項目概況現(xiàn)有5*75t/h循環(huán)流化床爐和160噸循環(huán)流化床爐鍋爐。為使鍋爐煙氣中NOx氣體達標(biāo)排放，擬對鍋爐進行脫硝改造工程。本方案有5

項目概況

現(xiàn)有5*75t/h循環(huán)流化床爐和160噸循環(huán)流化床爐鍋爐。為使鍋爐煙氣中NOx氣體達標(biāo)排放，擬對鍋爐進行脫硝改造工程。

本方案有5*75t/h循環(huán)流化床鍋爐，入口NOx排放量按照450 mg/m3計算,出口NOx排放量要求為＜100mg/Nm3，風(fēng)量暫按197000m3/h（工況）測算，根據(jù)以上參數(shù) 進行方案設(shè)計和設(shè)備配置。1*160噸熱水鍋爐，入口NOx排放量按照450 mg/m3計算,出口NOx排放量要求為＜100mg/Nm3，風(fēng)量暫按220000m3/h測算，

1.2 設(shè)計基礎(chǔ)參數(shù)

1.2.1 鍋爐基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

1.2.2還原劑

還原劑可采用尿素。考慮到流化床爐出口煙氣溫度較低，NOX排放濃度要小于100mg/Nm3，主要考慮到安全因素，故本方案采用尿素作為還原劑。

1.2.3 稀釋水質(zhì)量要求

作為尿素的稀釋水應(yīng)是具有軟化水質(zhì)量的純水，業(yè)主提供的軟化水應(yīng)滿足下列規(guī)格要求：

2 pH值：6～9；

2 全硬度 <3 mmol/kg；

2 鈣硬度 <2 mmol/kg （CaCO3），最好 <0.2 mmol/kg；

2 全堿度 <2 mmol/kg，最好<0.2 mmol/kg；

2 鐵<0.5 mg/kg；

2 電導(dǎo)率<250 μmhos；

2 沒有明顯的渾濁和懸浮固態(tài)物。

分界點：業(yè)主提供稀釋水至脫硝工作區(qū)的稀釋水罐。

1.2.4 壓縮空氣

壓力： 0.6MPa

品質(zhì)： 無油無雜質(zhì)

分界點：業(yè)主提供壓縮空氣的分界點為脫硝工作區(qū)的供氣處。

1.2.5 電源

低壓電源： AC380/220V 三相四線；頻率：50Hz。

控制電源： AC220V。

1.3設(shè)計要求

系統(tǒng)設(shè)計滿足以下要求：

二 設(shè)計原則

2.1 技術(shù)要求

2.1.1 SNCR脫硝裝置的總體設(shè)計要求

2.1.1.1 SNCR脫硝系統(tǒng)滿足全天24小時連續(xù)運行；

2.1.1.2 系統(tǒng)裝置先進、安全、可靠、便于運行維護；

2.1.1.3 所有的設(shè)備和材料是新的，并且與尿素溶液有關(guān)的設(shè)備、管道閥門及相關(guān)輔材采用耐腐蝕材質(zhì)；

2.1.1.4 兩年內(nèi)裝置連續(xù)使用率≥95 %；

2.1.1.5 節(jié)約用地、節(jié)省投資、運行費用低；

2.1.1.6 工藝流程合理、裝置布置簡潔、美觀；

2.1.1.7 觀察、監(jiān)視、維護簡單、運行人員少；

2.1.1.8 SNCR脫硝裝置的調(diào)試過程（包括啟/停和運行），不能影響鍋爐的正常工作。

2.1.1.9 SNCR脫硝裝置能快速啟動投入，在負(fù)荷調(diào)整時有良好的適應(yīng)性，在運行條件下能可靠和穩(wěn)定地連續(xù)運行，并具有下列運行特性：

·能適應(yīng)鍋爐的啟動、停機及負(fù)荷變動；

·檢修時間間隔與機組的要求一致，不增加機組的維護和檢修時間；

·在設(shè)計上要留有足夠的通道，包括施工、檢修需要的吊裝及運輸通道。

2.1.2 電氣、儀表和控制系統(tǒng)的要求

電氣、儀表和控制系統(tǒng)在滿足工藝要求以及確保人身安全的前提下，選用操作方便、可靠性高、便于維護、自動化程度高的設(shè)備，以便使整個電氣系統(tǒng)高效、可靠的運行。

