SCR烟气脱硝改造工程初步设计说明书工艺部分.docx

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1、SCR烟气脱硝改造工程初步设计说明书第3章工艺部分3.1概述13.2总的技术要求13.3脱硝主要布置原则53.4脱硝区工艺系统说明53.5氨区工艺系统说明93.6流体模型模拟试验113.7检修、起吊设施123.8脱硝管道的防腐、油漆123.9本期脱硝物料消耗指标（1炉计算）133.1 概述 .1.1工程概述#5、6号炉SCR烟气脱硝公用系统及5、6号机组烟气脱硝改造工程，采用选择性触媒脱硝（SCR）工艺、脱硝还原剂采用液氨。在设计条件下，处理100%烟气量、2层催化剂条件下脱硝效率不小于77.5%,100%烟气脱硝，脱硝设备年平均利用小时按不小于6000小时考虑，装置可用率不小于99机5、6号

2、（330MW）机组分别于2006年9月份和3月份投产，SGT02517.47-M881亚临界压力一次中间再热控制循环汽包锅炉。采用摆动式燃烧器，四角布置、切向燃烧，正压直吹式制粉系统，单炉膛、n型露天布置，全钢架悬吊结构、平衡通风，固态排渣。烟气脱硝装置SCR系统应能在锅炉烟气温度300420C条件下连续运行，当锅炉尾部燃烧时，脱硝反应器及其阀门附件允许在450条件下连续运行5个小时而无永久性损坏。本工程按2台机组的脱硝装置公用一个还原剂储存、卸载及供应区域（以下称氨区），并按照77.5%脱硝效率进行公用区的设计。氨区系统包括：（1）液氨卸料系统；（2）液氨储存系统；（3）液氨蒸发系统；（4）

3、气氨稀释系统；（5）消防消喷系统；（6）氨区废水排放系统。 .1.2主要设计依据 #5、6号炉SCR烟气脱硝改造工程可行性研究技术报告； #5、6号炉SCR烟气脱硝改造工程技术协议； 各类评审会议纪要； 相关设计标准、设计规范。3.2 总的技术要求3.2. 1脱硝装置（包括脱硝区和氨区）的总体要求脱硝装置所有需要的系统和设备以下总的要求： 采用可靠、成熟、先进的技术，造价经济、合理，便于运行维护； 所有的设备和材料是新的和完整的； 高的可利用率； 运行费用最少； 观察、监视、维护简单； 运行人员数量最少； 确保人员和设备安全； 节省能源、水和原材料3. 2.2材料脱硝设备的材料是新型的和具有应

4、用业绩的，保证脱硝装置的效率和可靠性。管道材料全部采用金属材料，管道介质为液氨、气氨、仪用空气管道和氮气管道的采用符合符合GB/T14926-2002标准的流体输送用不锈钢无缝钢管，材质为304SSo管道介质为蒸汽、水、杂用空气管道等采用符合GB/T3087T999标准的无缝钢管，材质为20#钢。具体的要求如下： 与液氨和气氨接触的管道：无缝不锈钢管（304SS） 仪用空气管：无缝不锈钢管（304SS） 蒸汽管道及其疏水管道：无缝钢管（#20钢） 消防水管、喷淋水管和废水：无缝钢管（#20钢） 杂用空气管道：无缝钢管（#20钢） 氮气管道：无缝不锈钢管（304SS） 生活给水管：镀锌钢管1 .

5、2.3噪音脱硝装置环境噪声满足GB12348-90工业企业厂界噪声标准类标准，设备运转噪声小于85分贝（离设备1米处测量）。3 .2.4脱硝主要设计原则工艺系统设计原则：（1）采用高灰型烟气脱硝（SCR）工艺，每台锅炉设2个SCR反应器，无旁路,反应器的支撑钢架均为新建，钢架位于炉后与除尘器之间，脱硝钢架与锅炉钢架分开；（2）脱硝装置按入口NOx浓度400mgN3（标准状态，6%含氧量，干基）、处理100%烟气量及77.5%脱硝效率进行设计，出口NOx浓度不高于90mgNm（3）不设SCR反应器烟气旁路。反应器入口烟道设置灰斗，出口烟道不设置灰斗。（4）采用蜂窝式催化剂，按“2+1”模式布置，

