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1、7 5t/h循环流化床锅炉烟气脱硝工程技术方案一、项目概况L1项目概述根据公司锅炉规模3台75t/h两用一备、烟气NOx日勺浓度W2 0 Omg / N m3及规定排放浓度WlOOm g/Nm3日勺实际,为在保证排放浓度达标前提下,实现 投资省、运营费用低,通过方案比选,推荐选择性非催化还原法(SNCR)作为脱 硝工艺,还原剂选择氨水。二、设计参数:序号项目名称75 t /h锅炉1锅炉型号2锅炉数量3台3锅炉类型循环流化床锅炉4生产厂家5单台锅炉烟气量-1 1 9O0ONm3/h6锅炉运营负荷范畴4 0% - 110%7燃料类型煤8锅炉实际NOx排放浓 度200mg/Nm39治理后NOx排放浓
2、度W 1 00mg/Nm310氨逃逸率8ppm11脱硝工艺规定采用S NCR脱硝工艺,还原剂选用20%氨水三、SNCR脱硝部分4、脱硝设计原则:1、在业主给定日勺规定和条件下,综合考虑采用先进工艺、技术、设备、材料、投资经济性等因素,在保证烟气解决效果日勺前提下,以较少日勺投资,获得较大的社会、环境 和经济效益;2、解决系统总体规划布局要合理、美观,流程顺畅、平面紧凑,节省用地;3、充足运用既有的条件和既有设备进行设计,尽量不影响生产,施工期要短;4、按既有场地条件设计脱硝系统,力求流程合理,操作维护简便;5、设备和材料具有运营稳定性和耐腐蚀性能。6、为此后公司可持续性发展着想,选用的I设备和
3、材料具有实用性,价格合适;脱硝工艺 选用技术成熟、设备运营可靠,使用寿命较长(易损件除外)。4.2、 脱硝设计工艺:SNCR系统重要涉及氨水及去盐水储存系统、在线稀释系统、喷射系统和电气控制系统四部 分。氨水及去盐水储存系统实现氨水及去盐水的储存功能,然后由在线稀释系统根据锅炉运 营状况和NOx排放浓度状况在线稀释成所需的喷射量,送入喷射系统。喷射系统实现各喷枪 的I氨水分派、雾化喷射和计量,还原剂的供应量能满足锅炉不同负荷的规定。整套电气控制系 统调节以便、灵活、可靠,在设备间、喷点现场及控制室均能联动控制。氨水储存区与其他 设备、厂房等要有一定的安全防火距离,并在合适位置设立室外防火栓,设
4、有防雷、防电接 地装置。4.3、 脱硝工艺简述本脱硝系统可用液氨、氨水和尿素做还原剂,考虑到客户对还原剂原材料的供应、 运送、储存等因素,本项目拟设计采用氨水作为还原剂。系统配备一套氨水储存系统, 三台锅炉共用,氨水储罐上安装有液封防真空装置、排气氨吸取装置及超温保护喷淋冷却 装置。双流体喷嘴将氨水雾化后喷入锅炉。氨水在锅炉内热分解出氮,与锅炉内的INOx在适温下发 生还原反映,还原成氮气和水,从而脱除烟气中氮氧化物。在选择性非催化还原(SNCR)的氮氧化物清除的过程中,还原剂是以液态(氨水、 尿素溶液)或气态日勺形式(氨气)喷射到8 50C1050日勺高温烟气窗口中,通过还原反映 后最后形成
5、氮气、水和二氧化碳,从而减少烟气中氮氧化物。以尿素为还原剂的SNCR 脱硝反映方程式如下:(NH4)2CO - 2NH2 +C0NH2 + NO - 2N2 + H2 0CO + NO N2+CO2在尿素还原NOx的I同步,也会发生从尿素溶液挥发出来的I NH3分子与02欧I反映4NH3+5O2 - 4N0 + 6H2O4NH3 + 302 -2N2 +6H2O本SNCR系统重要有氨水及去盐水储存系统,泵站模块,在线稀释计量分派模块,电 控模块.氨水喷射装置及整套系统的气、液输送系统构成,下面将对重要设备分别进行阐 明。四、重要设备阐明:1、储存系统本SNCR系统采用质量浓度为20%的工业级氨
6、水作为还原齐I,该物质具有比较稳 定的化学和物理性质,在运营和储存过程中危险系数相对较低。氨水储罐氨水储罐罐体材料采用SUS304不锈钢制造,罐上安装有液封防真空装置、排气 氨吸取装置及超温保护喷淋装置、液位显示装置、液位传感器、温度传感器等,并 配备远程监控及操作系统。2、泵站模块氨水及去盐水通过泵站模块供应在线稀释计量分派模块,泵站模块可根据整 套系统的实际运营状况调节管路压力,使整套系统管路始终保持着一种恒定的压 力。3、在线稀释计量分派模块氨水、去盐水及压缩空气进入在线稀释计量分派模块后,氨水及去盐水根据NOx 排放浓度反馈信息通过本模块自动稀释、调节成所需的喷射用量,压缩空气则通过度
7、派 器分派到每组喷射装置中。4、喷射系统在线稀释计量分派模块精确地将定量的氨水分派给各个喷枪。喷枪采用双流体喷 嘴,氨水在压缩空气介质日勺作用下,被雾化成极小日勺雾滴喷入锅炉温度窗口中,从而脱除 烟气中欧JNOx。采用国外先进技术生产的双流体喷嘴在SNCR脱硝上有大量成功使用业绩。喷枪 采用压缩空气来雾化氨水,采用耐热不锈钢制造。喷枪涉及喷嘴头、加长杆、混合器、 连接枪座等重要部件构成,喷枪通过软管与氨水管、压缩空气管连接。只要锅炉运营 这些喷枪所有投运,在平常的使用当中,虽然不喷射氨水,只需维持压缩空气的不间断供 应,就能维持喷管的基本散热规定,不易损坏。五、脱硝电气系统脱硝系统中电气部份分