2.1.2.1 脫硝配電系統(tǒng)設(shè)置配電柜，采用兩路互為備用的AC380/220V電源供電。

2.1.2.2 脫硝控制系統(tǒng)設(shè)置一套PLC控制系統(tǒng)，采用成熟、可靠、完善的控制方案。

2.1.3 材料的要求

2.1.3.1所有設(shè)備和材料是新的，根據(jù)物性及工藝要求，尿素溶液管道和稀釋水管道材質(zhì)選用不銹鋼和無縫鋼管，尿素溶液、稀釋水以及壓縮空氣相關(guān)設(shè)備、閥門及相關(guān)輔材材質(zhì)選用不銹鋼；壓縮空氣管道選用鍍鋅無縫鋼管。

2.1.3.2 所有隔熱表面最大溫度當(dāng)環(huán)境<27℃時不超過50℃，當(dāng)環(huán)境溫度>27℃時，表面最大溫度保證不大于25℃加環(huán)境溫度。

2.1.3.3 鋼結(jié)構(gòu)和設(shè)備采用滿足區(qū)域防腐要求的優(yōu)質(zhì)油漆，涂刷不少于二底二面。

2.1.3.4 SNCR脫硝系統(tǒng)管道介質(zhì)流向按照電力企業(yè)通用要求標(biāo)示。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

三 脫硝工藝原理

選擇性非催化還原(SNCR)脫除NO 技術(shù)是把含有NHx基的還原劑（如氨氣、氨水或者尿素等）噴入爐內(nèi)溫度為850～1100℃的合適區(qū)域，與NO發(fā)生還原反應(yīng)生成N2和水。還原NOx的主要方程式為：

6NO + 4NH3 => 5N2 + 6H2O

4NO + 4NH3 + O2 => 4N2 + 6H2O

6NO + 8NH3 + 3O2 => 7N2 + 12H2O

2NO + 4NH3 + 2O2 => 3N2 + 6H2O

SNCR還原NO的反應(yīng)對于溫度條件非常敏感，爐膛上噴入點的選擇，也就是所謂的溫度窗口的選擇，是SNCR還原NO效率高低的關(guān)鍵。理想的溫度范圍為850～1100℃，并隨鍋爐類型的變化而有所不同。

四 工藝設(shè)計

4.1、SNCR流程

4.2、 SNCR系統(tǒng)主要包括尿素溶液配制儲存系統(tǒng)、在線稀釋系統(tǒng)和噴射系統(tǒng)幾部分。

尿素溶液配制系統(tǒng)實現(xiàn)尿素儲存、溶液配制和溶液儲存的功能，然后由在線稀釋系統(tǒng)根據(jù)鍋爐運行情況和NOx排放情況在線稀釋成所需的濃度，送入噴射系統(tǒng)。噴射系統(tǒng)實現(xiàn)各噴射層的尿素溶液分配、霧化噴射和計量。還原劑的供應(yīng)量能滿足鍋爐不同負(fù)荷的要求，調(diào)節(jié)方便、靈活、可靠；尿素噴射系統(tǒng)應(yīng)配有良好的控制系統(tǒng)。

1）尿素溶液制備儲存系統(tǒng)

將袋裝的尿素顆粒通過溜槽倒入尿素溶解罐，將其溶于水制備成50%的尿素溶液。并通過尿素溶液輸送泵打入尿素溶液儲罐中儲存。此系統(tǒng)為4爐共用。尿素溶解是吸熱反應(yīng)，為了防止尿素的二次結(jié)晶，在溶解罐和儲罐中都設(shè)有電加熱器。尿素溶液通過尿素溶液噴射泵進行循環(huán)，來保證到各爐的尿素溶液的流量和壓力的穩(wěn)定。

