《尿素熱解制氨系統(tǒng)方案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《尿素熱解制氨系統(tǒng)方案（11頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、1主要設計原則及技術要求 3.1 主要設計原則 1) 脫硝工藝采用 SCR法。 2) 本方案脫硝系統(tǒng)運行的鍋爐負荷(MCR)設計條件下限為~60% (即 60~100% BMCR)。 3) 采用尿素SCR工藝的煙氣脫硝技術，若鍋爐已有低 NOx燃燒技術(LNB), 煙氣脫硝技術應與之配合使用； 4) 吸收劑采用 尿素。使用50%尿素水溶液 (wt%)作為SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的 還原劑；按氨流量要求 每臺爐167kg/hr來設計; 5) 脫硝反應器布置在鍋爐省煤器和空預器之間。 6) 脫硝設備年利用小時暫按 6000小時考慮，年運行時間暫按 8000小時考慮。 7)脫硝系統(tǒng)整套裝置

2、的可用率在正式移交后的一年中大于 98% 8) 裝置服務壽命為 30年。 3.2 主要技術要求 1) 本工程采用尿素熱解法制備脫硝還原劑，全廠 2臺鍋爐共用一個還原劑儲存 與供應系統(tǒng)。 2) 尿素熱解制氨工藝和設備具有可靠的質量和先進的技術，能夠保證高可用率 和低物耗，完全符合環(huán)境保護要求，便于運行維護。 3) 所有的設備和材料應是新的和優(yōu)質的。 4) 機械部件及其組件或局部組件應有良好的互換性。 5) 確保人員和設備安全。 6) 觀察、監(jiān)視、維護簡單。 7) 運行人員數(shù)量少。 8) 在設計上要留有足夠的通道，包括施工、檢修所需要的吊裝與運輸通道及消 防應急通道。 3

3、.3 規(guī)范、規(guī)程和標準 參考和規(guī)章要求 - 中國工作根據(jù)適合中國法規(guī)的設備 GB8978 － 1996 《污水綜合排放標準》 GB13223 － 2003 《火電廠大氣污染物排放標準》 DB11/139-2002 《北京市鍋爐污染物綜合排放標準》 GBZ2 － 2002 《作業(yè)環(huán)境空氣中有害物職業(yè)接觸標準》 DL5033 － 1996 《火力發(fā)電廠勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生設計規(guī)程》 GB50187 － 93 《工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范》 DL5028 － 93 《電力工程制圖標準》 SDGJ34 － 83 《電力勘測設計制圖統(tǒng)一規(guī)定：綜合部分(試行)》 DL/T50

4、32 － 94 《火力發(fā)電廠總圖運輸設計技術規(guī)程》 DL5000 － 2000 《火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程》 DL/T5121 － 2000 《火力發(fā)電廠煙風煤粉管道設計技術規(guī)程》 YB9070 － 92 《壓力容器技術管理規(guī)定》 GBl50 － 98 《鋼制壓力容器》 GB50260 － 96 《電力設施抗震設計規(guī)范》 DL5022 － 93 《火力發(fā)電廠土建結構設計技術規(guī)定》 GB4272-92 《設備及管道保溫技術通則》 DL/T630 － 2001 《火力發(fā)電廠保溫材料技術條件》 DL/T5072 － 1997 《火力發(fā)電廠保溫油漆設計規(guī)程》 GB

5、12348 － 90 《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》 精品資料 GBJ87 － 85 《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范》 DL/T5054 － 96 SDGJ6 － 90 GBJ16 － 1987（ 2002） GB50160 － 92（ 1999 ） GB50229 － 1996 GB50116 － 98 DL/T5041 － 95 GBJ42 － 81 NDGJ16 － 89 DL/T657 － 98 DL/T658 － 98 DL/T659 － 98 NDGJ92 － 89 DL/T5175 － 2003 DL/T5182 － 2004

6、 GA/T75 － 94 GB14285 － 93 GB50062 － 92 DL/T 5153 － 2002 DLGJ56 － 95 GB9089.4 － 92 GB7450 － 87 GB50057 － 94 GB12158 － 90 GB50052 － 95 GB50054 － 95 GB50055 － 93 《火力發(fā)電廠汽水管道設計技術規(guī)定》 《火力發(fā)電廠汽水管道應力計算技術規(guī)定》 建筑設計防火規(guī)范》 石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》 《火力發(fā)電廠與變電所設計防火規(guī)范》 《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》 《火力發(fā)電廠廠內通信設計技術規(guī)定》 《工業(yè)企業(yè)通訊

