您现在的位置：>>> 正文
浅谈湿法烟气脱硫工艺中增压风机常见故障及解决对策
关注本网官方微信 随时阅权威资讯
全年征稿 / 资讯合作
联系邮箱：
版权与免责声明
凡本网注明“来源：中国化工仪器网”的所有作品，版权均属于中国化工仪器网，转载请必须注明中国化工仪器网，，违反者本网将追究相关法律责任。
本网转载并注明自其它来源的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品来源，并自负版权等法律责任。
如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
日—13日，第十七届北京分析测试学
日，第九届全国环境化学大会在浙江大学体育馆圆满落下帷幕。为了促进学术交
近两年，无创产前基因测序市场持续升温，90%以上的检出率吸引了大批拥趸。无创产前基因
日，第十七届北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA 2017)顺利落下帷幕。为君，已阅读到文档的结尾了呢~~
锅炉炉膛防爆压力和烟道设计压力选取现状分析，烟气系统设计压力的影响因素，大容量煤粉炉的锅炉炉膛防内爆压力及烟气系统设计压力研究
扫扫二维码，随身浏览文档
手机或平板扫扫即可继续访问
锅炉炉膛防爆压力及烟气系统设计压力研究
举报该文档为侵权文档。
举报该文档含有违规或不良信息。
反馈该文档无法正常浏览。
举报该文档为重复文档。
推荐理由：
将文档分享至：
分享完整地址
文档地址：
粘贴到BBS或博客
flash地址：
支持嵌入FLASH地址的网站使用
html代码：
&embed src='/DocinViewer-4.swf' width='100%' height='600' type=application/x-shockwave-flash ALLOWFULLSCREEN='true' ALLOWSCRIPTACCESS='always'&&/embed&
450px*300px480px*400px650px*490px
支持嵌入HTML代码的网站使用
您的内容已经提交成功
您所提交的内容需要审核后才能发布，请您等待！
3秒自动关闭窗口 上传我的文档
 下载
 收藏
该文档贡献者很忙，什么也没留下。
 下载此文档
锅炉炉膛防爆压力及烟气系统设计压力研究报告（PDF）
下载积分：3800
内容提示：锅炉炉膛防爆压力及烟气系统设计压力研究报告（PDF）
文档格式：PDF|
浏览次数：5|
上传日期： 21:39:28|
文档星级：
全文阅读已结束，如果下载本文需要使用
 3800 积分
下载此文档
该用户还上传了这些文档
锅炉炉膛防爆压力及烟气系统设计压力研究报告（PDF）
关注微信公众号当前位置： >>
3X220t锅炉烟气脱硫脱硝改造技术方案(新).jsp
江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案3?220t/h 循环流化床锅炉烟气脱硫脱硝系统改造工程技术方案（低氮燃烧改造 +SNCR+石灰石石膏法升级改造法）江苏x峰顺驰电力设备有限公司 二 0 一四年六月1江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案目 录第一部分 公司介绍 .......................................................................... 4 一、企业简介 ................................................................................... 5 二、企业资质及相关证件 ................................................................ 9 1.1. 各项资质文件 ........................................................................ 9 1.2. 资信证明 .............................................................................. 22 三、企业相关业绩一览表 .............................................................. 23 第二部分 技术文件 ........................................................................ 24 一、项目总说明 ............................................................................. 25 二、脱硫改造部分 .......................................................................... 29 2.1 主要技术经济指标 ............................................................ 29 2.2 x峰顺驰改进型石灰石石膏法烟气脱硫技术 .................. 