6、备用层在下。反应器层间高度不低于3.5米，净空高度不低于1.3米。(5)采用耙式半伸缩蒸汽吹灰器和声波吹灰器联合吹灰方式。(6)在每个脱硝反应器进、出口安装实时烟气参数监测装置，具有就地和远方监测显示功能。(7)采用液氨制备脱硝还原剂。氨站按2X300MW锅炉总用量考虑，集中统一规划布置。(8)氨区装置及设备布置严格按照建筑设计防火规范、石油化工企业防火规范、石油库设计防火规范等相关规范执行。(9)氨区装置依据石油化工企业防火规范附录五表5.2上规定，火灾危险类别为乙类。(10)氨站考虑到夏季的日晒将使氨罐内气氨压力升高，采用了四面敞开、轻型屋面的棚式建筑，既可防止氨气泄漏时造成安全事故，也可

7、避免日晒使罐内压力升高。(11)脱硝设备年利用小时按6000小时考虑。(12)脱硝装置可用率不小于99%o(13)装置服务寿命为30年。3. 2.5脱硝区工艺部分主要设计范围主要包括： 氨/空气混合系统系统图 烟道及SCR反应器、喷氨系统图 反应器测点系统图 反应器吹扫蒸汽和疏水系统图 反应器声波吹灰器系统图 反应器测点布置系统图 液氨贮存及氨气蒸发系统图3.2.6主要标准和规范工艺设计主要标准和规范如下：火电厂大气污染物排放标准GB13223-2003大气污染物综合排放标准GB16297-1996环境空气质量标准GB3095-1996火力发电厂与变电所设计防火规范GB50229-96火力发电

8、厂劳动安全和工业卫生设计规程D15053-1996火力发电厂设计技术规程D15000-2000火力发电厂初步设计文件内容深度规定D1GJ9-92火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程D1/T5121-2000火力发电厂汽水管道设计技术规程D1/T5054-1996火力发电厂汽水管道零件及部件典型设计手册GD87-110I污水综合排放标准GB8978-1996工厂企业厂界噪声标准GB12348恶臭污染物排放标准GB14554-03建筑设计防火规范GBJ16-87（2001版）工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范HGJ229-91工业设备及管道绝热工程设计规范GB50264-97火力发电厂保温油漆设

9、计规程D1/T5072-1997爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-92建筑设计防火规范GBJ16-87,2001年版石油化工企业设计防火规范GB50160-92,1999年版石油化工储运系统罐区设计规范SH3007-1999化工装置设备布置设计规定HG20546-92工业金属管道设计规范GB50316-2000化工装置管道布置设计规定HG/T20549-1998化工装置管道机械设计规定HG/T20645-1998化工装置管道材料设计规定HG20646-1999钢制压力容器GB150-1998钢制卧式容器JB/T4731-2005压力容器安全技术监察规程1998版钢制常压容器JB

10、/T4735T997钢制化工容器设计基础规定HG20580-98钢制化工容器材料选用规定HG20581-98钢制化工容器强度计算规定HG20582-98钢制化工容器结构设计规定HG20583-98钢制化工容器制造技术要求HG20584-983. 3脱硝主要布置原则4. 3.1脱硝烟道及SCR反应器布置原则每台炉的脱硝烟道及SCR反应器采用双反应器无旁路布置形式，SCR反应器布置在省煤器和空气预热器之间。催化剂最低持续运行温度为305,低于305C不喷氨。根据业主提供的资料，锅炉50%负荷时，省煤器出口温度为318C,满足催化剂最低连续喷氨温度，建议本工程不设省煤器旁路烟道。5. 3.2氨区设备