7、技術規(guī)定》 《火力發(fā)電廠熱工自動化設計技術規(guī)定》 《火力發(fā)電廠模擬量控制系統(tǒng)在線驗收測試規(guī)程》 《火力發(fā)電廠順序控制系統(tǒng)在線驗收測試規(guī)程》 《火力發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)在線驗收測試規(guī)程》 《火力發(fā)電廠熱工自動化內容深度規(guī)定》 《火力發(fā)電廠熱工控制系統(tǒng)設計技術規(guī)定》 《火力發(fā)電廠熱工自動化就地設備安裝、管路及電纜設計技術規(guī)定》 《安全防范工程程序與要求》 《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程》 《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范》 《火力發(fā)電廠廠用電設計技術規(guī)定》 《火力發(fā)電廠和變電所照明設計技術規(guī)定》 《戶外嚴酷條件下電氣裝置裝置要求》 《電子設備雷擊保護導則》 《建

8、筑物防雷設計規(guī)范》 《防止靜電事故通用導則》 《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》 《低壓配電設計規(guī)范》 《通用用電設備配電設計規(guī)范》 GB50056 － 93 《電熱設備電力裝置設計規(guī)范》 GB50058 － 92 《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》 DL/T620 － 1997 《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》 GB50217 － 94 《電力工程電纜設計規(guī)范》 DLGJ154 － 2000 《電纜防火措施設計和施工驗收標準》 GB12666.5-90 《耐火試驗（ 耐高溫電纜 ）》 DL/T621 － 97 《交流電氣裝置的接地》 CECS31 ： 91

9、 《鋼制電纜橋架工程設計規(guī)范》 DLGJ158 － 2001 《火力發(fā)電廠鋼制平臺扶梯設計技術規(guī)定》 GB50017 － 2003 《鋼結構設計規(guī)范》 GBJ135 － 90 《高聳結構設計規(guī)范》 GB50003 － 2001 《砌體結構設計規(guī)范》 GB50040 － 96 《動力機器基礎設計規(guī)范》 JGJ107 － 96 《鋼筋機械連接通用技術規(guī)程》 GB/T11263 － 1998 《熱軋 H 型鋼和部分 T 型鋼》 YB3301 － 92 《焊接 H 型鋼》 YB4001 － 91 《壓焊鋼格柵板》 NDGJ5 － 88 《火力發(fā)電廠水工設計技術

10、規(guī)定》 GBJ14 － 87 1997 版 《室外排水設計規(guī)范》 GBJ13 － 86 1997 版 《室外給水設計規(guī)范》 GBJ69 － 84 《給水排水工程結構設計規(guī)范》 DLGJ24 － 91 《火力發(fā)電廠生活、消防給水和排水設計技術規(guī)定》 2 工藝系統(tǒng)說明 脫硝用還原劑主要有液氨、 氨水和尿素。 由于液氨是?；?， 隨著國家對安全的日益重 視，逐漸出臺一系列相關的限制措施，使得電廠用液氨時在審批、工期、占地等諸多方面受 到越來越多的制約，氨水也因為其運行成本居高而受到應用的局限。作為無危險的制氨原 料，尿素 （Urea） 具有與液氨相同的脫硝性能，是綠色肥

11、料，完全沒有危險和法規(guī)限 制，可以方便的被運輸、儲存和使用。 4.1 熱解工藝系統(tǒng)流程 尿素熱解工藝利用尿素溶液熱解工藝為 SCR 系統(tǒng)提供反應劑，該工藝可用于控制燃煤 電廠鍋爐、 垃圾焚燒鍋爐、 熔爐、 焚燒爐或者加熱器所產(chǎn)生的 NOx 的排放以滿足排放要求。 尿素熱解工藝將尿素分解為氨并通過 SCR 系統(tǒng)中氨噴射格柵提供脫硝系統(tǒng)所需的還原劑。 4.2 熱解系統(tǒng) 從鍋爐空預器處引出約 1% 總風量的一次或二次空氣 （約 300 ℃ ）， 通過一個高溫風機 （如 需）輸送，再利用電加熱器將空氣溫度再次提升并達到進入熱解室的溫度 （約350?650 C）。 隨后將尿素溶液噴入在