2）在線稀釋系統(tǒng)

50%的尿素溶液從儲罐輸出后，與稀釋水混合成濃度不大于10%的尿素溶液。通過監(jiān)測NOx的變化來調(diào)節(jié)稀釋水和尿素溶液的流量

3）噴射系統(tǒng)

根據(jù)鍋爐爐內(nèi)溫度場，設(shè)置相應(yīng)的噴射區(qū)計量模塊。計量模塊一爐一個模塊每個模塊由噴射泵和若干流量測量設(shè)備和電動閥門設(shè)備組成。用于精確計量和獨立控制每個噴射區(qū)的還原劑流量和濃度。該模塊連接并響應(yīng)來自機組的控制信號，自動調(diào)節(jié)反應(yīng)劑流量，對NOx水平、鍋爐負(fù)荷、燃料或燃燒方式的變化做出響應(yīng)，打開或關(guān)閉噴射區(qū)或控制其質(zhì)量流量。

通過計量模塊后，尿素溶液將送到各層噴射層，各噴射層設(shè)有總閥門控制本噴射層是否投運。各噴射層設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥門和流量計量設(shè)備。噴射所需的霧化介質(zhì)采用壓縮空氣。爐前壓縮空氣總管上設(shè)有流量壓力測量，分幾路通到各噴射層，每個噴射層的霧化空氣總管設(shè)有壓力調(diào)節(jié)和壓力測量，再通往各個噴射器。

每只噴射器都配有電動/氣動推進器，實現(xiàn)自動推進和推出SNCR噴射器的動作。推進器的位置信號接到SNCR控制系統(tǒng)上，與開/停霧化空氣和開/停尿素溶液的閥門動作聯(lián)動，實現(xiàn)整個SNCR系統(tǒng)的噴射器自動運行。電動/氣動推進器可配置就地控制柜，可以直接就地操作控制推進器進行檢修和維護，同時實現(xiàn)SNCR自控系統(tǒng)的遠方程控操作，并顯示設(shè)備實際工作狀態(tài)信號。一個就地控制柜可以控制多個推進器，每層設(shè)有一個或者多個控制柜，用以分別控制該噴射層的推進器。在正常運行時，每個噴射層每面爐墻上的所有噴射器同進同退。

4.3主要設(shè)計參數(shù)一覽表

4.3.單臺系統(tǒng)參數(shù)一覽表

4.4 系統(tǒng)主要設(shè)備及參數(shù)

4.4.1 還原劑儲存系統(tǒng)

1）尿素溶解罐：1個，不銹鋼或化工泵，用于儲存尿素且溶解。

2）還原劑儲罐：2個，不銹鋼或化工泵，用于儲存50%濃度的尿素溶液。

3）卸載泵站：2臺，一用一備，用于將尿素加注到尿素儲罐；

4）加注管線，自卸載區(qū)至儲罐的手動、氣動閥門、接頭、柔性軟管、排氣管、監(jiān)測設(shè)備及伴熱帶；

5）50%尿素溶液循環(huán)泵：2臺，一用一備，用于將還原劑儲罐的尿素溶液送至混合器，通過與水混合調(diào)節(jié)成10%的尿素溶液送到爐前分配系統(tǒng)；

4.4.2 稀釋水系統(tǒng)

1）工藝水箱：1臺，材質(zhì)碳鋼。

2）稀釋水泵：2臺，常溫

4.4.3噴射系統(tǒng)

噴槍：本工程中的每臺鍋爐擬配制4~6根噴槍（進行詳細施工設(shè)計時，通過數(shù)學(xué)模型計算(CFD)了解爐膛NOx濃度分布、爐膛溫度分布、爐膛氣流分布以及煙氣組分分布情況，再最終確定噴槍的布置方式、數(shù)量和安裝位置）。采用專為脫硝系統(tǒng)設(shè)計和生產(chǎn)的氣力霧化噴射器。噴槍本體上的尿素溶液進口和霧化氣體進口為螺紋連接，通過兩根金屬軟管分別與尿素溶液管路、壓縮空氣管路連接。

