)條件項(xiàng)目設(shè)計(jì)條件3 余熱、脫硝鍋爐方案選擇余熱、脫硝鍋爐方案選擇3.1 3.1 裝置建設(shè)規(guī)模裝置建設(shè)規(guī)模永坪煉油廠永坪煉油廠50萬催化裂化裝置余熱鍋爐煙氣量為萬催化裂化裝置余熱鍋爐煙氣量為58190Nm3/h（濕基），（濕基），N

13、Ox設(shè)計(jì)濃度：設(shè)計(jì)濃度：300mg/Nm。經(jīng)過脫硝反應(yīng)處理后，出口煙氣。經(jīng)過脫硝反應(yīng)處理后，出口煙氣NOx濃度小于濃度小于100mg/Nm3（干基），裝置操作彈性按（干基），裝置操作彈性按60%110%設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)。3.2 3.2 余熱鍋爐改造方案余熱鍋爐改造方案根據(jù)根據(jù)50萬噸萬噸/年催化裝置催化煙氣的成分和脫硝設(shè)置要求，對余熱鍋爐的改造應(yīng)滿足溫度窗口年催化裝置催化煙氣的成分和脫硝設(shè)置要求，對余熱鍋爐的改造應(yīng)滿足溫度窗口要求，更新改造后的余熱鍋爐出口煙氣溫度處于脫硝高效溫度區(qū)要求，更新改造后的余熱鍋爐出口煙氣溫度處于脫硝高效溫度區(qū)350左右，經(jīng)脫硝反應(yīng)裝置左右，經(jīng)脫硝反應(yīng)裝置后進(jìn)入省煤器，省煤

14、器出口溫度控制在后進(jìn)入省煤器，省煤器出口溫度控制在280左右，防止脫硝副產(chǎn)物硫酸銨對系統(tǒng)的影響。左右，防止脫硝副產(chǎn)物硫酸銨對系統(tǒng)的影響。根據(jù)根據(jù)50萬噸萬噸/年催化裝置余熱鍋爐實(shí)際情況，本次鍋爐改造考慮以下方面：年催化裝置余熱鍋爐實(shí)際情況，本次鍋爐改造考慮以下方面：a、拆除現(xiàn)有余熱鍋爐，在原余熱鍋爐區(qū)域上余熱鍋爐、省煤器和脫硝裝置。、拆除現(xiàn)有余熱鍋爐，在原余熱鍋爐區(qū)域上余熱鍋爐、省煤器和脫硝裝置。b、余熱鍋爐煙氣側(cè)承壓全部按、余熱鍋爐煙氣側(cè)承壓全部按8kPa設(shè)計(jì)，保證鍋爐背壓增加后鍋爐的安全性。設(shè)計(jì)，保證鍋爐背壓增加后鍋爐的安全性。c、為了避免過熱器出口蒸汽超溫，本次改造過程中，可在過熱器的蒸

15、汽出、為了避免過熱器出口蒸汽超溫，本次改造過程中，可在過熱器的蒸汽出 口管線上設(shè)置噴水減溫器口管線上設(shè)置噴水減溫器，當(dāng)過熱器出口蒸汽溫度過高時(shí)，可進(jìn)行噴水降溫調(diào)節(jié)。在余熱鍋爐正常運(yùn)行中，不投用噴水減溫器。，當(dāng)過熱器出口蒸汽溫度過高時(shí)，可進(jìn)行噴水降溫調(diào)節(jié)。在余熱鍋爐正常運(yùn)行中，不投用噴水減溫器。3 余熱、脫硝鍋爐方案選擇余熱、脫硝鍋爐方案選擇3.2 3.2 余熱鍋爐改造方案余熱鍋爐改造方案根據(jù)根據(jù)50萬噸萬噸/年催化裝置催化煙氣的成分和脫硝設(shè)置要求，對余熱鍋爐的改造應(yīng)滿足溫度窗口年催化裝置催化煙氣的成分和脫硝設(shè)置要求，對余熱鍋爐的改造應(yīng)滿足溫度窗口要求，更新改造后的余熱鍋爐出口煙氣溫度處于脫硝高