12、溫度窗內具有適當停留時間的熱解室，以確保尿素溶液完全轉化為 SCR還原劑。最后將含有 SCR還原劑氨（NH 3）的氣流導入 AIG。整個過程需要監(jiān)測壓力、 流量及溫度以滿足 AIG/SCR 的設計要求，保證尿素熱解系統(tǒng)的正常運行。 尿素熱解工藝的主要反應如下： CO（NH 2）2 - NH 3 + HNCO 尿素 -氨+異氟酸 HNCO + H 2O . NH 3 + CO 2 異氟酸+水-氨+二氧化碳 尿素在溫度高時不穩(wěn)定，會分解成 NH 3（氨）和 HNCO （異氰酸） ， HNCO 再與水反 應生成NH3和CO2。該過程產(chǎn)生的反應劑 NH3通過AIG注射在鍋爐煙氣中，與

13、煙氣中的 氮氧化物NOx反應，生成對環(huán)境無害的 N2（氮氣）和H20（水）。 主要反應描述如下： 4NO + 4NH 3 + O 2 - 4N2 + 6H 2。 NO + NO 2 + 2NH 3 - 2N2 + 3H 2。（主要反應） 氮氧化物 +氨+氧 ―氮+水 4NO + 4HNCO + O 2 - 4N 2 + 4CO 2 + 2H 2。（可能反應） 氮氧化物 +異氟酸 +氧-氮+二氧化碳 +水 熱解系統(tǒng)包括尿素制備系統(tǒng)、尿素溶液儲罐、輸送裝置、計量分配裝置、背壓控制閥、 熱解室、高溫風機、電加熱器及控制裝置等。 尿素顆粒由斗提輸送到溶解罐里，用去離子水將干尿素溶解

14、成約 50%質量濃度的 尿素溶液，通過尿素溶液給料泵輸送到尿素溶液儲罐；尿素溶液經(jīng)由輸送裝置、計量 分配裝置進入熱解室內，與經(jīng)由高溫風機（如需） 、電加熱器輸送過來的高溫空氣混合 熱解，生成 NH3、H2O和CO 2,分解產(chǎn)物與稀釋空氣混合均勻并噴入脫硝系統(tǒng)。 熱解系統(tǒng)采用約 50%的尿素溶液作為還原反應劑。 50%的尿素溶液將保存在不銹 鋼或玻璃鋼（FRP）儲存罐中，容量約為 5天（或電廠要求天數(shù)）的尿素用量（當環(huán)境溫 度過低時，罐體需要加熱和保溫） 。帶泵的循環(huán)裝置將反應劑提供給每個單元的計量裝 置，計量后的反應劑被輸送至一系列經(jīng)過專門設計并安裝在熱解室入口處的噴嘴。計 量

15、裝置可根據(jù)系統(tǒng)的需要自動控制噴入熱解室的尿素量。系統(tǒng)還包括備用的高溫風機 及擋板以保證進入 AIG的氨的流量和壓力。 4.3 系統(tǒng)主要設備 尿素熱解制氨系統(tǒng) 主要包括高流量循環(huán)裝置、背壓控制閥、尿素儲倉、給料機、尿素溶 解罐、尿素溶液給料泵、尿素溶液儲罐、計量和分配裝置 （MDM）、絕熱分解室（DC）、稀釋 風電加熱系統(tǒng)（EH）及控制系統(tǒng)等。整套系統(tǒng)考慮夏天防曬，冬天防凍措施。 尿素儲存于儲間，由斗提輸送到溶解罐里，用除鹽水將固體尿素溶解成 50%質量濃度 的尿素溶液，通過尿素溶液給料泵輸送到尿素溶液儲罐； 尿素溶液經(jīng)由供液泵、計量與分配裝置、霧化噴嘴等進入絕熱分解室，稀釋空氣