4.4.5 管道及閥門材料控制

本工程中的工藝材料，根據(jù)物性及工藝要求，尿素溶液管道和稀釋水管道材質(zhì)選用不銹鋼無縫鋼管，尿素溶液、稀釋水以及壓縮空氣的相關(guān)設(shè)備、閥門及相關(guān)輔材材質(zhì)選用不銹鋼；壓縮空氣管道選用碳鋼無縫鋼管。

<a href="">五 電氣及儀表控制系統(tǒng)

5.1電氣系統(tǒng)

5.1.1總述

負(fù)責(zé)該脫硝工程電氣的系統(tǒng)設(shè)計、設(shè)備、材料供貨及安裝和調(diào)試等。其中包括：低壓供配電系統(tǒng)、照明及檢修系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)等。

脫硝電氣系統(tǒng)與業(yè)主電氣系統(tǒng)的工作分界點如下：

(1) 電源：業(yè)主負(fù)責(zé)提供兩路（一用一備）AC380/220V電源為脫硝系統(tǒng)供電。分界點在脫硝配電柜的進線端子處，此端子以后的供配電由已方負(fù)責(zé)。

(2)電纜：連接業(yè)主設(shè)備和脫硝系統(tǒng)設(shè)備之間的電纜（包括動力電纜、控制電纜、信號電纜等），其分界點在脫硝電氣設(shè)備端子處，此端子以前的內(nèi)容由業(yè)主負(fù)責(zé)供貨、安裝及調(diào)試。

(3)電纜敷設(shè)設(shè)施和照明：電纜敷設(shè)設(shè)施如橋架、電纜溝、電纜防火設(shè)施、照明設(shè)施（不包括道路照明）等與業(yè)主的分界點為脫硝系統(tǒng)區(qū)域外1米。

(4)接地：脫硝系統(tǒng)接地網(wǎng)與主廠區(qū)接地網(wǎng)有不少于兩處連接，分界點為脫硝系統(tǒng)區(qū)域外1米。

5.1.2 用電負(fù)荷計算

5.1.3 供配電系統(tǒng)

(1)380/220V系統(tǒng)

業(yè)主負(fù)責(zé)提供兩路互為備用的AC380/220V電源為脫硝系統(tǒng)供電，兩路電源在脫硝配電柜內(nèi)設(shè)有自動切換裝置，可選擇手動或自動切換方式。

電動機回路采用塑殼斷路器、交流接觸器和熱繼電器控制方式。

(2)UPS系統(tǒng)

PLC、變送器和氣動閥等重要負(fù)荷采用UPS供電。UPS設(shè)備容量滿足脫硝系統(tǒng)一類負(fù)荷的用電需求。

UPS自帶蓄電池，并選用閥控密封鉛酸免維護蓄電池。電池容量滿足停電時持續(xù)供電一類負(fù)荷30min，UPS負(fù)荷率不大于60％。

5.1.4 信號與測量

所有開關(guān)狀態(tài)信號、電氣事故信號及預(yù)告信號均送入PLC。脫硝系統(tǒng)至少有如下電氣信號：

所有電動機的運行狀態(tài)、事故跳閘、操作方式。

5.1.5 繼電保護

(1) 電動機保護

短路保護、斷相保護、過負(fù)荷保護（整定值0.95~1.05倍電機額定電流）。

(2) 低壓配電線路保護

配電線路采用上下級保護電器，應(yīng)有選擇性動作，干線上的空氣開關(guān)宜選用短延時脫扣裝置；用空氣開關(guān)保護的線路，短路電流不應(yīng)小于空氣開關(guān)瞬時或短延時過電流脫扣器整定電流的1.3倍。

5.1.6 照明及檢修系統(tǒng)