16、效溫度區(qū)要求，更新改造后的余熱鍋爐出口煙氣溫度處于脫硝高效溫度區(qū)350左右，經(jīng)脫硝反應(yīng)裝置左右，經(jīng)脫硝反應(yīng)裝置后進(jìn)入省煤器，省煤器出口溫度控制在后進(jìn)入省煤器，省煤器出口溫度控制在280左右，防止脫硝副產(chǎn)物硫酸銨對系統(tǒng)的影響。左右，防止脫硝副產(chǎn)物硫酸銨對系統(tǒng)的影響。根據(jù)根據(jù)50萬噸萬噸/年催化裝置余熱鍋爐實(shí)際情況，本次鍋爐改造考慮以下方面：年催化裝置余熱鍋爐實(shí)際情況，本次鍋爐改造考慮以下方面：a、拆除現(xiàn)有余熱鍋爐，在原余熱鍋爐區(qū)域上余熱鍋爐、省煤器和脫硝裝置。、拆除現(xiàn)有余熱鍋爐，在原余熱鍋爐區(qū)域上余熱鍋爐、省煤器和脫硝裝置。b、余熱鍋爐煙氣側(cè)承壓全部按、余熱鍋爐煙氣側(cè)承壓全部按8kPa設(shè)計(jì)，保證

17、鍋爐背壓增加后鍋爐的安全性。設(shè)計(jì)，保證鍋爐背壓增加后鍋爐的安全性。c、為了避免過熱器出口蒸汽超溫，本次改造過程中，可在過熱器的蒸汽出、為了避免過熱器出口蒸汽超溫，本次改造過程中，可在過熱器的蒸汽出 口管線上設(shè)置口管線上設(shè)置噴水減溫器，當(dāng)過熱器出口蒸汽溫度過高時(shí)，可進(jìn)行噴水降溫調(diào)節(jié)。在余熱鍋爐正常運(yùn)噴水減溫器，當(dāng)過熱器出口蒸汽溫度過高時(shí)，可進(jìn)行噴水降溫調(diào)節(jié)。在余熱鍋爐正常運(yùn)行中，不投用噴水減溫器行中，不投用噴水減溫器3.3 3.3 煙氣脫硝技術(shù)方案的選擇煙氣脫硝技術(shù)方案的選擇3 余熱、脫硝鍋爐方案選擇余熱、脫硝鍋爐方案選擇現(xiàn)有的控制和脫除現(xiàn)有的控制和脫除FCC再生煙氣中再生煙氣中NOx技術(shù)主要包

18、括：低技術(shù)主要包括：低NOx燒焦技術(shù)、添加助劑法和煙氣燒焦技術(shù)、添加助劑法和煙氣SCR/SNCR脫硝技術(shù)等。脫硝技術(shù)等。1.1.煙氣脫硝技術(shù)選擇原則煙氣脫硝技術(shù)選擇原則（1）NOx排放濃度、排放量均能滿足國家、地方有關(guān)部門的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)要求。排放濃度、排放量均能滿足國家、地方有關(guān)部門的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)要求。（2）技術(shù)成熟，運(yùn)行可靠，有良好的運(yùn)行業(yè)績。）技術(shù)成熟，運(yùn)行可靠，有良好的運(yùn)行業(yè)績。（3）脫硝劑有可靠穩(wěn)定的來源，貯存輸送方便、安全。）脫硝劑有可靠穩(wěn)定的來源，貯存輸送方便、安全。（4）能源消耗少，資源消耗少，運(yùn)行費(fèi)用低。）能源消耗少，資源消耗少，運(yùn)行費(fèi)用低。（5）脫硝過程不對環(huán)境產(chǎn)生二次污染。

19、）脫硝過程不對環(huán)境產(chǎn)生二次污染。（6）脫硝單元工藝簡單，布置合理，占地面積小，對余熱鍋爐裝置影響小。）脫硝單元工藝簡單，布置合理，占地面積小，對余熱鍋爐裝置影響小。（7）脫硝的主要裝置和設(shè)備為國產(chǎn)化或能逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。）脫硝的主要裝置和設(shè)備為國產(chǎn)化或能逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。3 余熱、脫硝鍋爐方案選擇余熱、脫硝鍋爐方案選擇2.FCC2.FCC煙氣幾種脫硝技術(shù)煙氣幾種脫硝技術(shù)u低低NOx燒焦技術(shù)燒焦技術(shù)低低NOx燒焦技術(shù)包括硬件設(shè)計(jì)和優(yōu)化操作。硬件設(shè)計(jì)主要對再生器構(gòu)造進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，燒焦技術(shù)包括硬件設(shè)計(jì)和優(yōu)化操作。硬件設(shè)計(jì)主要對再生器構(gòu)造進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以降低以降低NOx的產(chǎn)生量和排放量。另一方面，研究和現(xiàn)

