4.2.2.4 催化剂模块必须设计有效防止烟气短路的密封系统,密封装置的寿命不低于催化剂的寿命。
4.2.2.5 催化剂层数一般应留有1-2层备用层,初期设计脱硝效率 低的取大值,基本安装层数应当由承包商和厂家协商决定 应根据 催化剂 化学、机械 性能衰减 特 及 其价格趋势经技术经济比较 确定。
4.2.2.6 每一层催化剂一般应设计有至少一个可拆卸的催化剂测试部件,并设有吹灰设施和反积灰措施。
4.2.2.7 应考虑在系统停运时催化剂的保护措施。
4.2.3 SCR反应器
4.2.3.1 SCR反应器的数量应根据锅炉容量、反应器的容量和脱硝系统可靠性要求等确定。建议300MW机组(含300MW)以下设计一台锅炉配置一台反应器,300MW机组以上设计一台锅炉配置两台反应器。
4.2.3.2 对于已有锅炉加装SCR反应器,应充分考虑SCR反应器对原有锅炉空预器和整体空间布局的影响。必要时,应对原有锅炉空预器(传热元件的高度、材质和波型等)、锅炉钢结构和基础进行技术改造。
4.2.4脱硝系统旁路
除特殊情况外,脱硝系统无须设置烟气旁路。
4.2.5脱硝副产物
脱硝副产物可能含有SO3、(NH4)HSO4、(NH4)2SO4。
4.2.6脱硝废水
脱硝系统废水处理方式应结合全厂水务管理、厂内除灰方式及排放条件等综合因素确定。
4.2.7烟气监测系统
脱硝系统应设置烟气排放连续监测系统。
4.2.8设备、材料选择
脱硝系统相关设备、材料的选择和配置应优先考虑脱硝装置长期运行的可靠性。
4.3 脱硝主工艺系统
4.3.1氨储存和制备供应系统
4.3.1.1氨储存和制备供应系统各装置需按乙类液体系统设置。储氨罐一组不应超过两行,氨气制备系统一般应不少于两套。
4.3.1.2采用液氨作为氨气来源时,应该保证氨含量在99.5%以上;设置储氨罐时,应布置在装置(车间)区边缘的一侧,并需在明火或者散发火花地点的侧风或上风向,其装卸站应靠近道路(或铁路)。
4.3.1.3 氨气制备装置(液氨蒸发器)的出力应按设计工况下氨气消耗量的100%~120%选择,且不小于100%校核工况下的氨气消耗量。氨气与氮氧化物的比例不宜过大,以免氨气和硫化物产生副反应。
4.3.1.4 储氨罐容量宜不小于设计工况下5天的氨气消耗量。
4.3.1.5 储氨以及氨制备装置的容量应根据《危险化学品安全管理条例》以及《危险化学品生产储存建设项目安全审查办法》。根据《重大危险源辨识》的规定,氨的使用量若超过40吨,则为重大危险源。一般情况下,2×600MW机组氨法SCR的氨储存量可在200吨的范围内。
4.3.1.6 氨储存和制备供应系统应有控制NH3二次污染的措施。
4.3.1.7 氨储存设备及运输用阀门及管道须按相关压力容器及危险物输送设管道计规范选用。阀门的通流直径宜与管道一致。 所有 与有可能与氨接触的管道、管件、阀门、仪表等 部件 应 严格 禁铜 。
4.3.1.8 各氨储存设备及运输管道上应有排空和氮气输入管路,作为清理设施。
4.3.1 .9 氨系统区域 和所有可能产生氨泄露 区域上部设置的顶棚 或类似结构不应 有 可能造成氨聚集的 封闭的上凸区 。
4.3.2脱硝反应系统
4.3.2.1 脱硝反应器供氨系统应能够根据烟气流量、 NOx 浓度调整供氨量,其设计出力应满足锅炉最大烟气流量及氨喷 NOx 浓度时的 需 氨量 。 格栅,氨/空气混合气体一般以顺流方式喷入烟气。
(1) 氨 / 空气混合气体一般以分区方式 通过喷氨格栅 喷入烟气 , 每个区域 系统 应 具有均匀稳定的流量特性并 具有独立的流量控制 和测量手段 , 允许均一的定量给料;