16、經(jīng)加熱 后也進入分解室。霧化后的尿素液滴在絕熱分解室內分解，生成的分解產(chǎn)物為 NH 3> H2O 和CO2,分解產(chǎn)物經(jīng)由氨噴射系統(tǒng)進入脫硝煙道。 （1）尿素儲間 設置1只尿素料斗，尿素筒倉為碳鋼制造。 尿素卸車應考慮三種卸車方法。 袋裝尿素人工卸車、 散裝顆粒尿素利用卡車壓縮機自動 卸車和尿素溶液利用罐車自帶壓縮機卸車。 (2)尿素溶解罐 設置一只尿素溶解罐，體積為全廠 12?24小時儲量。在溶解罐中，用除鹽水或冷凝水 制成50%的尿素溶液。當尿素溶液溫度過低時，蒸汽加熱系統(tǒng)啟動使溶液的溫度保持在合 理的溫度，防止特定濃度下的尿素結晶。溶解罐除設有水流量和溫度控制系統(tǒng)外， 還

17、采用輸 送泵系統(tǒng)將化學劑從儲罐底部向側部進行循環(huán)，使化學劑更好的混合。 溶解罐由304不銹鋼制造，內襯防腐材料，罐體保溫。容器為中凹底部、圓錐型底的 立式304SS容器，容器用支腳支撐。罐體內配置全套的人孔、尿素或尿素溶液入口、尿素 溶液出口、通風孔、攪拌器口、液位表、溫度表口和排放口等。 尿素溶解設備宜布置在室內。 (3)尿素溶液給料泵 尿素溶液泵為不銹鋼本體碳化硅機械密封的離心泵， 兩臺泵一運一備，并列布置。此外, 溶液泵還利用溶解罐所配置的循環(huán)管道將尿素溶液進行循環(huán)，以獲得更好混合。 (4)尿素溶液儲罐 尿素溶液經(jīng)由兩臺尿素溶液給料泵進入尿素溶液儲罐， 每臺泵的容量為1

18、小時內可將溶 解罐內的溶液完全輸送到尿素溶液儲罐。 設置兩只尿素溶液儲罐，容積?t足3?5天的系統(tǒng)用量(50%尿素溶液)要求。儲罐由玻 璃鋼(FRP)制造(也可采用 304型不銹鋼)，并內涂乙烯樹脂涂層。儲罐為立式平底結構， 裝有液面、溫度顯示儀，裝有人孔、梯子及通風孔等。 尿素溶液儲罐的開口應有人孔、 尿素溶液進出口、通風孔、液位表、溫度表口和排放口。 尿素溶液儲罐應設有梯子、平臺、欄桿和液面計支架。 尿素溶液儲存設備可布置在室外。 設備間距應滿足施工、操作和維護的要求，各設備間 的連接管道應保溫。 (5) 高流量循環(huán)裝置 (HFD) 尿素溶液供料系統(tǒng)由一套高流量和循環(huán)裝置組成

19、， 該裝置為兩臺機組供應尿素溶液， 布 置在尿素溶液儲罐附近。每套流量傳輸裝置包括 2 臺全流量的多級 SS 離心泵，一用一備， 內嵌過濾器、用于遠程控制和監(jiān)測循環(huán)系統(tǒng)的壓力、溫度、流量等儀表。 (6) 背壓控制閥 (PCV) 背壓控制回路用于調節(jié)供料泵為計量裝置供應尿素所需的穩(wěn)定流量和壓力， 背壓控制閥 設置一套。 (7) 計量分配裝置 (MDM) 每臺熱解室配備一套計量分配裝置。 計量分配裝置能夠精確測量并獨立控制輸送到每個 噴射器的尿素溶液。 計量分配裝置布置在熱解室附近， 計量裝置用于控制通向分配裝置的尿 素流量的供給。該裝置將響應電廠 DCS 提供的反應劑需求信號。