20、場實(shí)際觀察表明，的產(chǎn)生量和排放量。另一方面，研究和現(xiàn)場實(shí)際觀察表明，F(xiàn)CC再生器的再生器的NOx排放量，與燒焦方式，過剩氧量、排放量，與燒焦方式，過剩氧量、CO濃度、密相床溫度、催化劑循環(huán)量、劑油濃度、密相床溫度、催化劑循環(huán)量、劑油比等參數(shù)有關(guān)，其中過剩氧量影響最大，應(yīng)優(yōu)化設(shè)置；部分燃燒再生方式比完全燃燒比等參數(shù)有關(guān)，其中過剩氧量影響最大，應(yīng)優(yōu)化設(shè)置；部分燃燒再生方式比完全燃燒再生方式的再生方式的NOx排放量低。排放量低。u氧化吸收法氧化吸收法FCC煙氣中的煙氣中的NOx以以NO為主，由于為主，由于NO難溶于水，直接通過堿法洗滌對難溶于水，直接通過堿法洗滌對FCC再生再生煙氣中的煙氣中的NOx

21、脫除效果不明顯。利用強(qiáng)氧化劑將難溶于水的脫除效果不明顯。利用強(qiáng)氧化劑將難溶于水的NO氧化為易溶于水氧化為易溶于水的的N2O3、N2O5的高價(jià)態(tài)的氮氧化物并通過洗滌塔吸收溶解。其中最有代表的是的高價(jià)態(tài)的氮氧化物并通過洗滌塔吸收溶解。其中最有代表的是臭氧法脫除。臭氧法脫除。 而而LOTOxTM工藝就是最具代表性的臭氧氧化脫硝技術(shù)。工藝就是最具代表性的臭氧氧化脫硝技術(shù)。 LOTOxTM是通過把氧化反應(yīng)器利用氧化劑臭氧將是通過把氧化反應(yīng)器利用氧化劑臭氧將NOx氧化生成氧化生成N2O5，煙氣通過，煙氣通過EDV洗漆洗漆塔并溶于水生成塔并溶于水生成HNO3，HNO3再與吸收液生成硝酸鹽，最后排出處理從而達(dá)

22、到再與吸收液生成硝酸鹽，最后排出處理從而達(dá)到脫銷的目的。脫銷的目的。3 余熱、脫硝鍋爐方案選擇余熱、脫硝鍋爐方案選擇圖圖1 LOTOxTM工藝流程圖工藝流程圖u選擇性催化還原法（選擇性催化還原法（SCR）3 余熱、脫硝鍋爐方案選擇余熱、脫硝鍋爐方案選擇擇性催化還原法（擇性催化還原法（SCR）是指在催化劑的作用下，利用還原劑（如）是指在催化劑的作用下，利用還原劑（如NH3或尿素）或尿素）“有選擇有選擇性性”地與煙氣中的地與煙氣中的NOx反應(yīng)并生成無毒無污染的反應(yīng)并生成無毒無污染的N2和和H2O。選擇性催化還原系統(tǒng)中，一般。選擇性催化還原系統(tǒng)中，一般由氨的儲存系統(tǒng)、氨和空氣的混和系統(tǒng)、氨噴入系統(tǒng)、

23、反應(yīng)器系統(tǒng)及監(jiān)測控制系統(tǒng)等組成。由氨的儲存系統(tǒng)、氨和空氣的混和系統(tǒng)、氨噴入系統(tǒng)、反應(yīng)器系統(tǒng)及監(jiān)測控制系統(tǒng)等組成。圖圖2 SCR技術(shù)示意技術(shù)示意圖圖催化劑如下圖：催化劑如下圖：3 余熱、脫硝鍋爐方案選擇余熱、脫硝鍋爐方案選擇圖圖2 SCR催化劑催化劑u非選擇性催化還原法（非選擇性催化還原法（SNCR）3 余熱鍋爐、脫硝方案選擇余熱鍋爐、脫硝方案選擇該技術(shù)是用該技術(shù)是用NH3、尿素等還原劑噴入爐內(nèi)與、尿素等還原劑噴入爐內(nèi)與NOx進(jìn)行選擇性反應(yīng)，不用催化劑，進(jìn)行選擇性反應(yīng)，不用催化劑，因此必須在高溫區(qū)加入還原劑。還原劑噴入爐膛溫度為因此必須在高溫區(qū)加入還原劑。還原劑噴入爐膛溫度為8501100的區(qū)域

