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火電廠煙氣脫硝技術(shù)規(guī)范

  
評(píng)論: 更新日期:2016年05月18日
1 總則
1.1 適用范圍
本規(guī)范適用于新建、擴(kuò)建和改建的機(jī)組容量為300MW及以上燃煤、燃?xì)狻⑷加突痣姀S鍋爐或供熱鍋爐同期建設(shè)或已建鍋爐加裝的選擇性催化還原法煙氣脫硝工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、評(píng)審、采購(gòu)、施工及安裝、調(diào)試、驗(yàn)收和運(yùn)行管理。
對(duì)于機(jī)組容量300MW以下鍋爐,當(dāng)幾臺(tái)鍋爐煙氣合并處理,或其他工業(yè)爐窯,采用選擇性催化還原法脫硝技術(shù)時(shí)參照?qǐng)?zhí)行。
本標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)火電廠選擇性催化還原法煙氣脫硝技術(shù),無其他脫硝方法如SNCR,電子束輻射法等內(nèi)容。
1.2 實(shí)施原則
1.2.1 煙氣脫硝工程的建設(shè),應(yīng)按國(guó)家的基本建設(shè)程序進(jìn)行。設(shè)計(jì)文件應(yīng)按規(guī)定的內(nèi)容和深度完成報(bào)批和批準(zhǔn)手續(xù)。
1.2.2 新建、改建、擴(kuò)建燃煤鍋爐的煙氣脫硝工程應(yīng)和主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)使用。
1.2.3 當(dāng)鍋爐排煙NOx濃度較低時(shí)(<300mg/m3),SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的脫硝效率可不低于50%;當(dāng)鍋爐排煙NOx濃度較高時(shí)(>800mg/m3),建議先采用其他方式(如改進(jìn)燃燒方式、SNCR脫硝等)進(jìn)行初步脫硝,再采用SCR煙氣脫硝;一般情況下,SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的脫硝效率應(yīng)不小于80%(含備用催化劑層),脫硝效率在滿足環(huán)保要求的同時(shí)應(yīng)具有進(jìn)一步提高脫硝效率的能力。
1.2.4 加裝煙氣脫硝系統(tǒng)后,氨逃逸率一般不大于3ppm,SO2/SO3轉(zhuǎn)化率一般小于1%,鼓勵(lì)采用更低氨逃逸率和SO2/SO3轉(zhuǎn)化率的催化劑產(chǎn)品和技術(shù)方案。
1.2.5 煙氣脫硝系統(tǒng)主體設(shè)備設(shè)計(jì)使用壽命應(yīng)不低于主機(jī)的設(shè)計(jì)/剩余壽命,裝置的可用率應(yīng)保證在95%以上。
1.2.6 脫硝系統(tǒng)的建設(shè)必須充分考慮與鍋爐主體系統(tǒng)的兼容與相互影響,脫硝系統(tǒng)不得對(duì)鍋爐安全運(yùn)行造成重大隱患,脫硝系統(tǒng)對(duì)鍋爐熱效率的影響應(yīng)減小到最低。
1.2.7 煙氣脫硝工程建設(shè),除應(yīng)符合本規(guī)范外,還應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)工程質(zhì)量、安全、消防等方面的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)條文的規(guī)定。
2 術(shù)語(yǔ)和定義
2.1脫硝島 Denitration equipment
指脫硝裝置及為脫硝服務(wù)的建(構(gòu))筑物。
2.2 選擇性催化還原法(SCR) selective catalytic reduction
???? ?煙氣脫硝方法的一種。利用還原劑在催化劑作用下有選擇性地與煙氣中的氮氧化物(NOx,主要是NO和NO2)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成無害的氮?dú)夂退?/div>
2.3 還原劑 reductant
指煙氣脫硝工藝中用于脫除NOx的物質(zhì),選擇性催化還原脫硝工藝使用的還原劑主要為液氨、尿素或氨水
2.4 乙類液體 Liquid B
二級(jí)易燃液體,閃點(diǎn)大于等于28小于60攝氏度。
2.5 SCR反應(yīng)器 SCR reactor
煙氣脫硝工藝中承裝有催化劑的脫硝裝置。
2.6 噴氨格柵ammonia injection gird
將還原劑(如氨氣)噴入SCR反應(yīng)器的裝置。
2.7 靜態(tài)混合器static mixer
一種還原劑(如氨氣)和煙氣的混和裝置。
2.8 氨逃逸 率 ammonia slip
SCR反應(yīng)器出口煙氣中氨的濃度,一般用vppm表示。
2.9 SO2/SO3轉(zhuǎn)化率 SO2/SO3 conversion rate
煙氣中的SO2在SCR反應(yīng)器中被催化劑氧化而轉(zhuǎn)換成SO3的比例。
????????????????????