負(fù)責(zé)氨區(qū)等范圍內(nèi)所有的建筑構(gòu)筑物的照明及設(shè)備照明。

交流正常照明系統(tǒng)采用380/220V，3相4線，中性點直接接地系統(tǒng)，各場所的照明電源由就近或相鄰的配電柜供電。

室內(nèi)的照明和插座線路采用硬PVC管暗敷設(shè)。室外的照明線路采用鍍鋅鋼管明敷的方式。明敷管路采用密閉式接線盒。

室內(nèi)采用BV-450/750型導(dǎo)線。室外采用ZR-YJV-0.6/1kV 3×2.5mm2電纜。

導(dǎo)線截面的選擇根據(jù)負(fù)荷計算電流和燈端允許電壓，照明回路導(dǎo)線的最小截面不小于2.5mm2，插座回路的導(dǎo)線截面不小于4mm2。

檢修電源由脫硝配電柜供電。檢修電源箱至脫硝系統(tǒng)各設(shè)備的距離不大于50米。

5.1.7 防雷接地系統(tǒng)

電氣柜子就近放在脫銷設(shè)備旁邊，接地利用原電氣室接地即可。原電氣室接地電阻要求小于4歐姆。

脫硝區(qū)域內(nèi)為獨立的閉合接地網(wǎng)，其接地電阻為4Ω。該閉合接地網(wǎng)至少有兩處與電廠的主接地網(wǎng)電氣連接。

脫硝系統(tǒng)尿素罐區(qū)域為二類防雷。房屋、遮陽棚、罐體等采用避雷網(wǎng)(帶)、避雷針或其它金屬結(jié)構(gòu)作為閃接器，每根引下線的沖擊接地電阻不大于10Ω。脫硝噴射區(qū)的防雷接地系統(tǒng)利用鍋爐原有系統(tǒng)

5.1.8 通訊系統(tǒng)

脫硝工程不設(shè)專門通訊系統(tǒng)，通訊系統(tǒng)由業(yè)主統(tǒng)一考慮。

5.1.9 電纜和電纜敷設(shè)

0.4kV動力電纜采用交聯(lián)聚乙烯絕緣、聚氯乙烯護電纜（YJV-0.6/1KV），其中電源回路動力電纜采用4芯，電機回路動力電纜采用3芯，最小截面不小于2.5mm2；控制電纜采用PVC絕緣PVC電纜（KVV-500），最小截面不小于1.5mm2。

電纜以電纜溝、橋架敷設(shè)為主，穿管為輔。電纜橋架的連接方式必須保證有良好的導(dǎo)電性，電纜橋架有不少于兩點與接地系統(tǒng)電氣連接。

5.1.10 電氣設(shè)備總的要求

5.1.10.1 電氣設(shè)備防護等級

室內(nèi)電氣設(shè)備其防護等級不低于IP40；

在其余環(huán)境條件下的電氣設(shè)備和照明設(shè)備，其防護等級為IP54；

5.1.10.2 防止觸電措施

對于超過安全電壓的帶電裝置和設(shè)備防止直接接觸或間接接觸。

對于可能直接接觸的帶電裝置和設(shè)備，采取對帶電部分進行隔離或加保護罩（保護網(wǎng)）的方式進行保護；

對于可能間接接觸的帶電裝置和設(shè)備，也有相應(yīng)的保護等措施。

5.1.10.3 電氣設(shè)備的顏色標(biāo)識

電氣設(shè)備外殼的顏色由業(yè)主指定或確認(rèn)。

5.1.10.4 電氣設(shè)備選型原則

電氣設(shè)備選擇在滿足工藝要求以及確保人身安全的前提下，最大程度的選用操作方便、可靠性高、便于維護、自動化程度高的設(shè)備，以便使整個電氣系統(tǒng)能高效、可靠的運行。