24、，的區(qū)域，該還原劑（尿素）迅速熱分解成該還原劑（尿素）迅速熱分解成NH3并與煙氣中的并與煙氣中的NOx進(jìn)行進(jìn)行SNCR反應(yīng)生成反應(yīng)生成N2，該方法是以爐膛為反應(yīng)器。該方法是以爐膛為反應(yīng)器。uSNCR/SCR混合煙氣脫硝技術(shù)混合煙氣脫硝技術(shù)SNCR/SCR混合煙氣脫硝技術(shù)是把混合煙氣脫硝技術(shù)是把SNCR工藝的還原劑噴入爐膛技術(shù)同工藝的還原劑噴入爐膛技術(shù)同SCR工藝?yán)に嚴(yán)锰右莅边M(jìn)行催化反應(yīng)的技術(shù)結(jié)合起來，進(jìn)一步脫除用逃逸氨進(jìn)行催化反應(yīng)的技術(shù)結(jié)合起來，進(jìn)一步脫除NOx。它是把。它是把SNCR工藝的低工藝的低費(fèi)用特點(diǎn)同費(fèi)用特點(diǎn)同SCR工藝的高效率及低的氨逃逸率進(jìn)行有效結(jié)合。工藝的高效率及低的氨逃逸

25、率進(jìn)行有效結(jié)合。3 余熱鍋爐、脫硝方案選擇余熱鍋爐、脫硝方案選擇幾種典型脫硝方法的比較幾種典型脫硝方法的比較由于由于LOTOxTM工藝在國外已進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用階段工藝在國外已進(jìn)入工業(yè)化應(yīng)用階段,但運(yùn)行成本較高但運(yùn)行成本較高,臭氧臭氧 的制備費(fèi)用較高的制備費(fèi)用較高,臭氧發(fā)生器效率低、電耗大、占地大臭氧發(fā)生器效率低、電耗大、占地大,成本限制成本限制LOTOxTM技術(shù)推廣的主要因素。目前應(yīng)用比較普遍的技術(shù)是技術(shù)推廣的主要因素。目前應(yīng)用比較普遍的技術(shù)是SCR和和SNCR。3 余熱鍋爐、脫硝方案選擇余熱鍋爐、脫硝方案選擇項(xiàng)目SCRSNCR/SCR混合型SNCR還原劑以NH3為主可使用NH3或尿素用NH3或

26、尿素反應(yīng)溫度320一400前段:850-1100后段:320-400850-1100催化劑成份主要為TiO2， V2O5 WO3后段加裝少量催化劑(成份主要為TiO2，V2O5 WO3)不使用催化劑脫硝效率7090407025%60%還原劑噴射位置多選擇于省煤器與SCR反應(yīng)器間煙道內(nèi)鍋爐負(fù)荷不同噴射位置也不同，通常位于一次過熱器或二次過熱器后端通常在爐膛內(nèi)噴射，但需與鍋爐廠家配合SO2/SO3氧化會導(dǎo)致SO2/SO3氧化SO2/SO3氧化較SCR低不導(dǎo)致SO2/SO3氧化NH3逃逸35ppm5l0ppm1015ppm對空氣預(yù)熱器影響NH3與SO3易形成NH4HSO4造成堵塞或腐蝕SO2/SO3

27、氧化率較SCR低，造成堵塞或腐蝕的機(jī)會較SCR低不導(dǎo)致SO2/SO3的氧化，造成堵塞或腐蝕的機(jī)會為三者最低系統(tǒng)壓力損失催化劑會造成壓力損失催化劑用量較SCR小，產(chǎn)生的壓力損失相對較低沒有壓力損失燃料的影響高灰分會磨耗催化劑，堿金屬氧化物會使催化劑鈍化影響與SCR相同無影響鍋爐的影響受省煤器出口煙氣溫度的影響受爐膛內(nèi)煙氣流速及溫度分布的影響與SNCR/SCR混合系統(tǒng)影響相同煙氣脫硝技術(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)比較煙氣脫硝技術(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)比較本工程推薦的脫硝、余熱鍋爐改造工藝方案本工程推薦的脫硝、余熱鍋爐改造工藝方案3 余熱鍋爐、脫硝方案選擇余熱鍋爐、脫硝方案選擇1.余熱鍋爐：根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，推薦采用對原有的蒸發(fā)段