30 2.3 工艺流程 ........................................................................... 30 2.4 脱硫工艺原理 .................................................................... 32 2.5 第四代石灰石石膏法脱硫工艺的技术特点 ....................... 34 2.6 脱硫工程整体设计改造方案 ............................................. 35 2.7 供货范围 ............................................................................ 40 三、 SNCR 烟气脱硝系统总体设计方案 ....................................... 41 3.1 总论 .................................................................................. 41 3.2 设计条件 ........................................................................... 43 3.3 脱硝装置性能 ................................................................... 47 3.4 工艺设计 ........................................................................... 48 3.5 喷枪流量及布置的设计 .................................................... 50 3.6 脱硝喷枪布置方案 ............................................................ 58 3.7 脱硝喷枪强度分析 ............................................................ 62 3.8 推进器方案 ....................................................................... 63 3.9 产品总体结构及特性 ......................................................... 64 3.10 喷射系统耐磨及防堵性说明 .......................................... 73 四、低 NOX 燃烧技术改造 ........................................................... 77 4.1 低 NOx 燃烧系统概述 ........................................................ 77 4.2 百叶窗水平浓淡分离 +SOFA 燃烧技术对 NOx 排放的影响 ................................................................................................. 92 4.3 百叶窗水平浓淡分离低 NOx 技术 +SOFA 燃烧技术对煤粉燃2江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案尽和锅炉效率的影响 ............................................................... 96 4.4 百叶窗水平浓淡分离低 NOx 技术 +SOFA 燃烧技术对炉膛结 渣和高温腐蚀的影响 ............................................................... 98五、项目实施计划 ........................................................................ 100 1 项目目标 ............................................................................ 100 2 项目管理与控制 ................................................................. 101 3 土建工程施工 ..................................................................... 109 5 调试工程 ............................................................................. 110 6 项目进度计划 ..................................................................... 