20、分配模塊通過獨立化學劑 流量控制和區(qū)域壓力控制閥門來控制通往多個噴射器的尿素和霧化空氣的噴射速率。 (8) 絕熱分解室 (DC) 尿素溶液采用絕熱分解室分解，相關設備包括：絕熱分解室、尿素噴射器等。絕熱分解 室布置在 SCR 附近。經(jīng)過計量和分配裝置的尿素溶液由噴射器噴入絕熱分解室，絕熱分解 室設置1臺。經(jīng)過加熱器的高溫熱風作為分解室的熱源，室內溫度控制在 350?650 C。 (9) 稀釋風電加熱系統(tǒng) (EH) 為了節(jié)約能源，降低系統(tǒng)的運行費用，熱解系統(tǒng)將直接采用鍋爐的一次風 /二次風作為 尿素熱解反應的稀釋風來源。 由于稀釋空氣量僅為一次風 /二次風量的 1% 左右， 對鍋

21、爐影響 微乎其微。鍋爐的一 /二次風溫度一般為 300 ℃ 左右，可大幅度減少熱解系統(tǒng)的能耗。鍋爐 的一次風 /二次風由高溫風機加壓送至電加熱器進行溫度提升，達到熱解室的設計溫度，并 由加熱器控制裝置維持適當?shù)哪蛩胤纸夥磻獪囟取?電加熱器建議垂直高位置布置， 縮短其出 口和 DC 入口之間的距離。 (10) 主要設計參數(shù) 10.1 藝設計參數(shù)表 工藝設計參數(shù)表一1 X125MW （單套熱解系統(tǒng)參數(shù)） 機組類型 燃煤鍋爐，100%MCR 系統(tǒng)數(shù)量 1套熱解室系統(tǒng)用于 1臺鍋爐 煙氣流量,（SCR入口煙氣）在運 ％含O2量， 十態(tài)Nm3/h NOx入口濃度（干基，

22、6%含02量）,mg/Nm 3 NOx出口濃度（干基，6%含02量）,mg/Nm 3 NOx脫除率，% NH 3 逃逸，ppm 氨流量*, kg/hr （由客戶提供） 167 電加熱器功率，kW 627 SCR還原劑（干尿素量）,kg/hr 303 SCR還原劑（50%尿素溶液）,kg/hr 606 通過熱解室的空氣流量 **, Nm 3/hr 4784 熱解室出口總流量，Nm3/hr 5465 空氣中氨所占份額 （vol %） < 5% ?熱解室出口溫度不應高于 400 C。在AIG前管線必須保溫在 300 c以上。 ?設計采用電廠鍋爐一

23、次風（300 C,10kPa,暫定）作為熱解室的稀釋空氣，所用的一次 風須是尢硫、低塵（＜200mg/Nm3）的。 10.2 負荷清單 序 號 用電設備名稱 臺數(shù) 單臺 (kW) 電壓 (VAC) 合計 (kW) 備注 1 溶解罐攪拌電機 2 循環(huán)輸送泵 一用一備 3 斗提 4 控制系統(tǒng) 5 地坑泵Pump 6 高流量循環(huán)裝置（HFD ） 2 4 380 4 變頻調速  序 號 用電設備名稱 臺數(shù) 單臺 (kW) 電壓

24、 (VAC) 合計 (kW) 備注 7 MDM計量分配裝置 1 3 220 3 8 電加熱器 1 627 380 627 3號機組 合計 634 10.3 制系統(tǒng)I/O表 型式 AI (4?20mA ) AO (4?20mA ) RTD (Pt100 ) TC DI DO 小計 還原劑公用區(qū) 17 4 4 73 61 159 3號鍋月^硝SCR區(qū) 23 9 6 45 28 111 合計 381 1.被控對象的

25、I/O （輸入/輸出）設置要求 分類 閥門類型 I/O描述 備注 A 電動閥 2DO/2DI 打開 DO 關閉 DO 全開DI 全關DI I B 調節(jié)型電動閥 1AI/1AO 閥位反 饋AI 控制信 號AO C 電動機2DO/3DI 啟動 DO 停止 DO 運行DI 電氣故 障DI 遠方/就 地DI D 電動機 2DO/4DI/1AI 啟動 DO 停止 DO 運行DI 電流 AI 電氣故 障DI 遠方/就 地DI 電機功 率 >40KW E F 注：各種控制閥和電動機的聯(lián)鎖開、聯(lián)鎖關、閉鎖開和閉鎖關功能均由 PLC的軟件實現(xiàn)。 Welcome To Download !!! 歡迎您的下載，資料僅供參考！