28、和省煤器段進(jìn)行更新改造，設(shè)置脫余熱鍋爐：根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，推薦采用對原有的蒸發(fā)段和省煤器段進(jìn)行更新改造，設(shè)置脫硝反應(yīng)器段，脫硝反應(yīng)器設(shè)置在蒸發(fā)段與省煤器之間。硝反應(yīng)器段，脫硝反應(yīng)器設(shè)置在蒸發(fā)段與省煤器之間。2.根據(jù)技術(shù)先進(jìn)，工藝成熟，經(jīng)濟(jì)合理，有工業(yè)業(yè)績，脫硝效率高的原則，本煙氣脫硝工程可行根據(jù)技術(shù)先進(jìn)，工藝成熟，經(jīng)濟(jì)合理，有工業(yè)業(yè)績，脫硝效率高的原則，本煙氣脫硝工程可行性研究推薦采用性研究推薦采用SCR煙氣脫硝技術(shù)。但需對余熱鍋爐進(jìn)行一定改造，以滿足煙氣脫硝技術(shù)。但需對余熱鍋爐進(jìn)行一定改造，以滿足SCR催化劑的活性溫催化劑的活性溫度要求。度要求。4 余熱鍋爐、脫硝技術(shù)余熱鍋爐、脫硝技術(shù)本項(xiàng)目

29、包括余熱鍋爐改造，脫硝兩部分。本項(xiàng)目包括余熱鍋爐改造，脫硝兩部分。煙氣途徑如下：余熱鍋爐煙氣途徑如下：余熱鍋爐煙道系統(tǒng)煙道系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)脫硫系統(tǒng)脫硫系統(tǒng)煙囪煙囪本項(xiàng)目煙氣脫硝技術(shù)推薦采用本項(xiàng)目煙氣脫硝技術(shù)推薦采用SCR氨選擇性催化還原脫硝技術(shù)，需要溫度窗口為氨選擇性催化還原脫硝技術(shù)，需要溫度窗口為300420，而蒸發(fā)段和省煤器之間的煙道溫度正好滿足此要求，同時(shí)考慮現(xiàn)場的，而蒸發(fā)段和省煤器之間的煙道溫度正好滿足此要求，同時(shí)考慮現(xiàn)場的實(shí)際情況，因而對蒸發(fā)段和省煤器段進(jìn)行更新改造。重新優(yōu)化布置，使煙氣經(jīng)余熱實(shí)際情況，因而對蒸發(fā)段和省煤器段進(jìn)行更新改造。重新優(yōu)化布置，使煙氣經(jīng)余熱鍋爐蒸發(fā)段后直接

30、進(jìn)入脫硝裝置（鍋爐蒸發(fā)段后直接進(jìn)入脫硝裝置（SCR），脫硝裝置煙氣出口與省煤器煙氣進(jìn)口直），脫硝裝置煙氣出口與省煤器煙氣進(jìn)口直接連接。接連接。u余熱鍋爐改造技術(shù)余熱鍋爐改造技術(shù)余鍋工程改造內(nèi)容余鍋工程改造內(nèi)容4 余熱鍋爐、脫硝技術(shù)余熱鍋爐、脫硝技術(shù)1.新增新增在原余熱鍋爐平面區(qū)域位置，更新改造原余熱鍋爐在原余熱鍋爐平面區(qū)域位置，更新改造原余熱鍋爐。2.原鍋爐保留及界區(qū)范圍如下：原鍋爐保留及界區(qū)范圍如下：a. 進(jìn)口、出口煙道進(jìn)口、出口煙道:進(jìn)入余熱鍋爐的進(jìn)口煙道、余熱鍋爐出口煙道保留，更新改造的余熱鍋爐進(jìn)入余熱鍋爐的進(jìn)口煙道、余熱鍋爐出口煙道保留，更新改造的余熱鍋爐煙道需和保留煙道對接。煙道需和

