烟气脱硝工程方案设计总说明

烟气脱硝工程方案设计总说明

目录

目录 (2)

1.项目概况 (4)

2.设计依据及设计原则 (4)

2.1设计依据 (4)

2.2主要设计原则 (4)

2.3设计规范 (5)

3.降低NOx排放技术 (6)

3.1烟气脱硝技术比较 (6)

3.2 SCR烟气脱硝技术 (8)

3.2.1 SCR烟气脱硝系统一般组成 (9)

3.2.2催化剂 (11)

4.烟气脱硝工艺技术方案 (16)

4.1 SCR工艺 (16)

4.1.1 SCR反应器本体 (16)

4.1.2催化剂层数及结构型式 (16)

4.1.3 SCR反应器本体吹灰系统 (17)

4.1.4电气系统 (17)

4.1.5控制系统 (17)

4.2对运行维护的要求 (17)

5.工程布置 (18)

5.1 SCR反应器布置 (18)

5.2氨站布置 (18)

5.3管线布置 (18)

6.投资估算及物料消耗成本分析 (18)

6.1投资方案估算 (18)

6.2物料消耗及运行成本分析 (18)

7.性能保证 (19)

8.主要设备清单 (20)

1.项目概况

客户名称：河南中美铝业有限公司

项目规模：1台焙烧炉+4台熔盐炉

目前NOx排放浓度：300 mg/Nm3（焙烧炉），350 mg/Nm3（熔盐炉）。

本方案为脱硝项目的技术方案，包括SCR脱硝系统的设计、设备供货、安装、系统调试和试运行、培训、配合考核验收等。

2.设计依据及设计原则

2.1设计依据

锅炉主要设计参数表

2.2主要设计原则

烟气脱硝系统工艺主要设计原则包括：

（1）本工程采用选择性催化还原烟气脱硝（SCR）工艺。

（2）本工程脱硝还原剂采用氨水。

（3）焙烧炉SCR系统设计脱硝效率≥83.4%；熔盐炉SCR系统设计脱硝效率≥85.8%。锅炉正常运行时，焙烧炉出口烟气NO x浓度≤300 mg/Nm3，熔盐炉出口烟气NO x浓度≤300 mg/Nm3，经SCR脱硝系统后，烟气NO x浓度

≤50mg/Nm3。

（4）SCR系统NH3逃逸量控制在3mg/Nm3以下。

（5）本工程设1套还原剂储存公用系统，5套还原剂输送系统。

（6）烟气脱硝装置的控制系统采用DCS系统。

2.3设计规范

1）环境保护标准

GB13223-2011 《火电厂大气污染物排放标准》

2）材料

GB699-99 《优质碳素结构钢》

GB711-88 《优质碳素结构钢热轧厚钢板和宽钢带》

GB710-91 《优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带》

GB5117-95 《碳钢焊条技术条件》

3）设计施工标准

HJ 563-2010 《火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性非催化还原法》DL5000-2000 《火力发电厂设计技术规程》

DL5028－93 《电力工程制图标准》

JB/T4735-1997 《钢制焊接常压容器》

DL5047-95 《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇）

JBJ-96 《机械设备安装工程施工及验收通用规范》

GB50235－97 《工业金属管道工程施工及验收规范》

DL5031－94 《电力建设施工质量验收规范》

DL/T5072－1997 《火力发电厂保温油漆设计规程》

GBT126-89 《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》

SHJ22-90 《石油化工企业设备与管道涂料防腐设计与施工规范》DL5031-94 《电力建设施工及验收技术规范》（管道篇）

DL5007-92 《电力建设施工及验收技术规范》（火力发电厂焊接篇）SDJ279-90 《电力建设施工及验收技术规范》（热工仪表及控制装置篇）

GB50205-2001 《钢结构施工及验收技术规范》

GB50093-2002 《自动化仪表工程施工及验收规范》

GB50235-97 《工业金属管道工程施工及验收规范》

GB50236-98 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》

GB50254-96 《电气装置安装工程低压电气施工和验收规范》

GB50217-94 《电力工程电缆设计规范》

GB50524-96 《电气装置安装工程施工及验收规范》

G-RK-98-54 《火力发电厂分散控制系统技术规范》

DL/T5182－2004 《火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路、电缆设计技术规定》

3.降低NOx排放技术

目前，国内外控制NOx排放技术大致分为两类：一类是低NOx燃烧技术（炉内脱氮技术），即通过运行方式的改进或者对燃烧过程进行控制，抑制燃烧过程中NOx的生成反应，从而降低NOx的最终排放量。另一类是烟气净化技术，即把已生成的NOx还原为N2，从而脱除烟气中NOx。

3.1烟气脱硝技术比较

目前，运用比较成熟的烟气脱硝技术主要有两种：SCR工艺和SNCR工艺。SCR和SNCR脱硝工艺的化学反应原理都是一样的，都是在烟气中喷入还原剂（尿素或者氨），在特定的温度范围内与烟气中的NOx进行选择性还原反应生成氮气（N2）和水蒸气（H2O）。SNCR工艺是在高温区（850~1250℃）进行选择性还原反应。SCR工艺则是低温区（320~420℃）在催化剂存在的条件下进行催化选择性还原反应。

采用催化剂的SCR工艺较不用催化剂的SNCR工艺主要具有两大优势：1）可以达到更高的脱硝率；2）发生选择性还原反应的温度区较低。但是，这两大优势是以大幅度增加投资和运行费用为代价的。但如果采取低NOx燃烧技术、SNCR/SCR法两种技术共同来脱硝，就可用相近的初投资，显著的减少了运行费用。这种做法也是目前老机组改造的最经济和最流行的脱硝方法，已被实践证明是最有效可行的脱硝方法。

表3-1为脱硝技术一般性比较，表3-2为SCR技术、SNCR技术的综合比较。

表3-1 脱硝技术一般性比较