111 六、保证值 ................................................................................... 114 七、运行费用核算 ........................................................................ 114 八、我公司技术人员的服务范围及售后 ..................................... 115 1、我公司服务范围 .............................................................. 115 2、我公司的义务 .................................................................. 116 3、售后部分 .......................................................................... 1173江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案第一部分 公司介绍4江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案一、企业简介1、企业概况 江苏x峰顺驰电力设备有限公司系中国环保产业协会、省环 保产业会会员单位，公司始建于 1980 年，经过二十多年的艰苦创 业，公司依靠先进技术、科学管理，企业规模迅速扩大，管理水平 不断提高，是集科研开发、生产加工、经营销售、技术服务和人员 培训于一体的大型高新技术企业。 历次荣获省工商局“重合同守信 用企业”称号，并于同行业中率先通过 ISO 质量管理体 系论认证。是全国环保行业百强企业、省环保十强企业。公司占地 37500m2，建筑面积 12000 m2，现有职工 568 名，工程技术人员 63 名，其中高级工程师 21 人。 近几年来，随着我国环保意识的逐渐增强，我公司不仅加大 力度提高自身的软硬件环境建设，充分发挥多年从事除尘、脱硫及 脱销设备生产经营的优势，也更加注重人才的培养和吸纳，公司员 工知识水平和职业技能日益提高，涌现出了一批作风硬，技术精的 中青年管理、技术、营销骨干。同时公司积极聘请一些国内环保行 业著名专家，加强与全国各大高校、科研院所紧密深入合作。先后 与中国科学院、中国有色研究院、北京钢铁设计研究总院、首钢设5江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案计院、包钢设计总院、北方设计院、南京科技大学等十多家国家重 点科研院所建立了长期稳固的合作伙伴关系， 使公司产品一直处于 领先地位，深化成果的转化，为公司进一步发展壮大奠定坚实的基 础。 公司产品的主要用途是分离工业废气中的细微粉尘，以及烟 气中 SO2、 NO X、 CO2 治理，变废为宝加以回收利用。所生产的除尘 系统、脱硫系统、脱硫脱销一体化系统均质量过硬规格齐全，各项 指标均达到或超过国家标准。 主要产品有： 高压静电除尘器、 袋式、 旋风、湿式和单机除尘器以及骨架、布袋、电磁脉冲阀、控制仪等 各种附机附件； 采用的脱硫脱销系统包括了干法脱硫、 湿法脱硫等， 主要包括：石灰石 -石膏法脱硫，氧化镁脱硫、活性焦 /炭脱硫、氨 肥法脱硫脱销一体化以及双碱法脱硫脱销一体化。 也可根据用户 的现有实际情况设计加工不同类型的除尘脱硫系统。 本公司产品广 泛应用于火电厂、冶金、矿山、建材、铸造、化工、烟草、沥青、 水泥、机械、粮食、机械加工、锅炉等行业，并且实现了设计―制 造―安装―调试―技术培训的一条龙服务。 江苏x峰顺驰电力设备有限公司是江苏环保行业的佼佼者。 公司从创立至今坚持“科学管理， 精密制造， 优质高效， 锐意创新” 的管理理念，环科公司的战略思想是靠企业强大的实力为后盾、以 先进研发， 科技创新为支撑、 以市场需求为导向、 客户满意为宗旨， 以大幅让利于客户为市场切入点，以高质量产品进入市场，靠不断 提高的产品质量、诚实的服务、优惠的价格占领市场，最终打造一 个“顺驰”品牌。 公司生产制造严格按照 ISO9001 质量管理体系执行，从原材 料进厂，生产加工到设备出厂都建立完善的质量保证体系。产品的6江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案安全性、 可靠性、 一致性得到了权威机构以及客户的认可。 现在“顺 驰”除尘脱硫脱硝设备已畅销全国各地， 良好的信誉、 一流的产品、 合理的价格、 周到的服务等形成的整体优势， 赢得了稳定的客户群， 得到客户的一致好评。但顺驰人满足于现状，顺驰一定会在广大客 户的大力支持下不断开拓进取，靠严格的管理、高效的工作、先进 的技术，节能降耗提高质量，不断扩大生产能力，提高服务水平， 开创企业的新局面。良好的公司治理、稳定的产品质量和高素质的 员工队伍造就了蜚声业务的迅速发展。由于业务量的扩大，原来的 厂房已经不能满足生产的需要， 一个占地 200 亩的蜚声工业园已在 2009 年落成。设有现代化的办公大楼、专家楼、研发中心、工人 活动中心等。其中生产车间引进多条先进的全自动生产线，进一步 加强设计加工制造能力。 