31、保留煙道對接。b. 蒸汽管道蒸汽管道:余熱鍋爐外供低壓蒸汽管道保留。余熱鍋爐外供低壓蒸汽管道保留。c. 除氧給水管道除氧給水管道:除氧器給水管道至鍋爐界區(qū)之前管線保留。除氧器給水管道至鍋爐界區(qū)之前管線保留。d. 蒸發(fā)管道蒸發(fā)管道:蒸發(fā)段進(jìn)出口管道需和汽包管口對接。蒸發(fā)段進(jìn)出口管道需和汽包管口對接。 e. 原余熱鍋爐所有輔助系統(tǒng)對接管線接口，如加藥、取樣、排污、凈化風(fēng)、非凈化風(fēng)、等輔原余熱鍋爐所有輔助系統(tǒng)對接管線接口，如加藥、取樣、排污、凈化風(fēng)、非凈化風(fēng)、等輔助系統(tǒng)管線接口，若根據(jù)現(xiàn)場位置拆除后，需利舊恢復(fù)。助系統(tǒng)管線接口，若根據(jù)現(xiàn)場位置拆除后，需利舊恢復(fù)。 3.結(jié)構(gòu)說明結(jié)構(gòu)說明 本方案改造后余

32、熱鍋爐所有受熱面設(shè)備，滿足脫硫脫硝系統(tǒng)運(yùn)行壓力要求。本方案改造后余熱鍋爐所有受熱面設(shè)備，滿足脫硫脫硝系統(tǒng)運(yùn)行壓力要求。4 余熱鍋爐、脫硝技術(shù)余熱鍋爐、脫硝技術(shù)本項(xiàng)目煙氣脫硝技術(shù)推薦采用本項(xiàng)目煙氣脫硝技術(shù)推薦采用SCR氨選擇性催化還原脫硝技術(shù)，設(shè)計(jì)值按從氨選擇性催化還原脫硝技術(shù)，設(shè)計(jì)值按從300mg/Nm3（濕基）脫除至（濕基）脫除至100mg/Nm3（干基）以下來考慮處理設(shè)施。（干基）以下來考慮處理設(shè)施。SCR脫硝系統(tǒng)由三個(gè)子系統(tǒng)所組成，脫硝系統(tǒng)由三個(gè)子系統(tǒng)所組成，SCR反應(yīng)器及附屬系統(tǒng)、氨儲存處理和氨注入系統(tǒng)。反應(yīng)器及附屬系統(tǒng)、氨儲存處理和氨注入系統(tǒng)。SCR脫硝催化劑選型脫硝催化劑選型u脫硝

33、系統(tǒng)單元脫硝系統(tǒng)單元SCR脫硝催化劑一般主要有三種形式：蜂窩式、板式、波紋板式。三種催化劑在電廠、鍋爐、煉化，其中蜂窩式和板脫硝催化劑一般主要有三種形式：蜂窩式、板式、波紋板式。三種催化劑在電廠、鍋爐、煉化，其中蜂窩式和板式較多，波紋板式較少。式較多，波紋板式較少。項(xiàng)目蜂窩式板式波紋板式結(jié)構(gòu)形式加工工藝均勻擠出式覆涂式（鋼架構(gòu)支撐）覆涂式（玻璃纖維構(gòu)架支撐）比表面積大小中等同等條件下所需體積量100%153%-176%130%壓損1.2411.48抗中毒能力強(qiáng)中等中等安全性不助燃助燃不助燃價(jià)格中等高高全球SCR業(yè)績65%33%少量主要特點(diǎn)比表面積大，堆密度小，質(zhì)量輕，適用范圍廣，為全催化劑，市

34、場占有率高比表面積小，防堵灰能力強(qiáng)，模塊之間易積灰，催化劑易脫落，壽命短耐磨損能力差，模塊之間易積灰?guī)追N幾種SCR催化劑參數(shù)比較催化劑參數(shù)比較4 余熱鍋爐、脫硝技術(shù)余熱鍋爐、脫硝技術(shù)SCR反應(yīng)器系統(tǒng)反應(yīng)器系統(tǒng)SCR反應(yīng)器：反應(yīng)器：反應(yīng)器采用固定床平行通道型式，采用兩層，另外預(yù)留一層作為未來觸媒，脫硝效反應(yīng)器采用固定床平行通道型式，采用兩層，另外預(yù)留一層作為未來觸媒，脫硝效率低于需要值時(shí)安裝使用，此作用為增強(qiáng)脫硝效率并延長有效觸媒的壽命。率低于需要值時(shí)安裝使用，此作用為增強(qiáng)脫硝效率并延長有效觸媒的壽命。SCR觸媒觸媒(催化劑催化劑)催化劑是催化劑是SCR系統(tǒng)中的主要部分，其成分組成、結(jié)構(gòu)、壽命及