(2) 当烟气流量过大及烟温过高时,要求进行修整。
4.3.2.2 喷氨格栅应有防止被固体灰份堵塞的措施。
4.3.2.3 喷氨格栅应有防腐措施。
4.3.2.4 喷氨格栅上应设置 扰 导流装置, 促进 将氨/空气混合气和烟气充分混合, 扰 且导流装置应具有一定的耐磨性。
4.3.2.5 反应器外应设置供检修维护的平台和扶梯,平台设计荷载不应小4000 N/m2,平台宽度不小于1.2 m,塔内不应设置固定式的检修平台。
4.3.2.6 反应器内各部件均考虑检修维护措施,顶部应有屋脊性支撑结构,强度设计应考虑不小于500 N/m2的检修荷载。
4.3.2.8 反应器宜采用钢结构,内部结构应根据烟气流动和防磨、防腐技术要求进行设计。
人孔、检查孔、测量孔要求
催化剂安装更换起吊设施
保温油漆要求
热膨胀
防积灰 及灰载
4.3.3辅助系统
4.3.3.1 脱硝吹灰器宜装设在催化剂层上侧易堵灰处。
4.3.3.2 脱硝吹灰器及参数应按下列要求考虑:
(1) 反应器的脱硝催化剂除尘宜选用声波吹灰器。
(2) 一个SCR反应器用多台吹灰器合用时,应根据技术要求确定数量。
(3) 吹灰器的性能应保证能去除催化剂上积存的粉尘。
4.3.3.3 SCR反应器的入口和出口的管路系统均应采取防腐、防磨、防堵塞、防沾污等措施,与脱硝后的烟气接触的壳体也应采取必要的防腐措施。
4.3.3.4 经建设项目环境影响报告书审批,批准设置旁路烟道时,脱硝装置 旁路及 进、出口 挡板 应有良好的操作和密封性能。
4.3.3.5 防腐烟道的结构设计应满足相应的防腐要求,并保证烟道的振动和变形在允许范围内,避免造成防腐层脱落。
4.3.4氨稀释和废水处理系统
4.3.4.1氨气稀释槽将清理或事故或停机状态下储氨设备中的液氨和氨气排放至此,用水稀释后后排入废水处理系统。
4.3.4.2 废水排放处理系统可以单独设置,也可排入厂内废水处理系统进行处理。
4.3.4.3 废水的处理措施及工艺选择,应符合项目环境影响报告书审批意见的要求。
4.3.4.4 废水中的悬浮物和氯离子可采用中和、化学沉淀、混凝、离子交换等工艺去除。
4.3.4.5 废水处理系统应采取防腐措施,适应处理介质的特殊要求。
4.3.4.6 处理后的废水,可按照全厂废水管理的统一规划进行回用或排放,处理后排放的废水水质应达到GB8978 和建厂所在地区的地方排放标准要求。
5 脱硝装置辅助系统
5.1 电气系统
5.1.1供电系统
5.1.1.1 脱硝装置低压厂用电电压等级应与厂内主体工程一致。
5.1.1.2 脱硝装置厂用电系统中性点接地方式应与厂内主体工程一致。
5.1.1.3 脱硝工作电源的引接:脱硝低压工作电源应单设脱硝低压工作变压器供电。
5.1.1.4 每台锅炉宜设一段脱硝低压母线。
5.1.1.5 除满足上述要求外,其余均应符合DL/T5153 中的有关规定。
5.1.2直流系统
5.1.2.1 新建锅炉同期建设烟气脱硝装置时,脱硝装置直流负荷宜由机组直流系统供电。当脱硝装置布置离主厂房较远时,也可设置脱硝直流系统。
5.1.2.2 脱硝装置为预留时,机组直流系统不考虑脱硝负荷。
5.1.2.3 已建锅炉加装烟气脱硝装置时,宜装设脱硝直流系统向脱硝装置直流负荷供电。
5.1.2.4 直流系统的设置应符合DL/T 5120 的规定。
5.1.3交流保安电源和交流不停电电源(UPS)
5.1.3.1 200MW 及以上机组配套的脱硝装置宜设单独的交流保安母线段。当主厂房交流保安电源的容量足够时,脱硝交流保安母线段宜由主厂房交流保安电源供电,否则可由单独设置的能快速启动的柴油发电机供电。其他要求应符合DL/T 5153中的有关规定。