2、织结构 董事 长 总经 理 副总经理 副总经理研发 部 副总经理 财务总监技 术 支 持 部工 程 项 目 部采 购 部市 场 部商 务 部综 合 部人 事 部财 务 部目施工组织结构框图 公司总经理 本项目经理部7江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案综 合 管 理财 务经 营 核 算物 资 设 备土 建 结 构预 决 算设 备电 控工 艺土 建安 装调 试质 量安 全物 资项目质量保证机构 公司总经理 项目总经理 主管质量的项目副总经理 质量经理 项目经理 设计经理施工经理安装经理安全经理土建施工 队吊 装 队设备安装电气安装防腐施工调试3、企业文化8江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案公司以“为社会保护环境，为国家节约资源，追求卓越品质， 满足客户需求”为最高目标，通过实施全面的环保节能项目服务， 达到社会、客户与自身的“多赢”。 4、发展战略 致力于产品化、精深化开发目标，提升技术竞争力。坚持不懈 地在现有产品领域做精，逐步沉淀出有竞争力的拳头产品；根据公 司实际能力，坚持从做项目到做产品的滚动发展策略，从承接的项 目中逐步提炼有市场前景的项目，作为产品精心开发。 提升市场开拓能力，锻造市场开拓硬功夫。有计划的开拓、培 养电力市场以外的市场，提升项目承接和开发的能力，培养市场核 心竞争力，力求开拓新的业务领域，发展壮大公司实力 。二、企业资质及相关证件1.1.各项资质文件9江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案10江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案11江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案12江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案13江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案14江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案15江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案16江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案17江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案18江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案19江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案20江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案21江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案1.2.资信证明22江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案三、企业相关业绩一览表序号1 2 3 4业主 阳泉煤业（集团）有限公司 山东青援食品有限公司建设规模4× 330t/h 3× 75t/h工艺SNCR+SCR SNCR SNCR SCR SNCRSNCR+SCR SNCR工程地点山西太原 山东临沂 山东临沂 贵州瓮安山东昆达生物科技有限公司 1× 20t/h+2× 75t/h+2× 130t/h 贵州芭田生态工程有限公司 鲁西化工有限公司 神华国华电力北京热电分公 司 山西京玉发电责任有限公司 华能山东莱芜发电有限公司 南山铝业有限公司 石家庄热电四厂 湖南湘维有限公司2× 75t/h 2× 480t/h4?440 t/h 2?300MW5 6 78 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19山东聊城 北京市 山西朔州 山东莱芜 山东日照 石家庄市 怀化市 邢台市 攀枝花 长治市 河北武安 邢台市 邯郸市 河北沧州 西柏坡2?300MW 2?200MW 3× 75 t/h 锅炉脱硫工 程 3× 90 t/h 锅炉脱硫工SNCR SCR 石灰石 石灰石 双碱 石灰石 双碱 石灰石 双碱 石灰石 双碱 双碱程 河北隆尧县华瑞热电有限公 3× 130 t/h 锅炉脱硫工 司 四川攀枝花钢铁公司 山西天脊煤化工集团公司 河北武安钢铁厂 河北邢台晶牛集团 程 360 m2 烧结烟气除 尘脱硫 3× 220 t/h 锅炉脱硫工 程 180 m2 烧结机烟气 430 t/h脱硫工程 玻璃熔窑烟气脱硫 河北邯郸峰峰华瑞热电有限 150 t/h 锅炉烟气脱硫 公司 河北沧州献县垃圾处理厂 河北石家庄西柏坡电厂 1× 200t/h工程 垃圾焚烧锅 3× 炉烟气治理工程 300t/h 垃圾焚烧锅 炉烟气治理工程23江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案第二部分 技术文件24江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案一、项目总说明1.1、项目背景现有 220t/h 锅炉三台，脱硫除尘系统已经投运。