35、相關(guān)參數(shù)直接影響系統(tǒng)中的主要部分，其成分組成、結(jié)構(gòu)、壽命及相關(guān)參數(shù)直接影響SCR系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)脫硝效率及運(yùn)行狀況。要求效率及運(yùn)行狀況。要求SCR的催化劑：的催化劑：(1)具有較高的具有較高的NOX選擇性；選擇性；(2)在較低的溫度下和較寬的在較低的溫度下和較寬的溫度范圍內(nèi)，具有較高的催化活性；溫度范圍內(nèi)，具有較高的催化活性；(3)具有較好的抗化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定性；具有較好的抗化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定性；(4)費(fèi)用較低。催化劑在使用過程中因各種原因而中毒、老化、活性降低、催化費(fèi)用較低。催化劑在使用過程中因各種原因而中毒、老化、活性降低、催化NOX還原效果變還原效果變差，當(dāng)排煙中氨

36、的濃度升高到一定程度時(shí)，表明催化劑需要更換。差，當(dāng)排煙中氨的濃度升高到一定程度時(shí)，表明催化劑需要更換。4 余熱鍋爐、脫硝技術(shù)余熱鍋爐、脫硝技術(shù)液氨儲存及供應(yīng)系統(tǒng)液氨儲存及供應(yīng)系統(tǒng)4 余熱鍋爐、脫硝技術(shù)余熱鍋爐、脫硝技術(shù)液氨儲存和供應(yīng)系統(tǒng)包括液氨卸料壓縮機(jī)、液氨儲槽、液氨蒸發(fā)槽、氨液氨儲存和供應(yīng)系統(tǒng)包括液氨卸料壓縮機(jī)、液氨儲槽、液氨蒸發(fā)槽、氨氣緩沖槽及氨氣稀釋槽、廢水泵、廢水池等。液氨的供應(yīng)由液氨槽車運(yùn)氣緩沖槽及氨氣稀釋槽、廢水泵、廢水池等。液氨的供應(yīng)由液氨槽車運(yùn)送，利用液氨卸料壓縮機(jī)將液氨由槽車輸入液氨儲槽內(nèi)，儲槽輸出的液送，利用液氨卸料壓縮機(jī)將液氨由槽車輸入液氨儲槽內(nèi)，儲槽輸出的液氨在液氨蒸

37、發(fā)槽內(nèi)蒸發(fā)為氨氣，經(jīng)氨氣緩沖槽送達(dá)脫硝系統(tǒng)。氨在液氨蒸發(fā)槽內(nèi)蒸發(fā)為氨氣，經(jīng)氨氣緩沖槽送達(dá)脫硝系統(tǒng)。脫硝技術(shù)指標(biāo)脫硝技術(shù)指標(biāo)4 余熱鍋爐、脫硝技術(shù)余熱鍋爐、脫硝技術(shù)序號項(xiàng)目單位結(jié)果1煙氣含NOxmg/Nm3300(設(shè)計(jì)值)2吸收 NOxmg/Nm32403排放NOxmg/Nm3604氨氮比-0.8-1.15氨氣逃逸ppm6脫硝效率%807SO2/SO3氧化率1%8溫度350-4004 余熱鍋爐、脫硝技術(shù)余熱鍋爐、脫硝技術(shù)工藝流程圖工藝流程圖5 主要設(shè)備選擇主要設(shè)備選擇表表 50萬噸催化煙氣余熱鍋爐主要設(shè)備一覽表萬噸催化煙氣余熱鍋爐主要設(shè)備一覽表序號項(xiàng) 目 名 稱單 位數(shù) 據(jù)1余熱鍋爐額定蒸發(fā)量t