11、布置原则（1）液氨储罐间的净间距为1.5米（与液化烧卧罐布置要求相同），液氨储罐距防火堤之间的距离为3.0米，防火堤的容积大于1罐容积。（2）氨压缩机距液氨汽车装卸站之间的距离大于7.5米，距氨罐大于10米。（3）单个液氨储罐的容积为6O装置的火灾危险类别属乙类。（4）脱硝氨站实际占地面积1279m2,周围设置栅栏并形成环形通道，满足消防需要。7. 3.3管线布置原则（1）本工程氨区至脱硝区的管线布置。管道布置应满足便于生产操作、安装及维修的要求，规划布局应整齐有序。有汽车通过的架空管道净空高度不小于5.5米，室内管道支架梁底部通道处净空高度不小于2.2米。（2）蒸汽管道、氨气管道以及冷凝水管

12、道，布置中配合进行柔性计算的范围不应小于有关规范和工程设计的规定。（3）管道应能承受外部或内部条件引起的水力冲击、液体或固体的撞击等的冲击荷载。（4）管道的布置和支承设计应消除由于冲击、压力脉动、机器共振、风荷载等引起有害的管道振动的影响。（5）在管道布置和支架设计时，应能承受由于流体的减压或排放时所产生的反作用力。（6）所有蒸汽管道、氨气管道以及冷凝水管道，均按相关规范进行保温处理。3.4脱硝区工艺系统说明3.4.1烟道脱硝烟道按双烟道设计，单侧烟道截面尺寸按锅炉50%BMCR工况下烟气量设计，保证满足锅炉各种负荷工况烟气量的要求，烟道设计温度按420C设计。烟道设计荷载包括：烟道本体自重、

13、烟道部件自重、风荷载、地震荷载、积灰荷载、内衬和保温荷载等。烟道壁厚按6mm设计，烟道内烟气流速控制在15ms以下。脱硝烟道入口底部设置灰斗，反应器出口不设置灰斗，并适当设置人孔门和清灰孔，以便于维修和检查以及清除积灰。另外，人孔门应与烟道壁分开保温，以便于开启。根据烟气流动模型研究结果要求，在外削角急转弯头和变截面收缩急转弯头处合理设置导流板。为了使与烟道连接的设备的受力在允许范围内，需特别考虑烟道系统的热膨胀，热膨胀通过非金属膨胀节进行补偿。烟道在适当位置配有足够数量测试孔以及操作平台。3.4.2SCR反应器脱硝系统按单SCR反应器形式设计，SCR反应器尺寸为985On1m(1)X8200

14、mm(W)18300mm(H),单个SCR反应器尺寸按锅炉IOO%BMCR工况下烟气量的要求设计，以保证脱硝系统满足锅炉各种负荷工况烟气量的要求，设计温度按420C考虑。反应器内的催化剂支撑钢梁设置为三层，支撑梁为左右走向，两端支撑连接到反应器侧墙垂直向的主支撑梁上。反应器内部各类横向的加强板、支架、密封、钢架等采用方型或者长方型(内空)钢梁，设计成不易积灰的型式，且在钢梁侧面设置催化剂安装液压小车的运行轨道。反应器的设计易于建设、安装和检修维护，整个结构符合堵灰下安全承重和抵御强风。结构荷载的设计满足蜂窝催化剂荷载的要求。反应器应设置足够大小和数量的人孔门，人孔门尺寸为600mm800mmo

15、反应器入口设导流板、整流装置，支撑及附件等材质为Q345钢。在反应器侧墙设半伸缩耙式蒸汽吹灰器和声波吹灰器联合吹灰，本期不设置备用层催化剂吹灰器。在每个反应器进口设置一套N0/02烟气取样分析系统；出口设置一套N0/02烟气取样分析系统，同时设置一套NH3逃逸分析系统。在每层催化剂上方，设置可远传的烟气温度和压力监测装置（备用层预留接口）。反应器的喷氨格栅前、反应器入口、各层催化剂出口、反应器出口等位置设置的烟气取样孔。烟气取样点布置的基本要求：相邻两个测点之间的距离不大于1.5米，边角侧的测点与边壁之间的距离不大于0.5米。3.4.3催化剂催化剂采用蜂窝式催化剂。催化剂按2+1层设计，初装2层，预留I层。催化剂设计充分考虑锅炉飞灰的特性合理选择孔径大小并设计有防堵灰措施，确保催化剂不堵灰。催化剂量充分考虑燃料飞灰中高CaO含量可能导致的催化剂