烟气脱硫运行过程中存在 脱硫率低下以及运行成本过高等诸多问题。 现如今随着人们对环境的要求越来越高， 以及环保部门对从锅炉烟囱排出的 废气物的排放监控越来越严格， 排放标准也越来越严厉。 根据环保有关规定， SO2 的排放浓度要低于 100mg/m3,粉尘颗粒物排放浓度要低于 30mg/m3, 氮氧化合物 排放浓度要低于 100mg/m3,污染物排入大气必须达标排放。 公司领导十分重视环境保护工作，拟针对现行日益严格的环保要求，对锅炉 尾气烟气进行处理改造，做到达标排放。1.2、项目目标本工程的目的就是在上述建设背景和有关法规要求下对该项目原有污染物 治理和工艺系统进行改造，在不影响现有锅炉工况条件下，使该系统能有效减少 中各项污染物的排放，保证尾气达标排放，实现良好的经济效益和环保效益，并 尽可能利用现有设施资源，把项目改造费用降到最低。1.3、 概述本工程针对现有 3 台 220t/h 流化床锅炉脱硫系统采用x峰顺驰烟气脱硫技 术进行改造，将原有简易双碱法系统改为石灰石石膏法系统，三套烟气脱硫塔装 置改造、一套新型工艺系统设备、改造配套电气仪表系统。锅炉出口到引风机出 口之间工艺系统的所有设备； 详细分工界线内容如下（暂定，最终以招标文件为准）： a、220T 流化床炉脱硫电气仪表系统 1 套。 b、制浆系统 1 套。 c、改建水泥脱硫塔 3 台。 d、脱硫塔工艺循环系统 1 套。 e、土建改造系统 1 套。 f、脱水系统 1 套。 g、管道系统 3 套。 脱硫前烟气中 SO2 原始排放浓度： 设计时按工况下最大 SO2 浓度 6043mg/m3 考虑，烟气脱硫后达到如下指标：SO2 浓度≤100mg/m3。25江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案工程改建后脱硫系统运行时采用石灰石做为脱硫剂。 1.3.1、 主要特点 本除尘脱硫系统主要特点如下： 1) 改建后脱硫系统采用 3?220t/h 流化床锅炉和配一套脱硫系统脱硫的处 理方式。 2) 脱硫系统采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫方法，脱硫系统副产物为硫酸钙沉淀 物。 3) 改造后的脱硫系统采用空塔喷淋塔吸收技术，塔内喷淋及布流装置采用 最优化设计，液气比远远低于传统的石灰石-石膏法烟气脱硫技术，液气比 仅为 4.85L/Nm3。 4) 脱硫系统采用多级液固分离技术及优质的压滤设备，脱硫副产物硫酸钙 含水量低于 10%，为半干态排放，无漏水及扬尘现象。 5) 整套脱硫系统的压力损失（压差）在 Pa。 6) 脱硫塔直径 9.2m（与原塔直径相同）。 7) 工艺部分改造原有沉淀池和滤清液循环系统利用，整个脱硫系统无废水 外排。 8) 脱硫系统本着节约用电，降低成本的原则，不选用耗电高、功率大，效 率底的电机、泵。 9) 增加石灰石灰仓一套， 乳液罐二个， 改造原有石灰乳液罐使其增高 500mm, 两个乳液罐底部各增加除渣机一套，提高石灰石的可利用率； 10) 增加曝气装置一套，提高 Ca+与 Na+置换反应速率，增加循环水池出渣 系统一套， 提高沉淀效率。 尽可能使脱硫系统对环境无污染， 包括水、 空气、 产物外排、噪音等均达到了国家行业、公司的最高要求。 11) 脱硫设施运行后不影响锅炉工况。 12) 脱硫工艺与设备技术先进，运行稳定可靠，操作维修简单易行。1.4、 设计依据1.4.1 基本设计条件 表 1-1 烟气参数 项目 烟气量（工况，湿基） 单位 m3 /h 数据 75000026江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案烟气温度 烟气压力 SO2 浓度（工况，湿基） 颗粒物浓度 1.4.2 气象资料（依据网上） 1) 大气温度 年平均气温 极端最高气温 * 极端最低气温 * 室外计算（干球）温度 A. 冬季采暖计算温度 * B. 冬季通风计算温度 C. 冬季空气调节计算温度 D. 夏季通风计算温度 * E. 夏季空气调节计算温度℃ Pa mg/Nm3 mg/m 3130 -450～ -110 6043 5013.3℃ 42.5 ℃ -19℃-7℃ -23℃ -19℃ 32 ℃ 35.3℃ 27.6℃ 31℃ 26.9 ℃ -29℃F. 夏季空气调节计算湿球温度 G. 夏季空气调节日平均温度 H. 最热月平均温度 * I. 最冷月平均温度 * 2) 相对湿度（ %） A. 最冷月月平均室外计算相对湿度 * B. 最热月月平均室外计算相对湿度 * C. 最热月 14 小时平均室外计算相对湿度 3) 大气压力 A. 冬季 * B. 夏季 * 4) 室外风速 A. 冬季平均室外风速 B. 夏季平均室外风速 C. 最大月份（四月）平均室外风速 *2759% 79% 53%1020.0hPa 998.2hPa22 .5m/s 12.4m/s 23. 2m/s江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案D. 历年最大风速 * 5) 最多风向及频率 A. 年主导风向 C（静稳） 18% B. 