38、/h10.7額定壓力Mpa1.27額定溫度254進(jìn)口煙氣溫度640出口煙氣溫度350系統(tǒng)阻力Pa10002省煤器與余熱鍋爐配套進(jìn)口水溫104出口水溫195流量t/h11.2進(jìn)口煙氣溫度350出口煙氣溫度280u余熱鍋爐改造單元余熱鍋爐改造單元5 主要設(shè)備選擇主要設(shè)備選擇uSCR反應(yīng)器單元反應(yīng)器單元氨區(qū)氨區(qū)序號項(xiàng) 目 名 稱單 位數(shù) 據(jù)（一）（一） 氨區(qū)氨區(qū)（1）卸料壓縮機(jī)型號往復(fù)式無油潤滑數(shù)量臺2排氣壓力MPa2.41卸料能力m3/h29功率kw11介質(zhì)氨氣（2）儲氨罐型號臥式數(shù)量臺2有效容積m3/罐125設(shè)計(jì)壓力MPa2.2設(shè)計(jì)溫度50介質(zhì)液氨材料16MnR5 主要設(shè)備選擇主要設(shè)備選擇（3）

39、液氨蒸發(fā)槽液氨蒸發(fā)槽型號型號電加熱電加熱數(shù)量數(shù)量臺臺2外形尺寸（內(nèi)徑外形尺寸（內(nèi)徑筒體長度）筒體長度）mm蒸發(fā)能力蒸發(fā)能力kg/hr電耗電耗kW設(shè)備質(zhì)量設(shè)備質(zhì)量/設(shè)備最大質(zhì)量設(shè)備最大質(zhì)量噸噸（4）氨氣稀釋槽氨氣稀釋槽型號型號數(shù)量數(shù)量臺臺1設(shè)計(jì)溫度設(shè)計(jì)溫度805 主要設(shè)備選擇主要設(shè)備選擇6 電氣及自動(dòng)化控制電氣及自動(dòng)化控制控制室控制室 ：本項(xiàng)目依托催化裝置控制室（現(xiàn)有）。本項(xiàng)目依托催化裝置控制室（現(xiàn)有）。分散型控制系統(tǒng)分散型控制系統(tǒng)DCS 煙氣連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)（煙氣連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS） 儀表選型：根據(jù)催化裂化裝置的環(huán)境條件。儀表選型原則上與催化裂化裝置儀表選型：根據(jù)催化裂化裝置的環(huán)境條件

40、。儀表選型原則上與催化裂化裝置的儀表選型相一致，變送器及閥門定位器的信號的儀表選型相一致，變送器及閥門定位器的信號420 mA。 動(dòng)力供應(yīng)動(dòng)力供應(yīng) 由催化裝置儀表機(jī)柜間的由催化裝置儀表機(jī)柜間的UPS電源對電源對DCS、CEMS供電，供電，CEMS分析小屋分析小屋的煙氣采樣管拌熱和空調(diào)、照明等使用（由電氣提供）。的煙氣采樣管拌熱和空調(diào)、照明等使用（由電氣提供）。 儀表空氣來自儀表空氣管網(wǎng)，操作壓力為儀表空氣來自儀表空氣管網(wǎng)，操作壓力為0.6 MPaG 7.總圖、儲運(yùn)及土建總圖、儲運(yùn)及土建 總圖布置總圖布置 布置原則布置原則 1.總平面布置應(yīng)在工廠總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，根據(jù)工廠的性質(zhì)、規(guī)模、生產(chǎn)流程、

41、交通運(yùn)總平面布置應(yīng)在工廠總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上，根據(jù)工廠的性質(zhì)、規(guī)模、生產(chǎn)流程、交通運(yùn)輸、環(huán)境保護(hù)、防火、安全、衛(wèi)生、施工、檢修、生產(chǎn)、經(jīng)營管理、廠容廠貌及發(fā)展等輸、環(huán)境保護(hù)、防火、安全、衛(wèi)生、施工、檢修、生產(chǎn)、經(jīng)營管理、廠容廠貌及發(fā)展等要求，并結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀粭l件進(jìn)行布置。要求，并結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀粭l件進(jìn)行布置。2.滿足工藝要求前提下，采用流程式布置，兼顧同類設(shè)備相對集中。滿足工藝要求前提下，采用流程式布置，兼顧同類設(shè)備相對集中。 盡量采用聯(lián)合布盡量采用聯(lián)合布置，減少裝置用地，節(jié)省投資，方便管理。置，減少裝置用地，節(jié)省投資，方便管理。3.保證裝置的安全可靠性及必要的檢修、操作空間保證裝置的安全可靠性及必要的檢修、操作空間 總平面布置圖總平面