式中:——SCR反應(yīng)器出口的SO3濃度(干基,6%O2),mg/m3;
????? ??——SCR反應(yīng)器入口的SO3濃度(干基,6%O2),mg/m3
??? ?? ?——SCR反應(yīng)器入口的SO2濃度(干基,6%O2),mg/m3。
2.10 裝置可用率 plant available
脫硝裝置每年正常運(yùn)行時(shí)間與鍋爐每年總運(yùn)行時(shí)間的百分比。
?
式中:——鍋爐每年總運(yùn)行時(shí)間,h;
????? ??——脫硝裝置年不能運(yùn)行的小時(shí)數(shù),h。
2.11 脫硝效率 denitration efficiency
指由脫硝裝置脫除的NOx 量與未經(jīng)脫硝前煙氣中所含NOx量的百分比
?
式中:——脫硝前煙氣中NOx的濃度(干基,6%O2),mg/m3;
????? ??——脫硝后煙氣中NOx的濃度(干基,6%O2),mg/m3。
2.12 設(shè)備阻力differential pressure of equipment
脫硝設(shè)備進(jìn)口法蘭處煙氣平均全壓和出口法蘭處煙氣平均全壓之差,單位為帕斯卡(簡(jiǎn)稱帕,Pa)。
2.13 煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)continuous emissions monitoring system
對(duì)鍋爐排放的煙氣進(jìn)行連續(xù)地、實(shí)時(shí)地跟蹤監(jiān)測(cè),又稱為煙氣排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
2.14 過量空氣系數(shù)excess air coefficient
燃料燃燒時(shí),實(shí)際入爐空氣量與理論空氣量的比值,用“α”表示。
2.15 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)standard condition
??? 氣體在溫度為273K、壓力為101325Pa時(shí)的狀態(tài),簡(jiǎn)稱“標(biāo)態(tài)”。
2.16 新建、擴(kuò)建、改建鍋爐和在用鍋爐new, expansive, constructed and in-use boiler
新建鍋爐:指從無到有,新開始建設(shè)的鍋爐(含本標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布之日前已獲得批準(zhǔn)但尚未建成投運(yùn)使用的鍋爐)。
擴(kuò)建鍋爐:指在原有鍋爐房基礎(chǔ)上,為增加鍋爐房容量而建設(shè)的鍋爐。
改建鍋爐:指更新改造的鍋爐。
在用鍋爐:指本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施前,已建成并投入使用的鍋爐。
2.17 鍋爐boiler
將燃料燃燒,使燃燒的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,又將熱能傳遞給水、汽、導(dǎo)熱油等工質(zhì),從而產(chǎn)生熱工質(zhì)的設(shè)備。
3 總體設(shè)計(jì)
3.1 規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn),然而,鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
GB 536-88? 液體無水氨
GB18215-2000? 重大危險(xiǎn)源辯識(shí)
GB 13223-2003 ?火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)
GB 8978-1996 ?污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)
GB 12348-1990 ?工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 50033-2001 ?建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
GB 50040-1996 ?動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范
GBJ16-1987(2001年版) 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范
GB 50222-95 建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范
GB 12801-1991 ?生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生要求總則
GB 50229-2006? 火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)范
GB 50243-2002 ?通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范
GBJ22-1987 ?廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范
GBJ87-85 ?工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范
GBJ140-90 ?建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范
GBZ 1-2002 ?工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 16157-1996 固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法