冬季风向 C. 夏季风向 C（静稳） 21% C（静稳） 18% S（南） 14% N（南） 14% S（南） 14%29.0m/sN（北） 13% S（北） 10% N（北） 12% 139cm6) 最大冻土深度 1.4.3 规范标准 国家现行的各专业设计规范和标准； 国家及地方相关法律、法规。《建设项目（工程）竣工验收办法》（国家计委 1990） 《建设项目环境保护竣工验收管理办法》（国家环境保护局 2001） 表 1-2 GB GB GB GB 设计所依据的国家现行的各专业设计规范和标准 工业窑炉大气污染物排放标准 炼焦炉大气污染物排放标准 火电厂大气污染物排放标准 锅炉大气污染物排放标准环发 [2002]26 号 燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策 GB GB3097-82 GB GB18599 GB3095 DL/T621 DL/T5044 HJ/T76 GB18599 DL/T 污水综合排放标准 海水水质标准 大气污染物综合排放标准 一般工业固体废物存储、处置场污染控制标准 环境空气质量标准 交流电器装置的接地 火灾自动报警系统设计规范 固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法 一般工业固体废物存储、处置场污染控制标准 火力发电厂烟气脱硫设计技术规范1.5、设计改造原则1) x峰顺驰石灰石石膏法脱硫技术是专门为中大型电力企业烟气脱硫工程28江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案开发出的烟气脱硫技术，本方案设计严格按照投资省、运行费用低、脱硫效 率高（≥ 99%）、占地面积小、副产物为半干态、无任何污水外排、无二次污 染的原则进行设计。 2) 脱硫剂直接用石灰石粉末 ,无需对石灰石粉末进一步加工 ,耗水量少。 3) 脱硫塔兼有脱硫、除尘双效功能，处理后的副产物为半干态。 4) 本设计方案提供的除尘脱硫系统和有关设备及资料和服务等满足技术规 范书和有关工业标准要求。 5) 本设计方案提供的除尘脱硫系统为x峰顺驰成熟技术，具有在电厂环境 下运行的条件。 6) 本设计按照成熟、可靠、先进、实用的原则，每一项技术和装备的选用 要确保操作稳定、可靠、生产低成本的效果。 7) 采用先进可靠的工艺技术，确保锅炉烟气脱硫装置能安全、环保、节能 稳定地连续生产。 8) 工程自动化控制水平遵循成熟、可靠、先进、实用、有利于操作稳定和 安全生产、性价比高的原则。1.6、设计改造内容本烟气脱硫系统改造设计包括以下内容： 工艺系统改造包括增加制浆系统（氢氧化钙制备系统）、增加石灰石浆 液输送系统、循环水池改造、增加曝气装置一套、增加除渣系统一套。 脱硫塔系统改造包括增设脱硫液循环系统、塔前烟气温度调节系统、增 加脱硫剂输送系统、工艺水冲洗系统、 3 台原有脱硫塔的改造加固、电气系 统的变动、以及管道、保温、防腐等施工、制造、安装、调试等内容。 另外还包括整个处理系统的电气、 PLC 控制系统等。二、脱硫改造部分2.1 主要技术经济指标本方案改造 3 台 220t/h 锅炉烟气脱硫的烟气量为 /h。脱除 SO2 约为 19000 吨 /年。29江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案表 1.6 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 项目 处理烟气量 入口 SO 2 浓度 脱硫效率 脱除 SO2 量 出口 SO 2 浓度 入口烟气温度 出口烟气温度 出口烟尘浓度 系统压力损失 钙硫比 (Ca/S) 电负荷 工艺水耗 脱硫剂耗量 年利用小时数 装置负荷适应范围 装置使用寿命 装置可利用率主要技术经济指标 单位 m 3/h mg/Nm3 % kg/h mg/Nm3 ℃ ℃ mg/Nm3 Pa mol/mol kWh t/h kg/h h % 年 % 数量
/h 6043 ≥ 99 2639 ≤ 100 130 ≤ 60 ≤ 30 1000～ 1200 ≤ 1.03 420 2.83 2.95
30 95碳酸钙 160 元 / 吨备注 工况2.2 x峰顺驰改进型石灰石石膏法烟气脱硫技术x峰顺驰公司依托于中国科学院，在国内外先进的湿法烟气脱硫技术的 基础上，通过中国科学院有关专家对湿法烟气脱硫的研究，自主开发出x峰 顺驰第四代石灰石石膏法脱硫工艺。2.3 工艺流程A 技术要求 我方根据本厂方现场情况要求，提供完整的烟气脱硫装置工艺系统的基 本设计和详细设计，以及规定范围的供货和服务，并保证脱硫装置的性能。 脱硫装置满足如下运行特性：30江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案原则上，脱硫装置能适应锅炉最低稳燃负荷（燃烧设计 30%）工况和 110% 工况之间的任何负荷。脱硫装置在没有大量的和非常规的操作或准备的情况 下，能通过冷或热起动程序投入运行；特别是在锅炉运行时，脱硫装置和所 有辅助设备能投入运行而对锅炉负荷和锅炉运行方式不能有任何干扰。而且 脱硫装置必须能够在烟气污染物浓度为最小值和最大值之间任何点运行，并 确保污染物的排放浓度不大于保证值。 我方提供脱硫系统停运的温度，但最低停运温度不低于 130℃。 （ 2）整套脱硫系统及其装置的设置能够满足整个系统在各种工况下自动 运行的要求，脱硫装置及其辅助设备的启动、正常运行监控和事故处理在脱 硫控制室实现完全自动化，而不需要在就地进行与系统运行相关的操作。如 果某台设备出现故障 (例如水泵等 )，备用设备将自动投入运行，且不会影响 装置的运行。整个系统的控制功能由我方提供的脱硫 _PLC 实现。 （ 3 ）在装置停运期间，各个需要冲洗和排水的设备和系统 ( 如：石灰和 石膏浆液系统的泵、管道、箱罐等 )必须在不需要过多的或非常规的准备和操 作的情况下就能实现冲洗和排水。在短期停运或事故中断期间，主要设备和 系统的排水和冲洗能通过脱硫 _PLC 的远方操作实现，包括石灰石浆液或石膏 浆液管道和其他所有与石灰石或石膏浆液接触的设备。 （ 4）对于容易损耗、磨损或出现故障并因此影响装置运行性能的所有设 备（例如吸收塔喷嘴、泵等），即使设有备用件，也设计成易于更换、检修 和维护。 （ 5）自动运行方式需要的或布置在运行人员在平台走道上时手不能及之 处的全部阀门和挡板等配置气动 /电动执行器。 （ 6）烟道和箱罐等设备配备足够数量的人孔门，所有的人孔门使用铰接 方式，且能容易开 /关。所有的人孔门附近设有维护平台。 （ 7）所有设备和管道，包括烟道、膨胀节等在设计时必须考虑设备和管 道发生故障时能承受最大的温度热应力和机械应力。 （ 8）所有设备和管道，包括烟道的设计考虑最差运行条件（压力、温度、 流量、污染物含量）及事故情况下的安全裕量。 （ 9）所有设备与管道等的布置考虑系统功能的实现和运行工作的方便。 （ 10）所有设备和电动机的冷却方式尽可能不采用水冷却。 B 改造后的脱硫工艺系统设计原则 脱硫工艺系统主要由石灰浆液制备系统、烟气系统、SO2 吸收系统石膏脱 水系统、工业水系统、杂用和仪用压缩空气系统（气源由业主提供）等组成。 工艺系统图参见附图。工艺系统设计原则包括： （ 1）脱硫工艺采用湿式石灰―石膏法。 （ 2）脱硫装置采用改造原有系统一炉一塔的形式，确能保证烟气二氧化31江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案硫按国家规定的标准排放。每套脱硫装置的烟气处理能力为锅炉 110%工况时 的烟气量。脱硫效率按不小于 95%设计。 （ 3）脱硫系统设置 100%烟气旁路，以保证脱硫装置在任何情况下不影响 锅炉的安全运行。 （ 4）吸收剂制浆方式采用厂外来石灰。 （ 5）脱硫副产品―石膏脱水后含湿量 &20%，为综合利用提供条件。 （ 6）脱硫系统排放的烟气不对烟囱造成腐蚀、积水等不利影响。 （ 7）脱硫设备年利用小时按 7200 小时考虑。 （ 8）脱硫装置可用率不小于 95%。 （ 9）脱硫装置服务寿命为 30 年。 4.3 脱硫除尘装置布置原则 4.3.1 总平面布置 根据工厂总平面布置的规划，脱硫区整体布局紧凑、合理，系统顺畅， 节省占地，节省投资。 浆液循环泵、石膏浆泵紧凑布置在吸收塔周围。吸收塔的氧化风机集中 布置。 4.3.2 管线布置 工厂内各种管线和沟道，包括架空管线，直埋管线、与脱硫区外沟道相 接时，在设计分界线处标明位置、标高、管径或沟道断面尺寸、坡度、坡向 管沟名称，引向何处等等。有汽车通过的架空管道净空高度为 5.5 米，室内 管道支架梁底部通道处净空高度为 2.2 米。2.4 脱硫工艺原理除尘原理 烟气中大部分粉尘经除尘器脱除。剩余粉尘在吸收塔中脱除。 含尘烟气通过进口烟道进入吸收塔，烟气被水均匀的喷入，由于烟气高 速运动，因此喷入的水被其溶化成细小的水雾，湿润了烟气中的灰尘。在这 个过程烟气中的灰尘被湿润，使它的重量加大而有利于被离心分离，在高速 呈絮流状态中，由于水滴与尘粒差别较大，它们的速度差也较大。这样，灰 尘与水滴就发生了碰撞凝聚，尤其是粒径细小的灰尘料可以被水雾水溶，这 样含尘气体被水湿润，尘粒随水流到吸收塔底部，从溢水孔排走，在吸收塔 底部有清理孔便于进行清理。净化后的气体，通过除雾器除水后排放。 脱硫原理 1 吸收原理 吸收液通过喷嘴雾化喷入吸收塔，分散成细小的液滴并覆盖吸收塔的整 个断面。 这些液滴与塔内烟气逆流接触， 发生传质与吸收反应， 烟气中的 SO2 、32江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案SO3 被吸收。 SO2 吸收产物的氧化和中和反应在吸收塔底部的氧化区完成并最 终形成石膏。 为了维持吸收液恒定的 pH 值并减少石灰耗量， 石灰浆液被连续加入吸收 塔，同时吸收塔内的吸收剂浆液被搅拌机、氧化空气和吸收塔循环泵不停地 搅动，以加快石灰在浆液中的均布和溶解。 2 化学过程 （ 1）吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触 ,循环浆液吸收大部分 SO2， 反应如下： SO2＋ H2O→ H2SO3（溶解） H2SO3?H＋＋ HSO3－（电离） 吸收反应的机理： 吸收反应是传质和吸收的的过程，水吸收 SO2 属于中等溶解度的气体组 份的吸收，根据双膜理论，传质速率受气相传质阻力和液相传质阻力的控制， 吸收速率＝吸收推动力 /吸收系数（传质阻力为吸收系数的倒数） （ 2）中和反应 吸收剂浆液被引入吸收塔内中和氢离子，使吸收液保持一定的 pH 值。中 和后的浆液在吸收塔内再循环。中和反应如下： Ca2＋＋ CO32－＋ 2H＋＋ SO42－＋ H2O→ CaSO4 ? 