8、为低压供配电系统,照明及检修系统,防雷接地系统,并涉及 岛内电气设备的控制,测量及保护,电缆敷设,电缆构筑物,电气设备布置等工作。1、电气接线系统无高压负荷,只有低压负荷,因此系统只设低压段,电源从附近的PC柜引接。2、电压级别本工程欧I仪表采用24VDC电源,控制、照明采用220VA C ,其他均采用38 0V AC电源。3、检修系统供电检修网络电压为3 80/220 V。所有波及S NCR系统的I厂房和室外装置的J检修电 源由就地或邻近建筑的380 / 220V供电。4、过电压保护和接地本工程按交流电气装置的接地将SNCR日勺接地网与厂内主接地网可靠连接, 连接点不少于4个。所有电气设备、
9、管道、储罐等均需接地。建筑物的户内接地极 或接地引下线将与户外主接地网可靠连接。电气设备及控制设备共用一种接地网,系 统接地电阻不不小于1Q。户外主接地网采用6 0 x 6mm热浸镀锌扁钢,室内接地极及设备接地采用40 x 4 mm欧|热浸镀锌扁钢。5、电缆及电缆设施电缆选型低压动力电缆选用聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚乙烯护套铜芯阻燃电缆,其最小 截面为2.5mm2,额定电压为0. 6/IkV。控制电缆选用聚氯乙烯绝缘聚乙烯护套 铜芯阻燃电缆或屏蔽阻燃电缆。电缆设施SNCR系统内欧I电缆构筑物在0m如下以电缆沟为主,0 m以上以架空电缆桥 架为主。电缆桥架所有采用镀锌线槽,电缆桥架的支吊架使用型钢现
10、场制造,并 刷防锈底漆和面漆。电缆保护管采用镀锌线管。电缆防火阻燃措施电缆防火阻燃设施将按照电力工程电缆设计规范(68 5 0 2 17-94) 及火力发电厂与变电所设计防火规范(GB 5 0229 9 6)日勺规定进行施工。六、脱硝控制系统7.1、监控系统1、自控选择原则根据SNCR系统整体工艺流程的特点,结合控制部分的技术规定,采用了 PLC 来监控整个SNCR系统。考虑目前国家有关设计规范和行业原则设计规定,采用 PLC控制系统对S N CR的工艺过程进行监视报警、过程控制和生产管理;在本装置 区设立PLC系统实现本装置的数据采集、持续控制、程序控制等功能。PLC系统 采用近年发展的、具
11、有开放性网络构造、支持OPC开放原则,具有先进可靠的硬 件和软件,又有成熟、有效的高档应用软件包,可满足公司生产、控制优化管理的需 要。2、自控系统构成控制和监视生产过程的PLC重要由操作员接口、过程接口、数据通讯系统三部 分构成。操作员接口操作员站具有下列操作功能,以便操作人员有效地对装置进行控制:- 总貌画面显示 分组画面显示-细目画面显示- 流程画面显示报警总貌画面显示- 窗口显示过程接口分散控制器能执行多种控制功能(涉及顺控和逻辑控制功能)。- 多路转换器是以微解决器为基本,重要用于过程数据时接受和转换,其中涉及热电偶 和热电阻信号。- 控制器具有多种计算的能力,可以按照过程控制的规定
12、,组态成高档控制算法和建立 复杂的控制功能。数据通信系统a、数据通信系统符合工业以太网合同,具有开放性,通信速度不低于10Mb/s,有长 距离通信能力。b、数据通信系统带有如下接口:-工厂信息技术(I T)网络接口可编程序逻辑控制器接口-系统接口3、自控系统配备为保证系统的I可靠性和提高性价比,脱硝系统PLC采用以太网连接,储存系统、 泵站模块及在线稀释计量分派模块直接接入PLC,并设有触摸屏进行控制。A、PLC系统硬件配备脱硝PLC系统硬件配备如下:现场I/。站:。1套报警系统:。1套PLC系统配套硬件:。1套端子柜及继电器柜:。1套其中,PLC系统的数据采集和过程控制的输入/输出点配备余量
13、为1 5%oB、系统软件配备PLC系统配套日勺应用软件应根据所采用的J PLC系统进行配备,所配备的软件应能满足PLC系统的正常操作,并考虑与外部设备通信和管理维护用时软件。PLC的最后配备待具体设计时拟定。一、设备表:序号名 称规格型号数量备注硝 剂 储 存 设 备1氨水储罐容积:20m31个2不锈钢氨水水封呼吸阀材质:SUS30 41套3去盐水储罐材质:SUS304 容积:In?1个4氨水卸料泵1台5氨水储罐喷淋降温 系统1套6喷淋泵1台泵 站 模 块1氨水加压泵Q = 100L/h2套2去盐水加压泵Q= 1 OOL/h2套3阀门及管件1批在 线 稀 释 喷 射 模 块1在线稀释计量分派模块o3套2固定式雾化喷枪材质:3 04/316L/31 0S24套3管道、管件、阀门1批控 制 系 统西门子PLC含电缆及桥架1套