GB 50219-1995? 水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范
GB 8958 -2006? 缺氧危險(xiǎn)作業(yè)安全規(guī)程
GB 50116-1998? 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范
GB 150 -1998? 鋼制壓力容器
GB 12268-2005? 危險(xiǎn)貨物品名表
GB 12241-2005? 安全閥一般要求
HJ/T 75-2001 ?火電廠煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范
HJ/T 76-2001 ?固定污染源排放煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法
HJ/T 42 紫外分光光度法
HJ/T 43 鹽酸萘乙二胺分光光度法
DL 5009.1-2002 ?電力建設(shè)安全工作規(guī)程(火力發(fā)電廠部分)
DL/T 5029-1994 ?火力發(fā)電廠建筑裝修設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
DL/T 5035-2004 ?火力發(fā)電廠采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程
DL 5053-1996 ?火力發(fā)電廠勞動(dòng)安全與工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)程
DL/T 5120-2000 ?小型電力工程直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)程
DL/T 5136-2001 ?火力發(fā)電廠、變電所二次接線設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程
DL/T 5153-2002 ?火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定
JB/T 7658.3-95? 氨制冷裝置用立式蒸發(fā)器
JB/T 5446-1999? 活塞式單機(jī)雙級(jí)制冷壓縮機(jī)
《空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法》
《安全生產(chǎn)法》
《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》
《危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)儲(chǔ)存建設(shè)項(xiàng)目安全審查辦法》
壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程(國(guó)質(zhì)技監(jiān)局1999年頒發(fā))
壓力管道設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則(中石化建管部2004發(fā)布)
《建設(shè)項(xiàng)目(工程)竣工驗(yàn)收辦法》(國(guó)家計(jì)委1990年)
《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)竣工驗(yàn)收管理辦法》(國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局2001年)
3.2 脫硝裝置工藝參數(shù)的確定
3.2.1 脫硝裝置工藝參數(shù)應(yīng)根據(jù)鍋爐容量和調(diào)峰要求、燃料品質(zhì)、氮氧化物控制規(guī)劃和環(huán)境影響評(píng)價(jià)要求的脫硝效率、還原劑的供應(yīng)、廠址場(chǎng)地布置、水源情況等因素,經(jīng)全面分析優(yōu)化后確定。
3.2.2 新建脫硝裝置的煙氣設(shè)計(jì)參數(shù)宜采用鍋爐最大連續(xù)工況(BMCR)、燃用設(shè)計(jì)燃料時(shí)的煙氣參數(shù),校核值宜采用 燃用 校核燃料 鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行工況(ECR)時(shí)的煙氣參數(shù)。已建電廠加裝煙氣脫硝裝置時(shí),其設(shè)計(jì)工況和校核工況宜根據(jù)脫硝裝置入口處實(shí)測(cè)煙氣參數(shù)確定,并充分考慮燃料的變化趨勢(shì)。
3.2.3 煙氣中SO2質(zhì)量流量可根據(jù)公式3-1估算:
?????????????????? 3-1
式中:M(SO2)——煙氣中SO2質(zhì)量流量,t/h;
?????????? K——燃料燃燒中硫的轉(zhuǎn)化率(煤粉爐一般取0.9);
Bg——鍋爐最大連續(xù)工況負(fù)荷時(shí)的燃煤量,t/h;
q4——鍋爐機(jī)械未完全燃燒的熱損失,%;
Sar——燃料的收到基硫分,%。
煙氣中其它污染物成分(如氯化氫(HCl)、氟化氫(HF))的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)宜依據(jù)燃料分析數(shù)據(jù)計(jì)算確定。
3.2.4 SCR法脫硝一般采用氨氣作為還原劑,其耗量按下式計(jì)算:
氨氣耗量= F×CNOx×Mr×10-6 (Nm3/h)
式中:F——鍋爐煙氣流量 (干基,Nm3/h)
CNOx——進(jìn)口NOx濃度 (實(shí)際氧量基準(zhǔn)下,vppm)
Mr——NH3與NOx反應(yīng)摩爾比

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