低壓配電柜要求有足夠的強度。帶電部分加以適當(dāng)?shù)谋Ｗo以防止觸電。具有抗腐、耐潮、防塵等功能，安全可靠性高、發(fā)生故障后影響范圍小。

低壓用電設(shè)備均采用直接起動，其操作方式均為集中操作和機旁手動操作。氨區(qū)機旁操作箱選用防爆產(chǎn)品，并滿足防水、防塵及防腐要求。

UPS選用國內(nèi)知名品牌。

低壓配電柜及檢修箱內(nèi)空氣斷路器、交流接觸器、熱繼電器、中間繼電器采用國內(nèi)知名品牌，端子采用魏德米勒產(chǎn)品。

5.2 儀表及控制系統(tǒng)

5.2.1 總述

負(fù)責(zé)整套脫硝SNCR范圍內(nèi)所有儀表及其控制系統(tǒng)的設(shè)計、供貨、安裝、調(diào)試工作以及對用戶進行培訓(xùn)，提供滿足全廠控制系統(tǒng)接口要求的配合工作。

脫硝系統(tǒng)儀控設(shè)備所用的各類電源全部由脫硝系統(tǒng)內(nèi)部提供。

脫硝控制系統(tǒng)與主廠控制系統(tǒng)之間的信號交換采用硬接線，分界點在主廠控制系統(tǒng)的設(shè)備端子排上。

5.2.2技術(shù)要求

5.2.2.1脫硝控制系統(tǒng)

1) 脫硝裝置采用PLC控制系統(tǒng)，脫硝系統(tǒng)所有電氣信號均需接入此PLC控制系統(tǒng)。

2) 脫硝裝置有完善的保護系統(tǒng)，以確保在危險工況下本系統(tǒng)自動安全停機或人工進行停機。。

3) 整套SNCR處理系統(tǒng)為自動控制，可以隨時將任一單位切換為手動操作，而不影響整個系統(tǒng)的運行。

4）I/O卡件按I/O種類留10%的備用通道，10%的各類I/O卡件空槽位。

5.2.2.2 就地儀控設(shè)備

(1) 壓力、物位、流量等儀表設(shè)備均選用適合脫硝系統(tǒng)運行的知名品牌產(chǎn)品。就地顯示壓力表采用國內(nèi)知名品牌，選用不銹鋼耐震壓力表，對于有腐蝕性介質(zhì)的選用不銹鋼耐震隔膜式壓力表。

(2)就地設(shè)備、裝置與PLC的接口信號為兩線制傳輸，信號型式模擬量為4～20mA DC或熱電阻（偶），開關(guān)量信號為無源接點。

(3)熱電偶選用K分度，熱電阻選用Pt100。熱電偶、熱電阻均選用防水型，精度等級 A級。

(4)壓力測點位置根據(jù)相應(yīng)管路或容器的規(guī)范要求確定，并安裝一次隔離閥、排污閥及管接頭。就地壓力表設(shè)置在容易觀察的位置，或成組安裝在就地表盤上。

(5)箱、罐體液位測量采用合適的測量方式，以保證其測量的可靠性與精確性。稀釋水罐液位測量采用差壓液位變送器。氨水罐液位測量采用帶遠傳信號的磁翻板液位計，既能就地顯示也能遠傳至PLC，液位顯示裝有隔離閥以便在運行時能進行維護。

5.2.2.3 電源

脫硝儀控系統(tǒng)電源分別引自脫硝系統(tǒng)配電柜和在線式不間斷電源（UPS），自動切換。

5.2.2.4電纜及其設(shè)施

電纜包括控制電纜、計算機電纜及電力電纜,所有電纜選用國內(nèi)大廠產(chǎn)品，并按相關(guān)規(guī)范選型并符合相關(guān)規(guī)定。

控制電纜用于開關(guān)量信號，計算機電纜用于模擬量信號，電力電纜用于供電接線。

電力電纜選用交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電纜（YJV-0.6/1kV），控制電纜選用聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套屏蔽電纜（KVVP-450/750V）；計算機電纜選用對絞屏蔽計算機電纜（DJYPVP-300/500V）。

電纜以電纜溝、橋架敷設(shè)為主，穿管為輔，橋架采用梯級式橋架，配蓋板，托臂等支架材料需經(jīng)熱浸鋅處理。

六 運行成本：運行費用