5.1.3.2 新建锅炉同期建设烟气脱硝装置时,脱硝装置交流不停电负荷宜由机组UPS系统供电。当脱硝装置布置离主厂房较远时,也可单独设置UPS。
5.1.3.3 脱硝装置为预留时,机组UPS 系统不考虑向脱硝负荷供电。
5.1.3.4 已建锅炉加装烟气脱硝装置时,宜单独设置UPS向脱硝装置不停电负荷供电。
5.1.3.5 UPS宜采用静态逆变装置。其它要求应符合DL/T5136中的有关规定。
5.1.4二次线
5.1.4.1 脱硝电气系统宜在脱硝控制室控制,并纳入分散控制系统。
5.1.4.2 脱硝电气系统控制水平应与工艺专业协调一致,宜纳入分散控制系统控制,也可采用强电控制。
5.1.4.3 其它二次线要求应符合DL/T 5136和DL/T5153的规定。
5.2 热工自动化系统
5.2.1热工自动化水平
5.2.1.1 脱硝装置应采用集中监控,实现脱硝装置启动,正常运行工况的监视和调整,停机和事故处理。
5.2.1.2 脱硝装置宜采用分散控制系统(DCS),其功能包括数据采集和处理(DAS)、模拟量控制(MCS)、顺序控制(SCS)及联锁保护、脱硝厂用电源系统监控等。
5.2.1.3 脱硝装置在启、停、运行及事故处理情况下均应不影响机组正常运行。
5.2.2控制室
控制室的设置,一般宜两台炉设置一个脱硝集中控制室,也可采用四台炉设置一个脱硝集中控制室。条件具备时,可以将脱硝装置的控制纳入机组单元控制室。已建锅炉增设的脱硝装宜设备独立控制室。
5.2.3热工检测及控制
5.2.3.1 脱硝装置应有完善的热工模拟量控制、顺序控制、联锁、保护、报警功能。各项功能应尽可能在DCS 系统中统一实现。
5.2.3.2 保护系统指令应具有最高优先级;事件记录功能应能进行保护动作原因分析。
5.2.3.3 重要热工测量项目仪表应双重或三重化冗余设置。
5.2.3.4 脱硝岛可设必要的工业电视监视系统。
5.2.3.5 脱硝装置控制系统可根据全厂整体控制方案,与机组控制系统或全厂辅控系统统筹考虑。
5.3 建筑及结构
5.3.1建筑
5.3.1.1 一般规定
(1) 脱硝岛建筑设计应根据生产流程、功能要求、自然条件、建筑材料和建筑技术等因素,结合工艺设计,合理组织平面布置和空间组合,注意建筑群体的效果及与周围环境的协调。
(2) 脱硝岛的建(构)筑物的防火设计应符合GB50229 及国家其他有关防火标准和规范的要求。
(3) 脱硝岛的建筑物室内噪声控制设计标准应符合GBJ87 的规定。
(4) 脱硝岛的建筑设计除执行本规定外,应符合国家和行业的现行有关设计标准的规定。
5.3.1.2 采光和自然通风
(1) 脱硝岛的建筑物宜优先考虑天然采光,建筑物室内天然采光照度应符合GB50033的要求。
(2) 一般建筑物宜采用自然通风,墙上和楼层上的通风孔应合理布置,避免气流短路和倒流,并应减少气流死角。
5.3.1.3 室内外装修
(1) 建筑物的室内外墙面应根据使用和外观需要进行适当处理,地面和楼面材料除工艺要求外,宜采用耐磨、易清洁的材料。
(2) 脱硝建筑物各车间室内装修标准应按DL/T5029 中同类性质的车间装修标准执行。
5.3.2结构
5.3.2.1 燃煤锅炉脱硝工程土建结构的设计除应符合本标准的规定外,尚应符合现行国家规范及行业标准的要求。
5.3.2.2 屋面、楼(地)面在生产使用、检修、施工安装时,由设备、管道、材料堆放、运输工具等重物引起的荷载,以及所有设备、管道支架作用于土建结构上的荷载,均应由工艺设计专业提供。其楼(屋)面活荷载的标准值及其组合值、频遇值和准永久值系数应按表5-1 的规定采用。
表5-1 建筑物楼(屋)面均布活荷载标准值及组合值、频遇值和准永久值系数
项次 | 类别 | 标准值 kN/m2 | 组合值系数 Ψc | 频遇值系数 Ψf | 准永久值系数 Ψq |
1 | 配电装置楼面 | 6.0 | 0.9 | 0.8 | 0.8 |
2 | 控制室楼面 | 4.0 | 0.8 | 0.8 | 0.8 |
3 | 电缆夹层 | 4.0 | 0.7 | 0.7 | 0.7 |
4 | 作为设备通道的混凝土楼梯 | 3.6 | 0.7 | 0.5 | 0.5 |
5.3.2.3 作用在结构上的设备荷载和管道荷载(包括设备及管道的自重,设备、管道及容器中的填充物重,应按活荷载考虑。其荷载组合值、频遇值和准永久值系数均取1.0。其荷载分项系数取1.3。
5.3.2.4 脱硝建、构筑物抗震设防类别按丙类考虑,地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。
5.3.2.5 计算地震作用时,建、构筑物的重力荷载代表值应取恒载标准值和各可变荷载组合值之和。各可变荷载的组合值系数应按表5-2 采用。
表5-2 计算重力荷载代表值时采用的组合值系数
可变荷载的种类 | 组合值系数 |
一般设备荷载(如管道、设备支架等) | 1.0 |
楼面活荷载 | 按等效均布荷载计算时 | 0.7 |
按实际情况考虑时 | 1.0 |
屋面活荷载 | 0 |
5.4 暖通及消防系统
5.4.1一般规定
5.4.1.1 脱硝岛内应有采暖通风与空气调节系统,并应符合DL/T5035和GB50243 及国家有关现行标准。
5.4.1.2 脱硝岛应有完整的消防给水系统,还应按消防对象的具体情况设置火灾自动报警装置和专用灭火装置。脱硝岛建(构)物及各工艺系统消防设计应符合GB50229及GBJ16等规范的要求。
5.4.2采暖通风
5.4.2.1 脱硝岛区域建筑物的采暖应与其他建筑物一致。当厂区设有集中采暖系统时,采暖热源宜由厂区采暖系统提供。
5.4.2.2 脱硝岛区域建筑物的采暖应选用不易积尘的散热器供暖,当散热器布置上有困难时,可设置暖风机。
5.4.2.3 脱硝岛内控制室和电子设备间应设置空气调节装置。室内设计参数应根据设备要求确定。
5.4.2.4 在寒冷地区,通风系统的进、排风口宜考虑防寒措施。
5.4.2.5 通风系统的进风口宜设在清洁干燥处,电缆夹层不应作为通风系统的吸风地点。在风沙较大地区,通风系统应考虑防风沙措施。在粉尘较大地区,通风系统应考虑防尘措施。
5.4.3 消防系统
5.4.3.1 脱硝岛消防水源宜由厂内主消防管网供给。消防水系统的设置应覆盖所有室外、室内建构筑物和相关设备。
5.4.3.2 室内消防栓的布置,应保证有两支水枪的充实水柱同时到达室内任何部位。脱硝岛建筑物室内消火栓的间距不应超过50m。
5.4.3.3 室外消火栓应根据需要沿道路设置,并宜靠近路口,在建筑物外不应大于120m,室外消火栓的保护半径不应大于150m,若厂内主消防系统在脱硝岛附近设有室外消火栓,可考虑利用其保护范围,相应减少脱硝岛室外消火栓的数量。
5.4.3.4 在脱硝岛区域内,主要包括电子设备间、控制室、水喷雾系统、电缆夹层、电力设备附近等处按照GBJ140 规定配置一定数量的移动式灭火器。
5.5 烟气排放连续监测系统(CEMS)
5.5.1 设置目的
5.5.1.1 实时监视、调整脱硝运行参数,确保脱硝装置正常运行。