2H2O＋ CO2↑ 2H＋＋ CO32－→ H2O＋ CO2↑ 中和反应的机理： 中和反应伴随着石灰的溶解和中和反应及结晶，由于石灰较为难溶，因 此本环节的关键是，如何增加石灰的溶解度，反应生成的石膏如何尽快结晶， 以降低石膏过饱和度。中和反应本身并不困难。 （ 3）氧化反应 一部分 HSO3－在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的 HSO3－在 反应池中被氧化空气完全氧化，反应如下： HSO3－＋ 1/2O2→ HSO4－ HSO4－ ?H＋＋ SO42－ 氧化反应的机理： 氧化反应的机理基本同吸收反应，不同的是氧化反应是液相连续，气相 离散。水吸收 O2 属于难溶解度的气体组份的吸收，根据双膜理论，传质速率 受液膜传质阻力的控制。 （ 4）结晶过程 CaSO3+1/2H2O→ CaSO3?1/2H2O CaSO4+2H2O→CaSO 4?2H2O33江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案CaSO3 的结晶可以理解为一个中间过程 , CaSO3?1/2H2O 结晶体经氧化 后最终生成石膏结晶体。 脱硝原理 烟气进入吸收塔，与喷淋而下的碱液接触时，氮氧化物会与碱液反应， 从而达到脱除少部分氮氧化物的效果。为了进一步增大设备的脱硝效率，在 设备上设有喷嘴，向下喷淋碱液，与残留氮氧化物反应、净化，净化后的烟 气上升至除水折流板，脱水后经引风机进入烟囱排入大气。 二f英脱除原理 因二f英在低温 (200 ℃以下 ) 下是以固态的形式吸附在粉尘表面 , 因而 喷水降温即能大大减少烟气中的二f英。 本工程采用湿法工艺 ,在脱硫反应器 内 ,通过喷淋 ,在较短的时间内使烟气温度 80℃左右 , 利用低温进行高效脱除 二口恶英。 此外除尘器能够同时去除吸附在粉尘上的部分二f英。2.5 第四代石灰石石膏法脱硫工艺的技术特点采用第四代石灰 -石膏湿法脱硫主要有以下优点： （ 1）脱硫效率高。石灰―石膏湿法脱硫工艺脱硫率高达 99%以上，脱硫 后的烟气不但二氧化硫浓度很低，而且烟气含尘量也大大减少。 （ 2）技术成熟，运行可靠性好。国外石灰一石膏湿法脱硫装置投运率一 般可达 98%以上，由于其发展历史长，技术成熟，运行经验多，因此不会因 脱硫设备而影响设备的正常运行。特别是新建脱硫工程采用湿法脱硫工艺， 使用寿命长，可取得良好的投资效益。 （ 3）吸收剂资源丰富，价格便宜。作为石灰一石膏湿法脱硫工艺吸收剂 的石灰石，在我国分布很广，资源丰富，许多地区石灰石品位也很好，碳酸 钙含量在 90%以上，优者可达 95%以上，制得石灰价格也低廉。运行费用低。 （ 4）脱硫副产物便于综合利用。石灰一石膏湿法脱硫工艺的脱硫副产物 为脱硫石膏。在日本、德国脱硫石膏年产量分别为 250 万吨和 350 万吨左右， 基本上都能综合利用，主要用途是用于生产建材产品和水泥缓凝剂。脱硫副 产物综合利用，不仅可以增加厂效益、降低运行费用，而且可以减少脱硫副 产物处置费用，延长灰场使用年限。 （ 5）技术进步快。近年来国外对石灰一石膏湿法工艺进行了深入的研究 与不断的改进，如吸收装置由原来的冷却、吸收、氧化多塔合为一塔，塔内 流速大幅度提高，喷嘴性能进一步改善等。通过技术进步和创新，可望使该 工艺占地面积较大等问题逐步得到妥善解决。34江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案2.6 脱硫工程整体设计改造方案乙方根据厂方原有系统和现有实际情况要求，将原有石灰石石膏法脱硫 系统，补充改造成为完整的石灰石石膏法烟气脱硫装置工艺系统并保证脱硫 装置的性能。 改造后的脱硫系统与锅炉运行匹配，脱硫装置保证能快速启停，且在锅 炉负荷波动时有良好的适应特性。乙方保证脱硫装置和所有相关的辅助设备 的 负 荷 适 应 范 围 和 响 应 速 度 与 现 有 锅 炉 相 一 致 ， 即 负 荷 变 化 范 围 为 70% BECR～ 150%BMCR 时，响应速度大于 5%/min。 改造后的装置满足如下运行特性： ? 全套烟气脱硫装置包括辅助设施适应锅炉在最小和最大负荷范围 （70%BECR～150%BMCR） 的任何负荷点运行。 装置在没有大量的和非常 规的操作或准备的情况下，能通过冷或热起动程序投入运行；特别是 在锅炉运行时，装置和所有辅助设备能投入运行而对锅炉负荷和锅炉 运行方式不会有任何干扰。而且装置能够在烟气污染物浓度为最小值 和最大值之间任何点运行，并确保装置的排放指标不超出保证值。 ? ? 装置故障及退出运行不会影响发电机组的正常运行， 整个系统的控制功能由乙方提供的 FGD-PLC 实现。FGD 装置及其辅助 设备的运行和监控在 FGD 控制室实现完全自动化。如果某台设备出现 故障（例如水泵等） ，备用设备应自动投入运行，且不会影响装置的运 行。因此对整个装置的运行是很重要和必需的设备，乙方应提供备用 设备。 ? 在装置停运期间，各个需要冲洗和排水的设备和系统（如石灰和脱硫 液系统的泵、管道、箱罐等）无需做过多的或非常规的准备和操作即 可实现冲洗和排水。在短期停运或事故中断期间，主要设备和系统的 排水和冲洗均能通过中心控制室的远方操作实现，包括石灰脱硫液或 脱硫渣管道和其他所有与石灰或脱硫渣接触的设备。 ? 对于容易损耗、磨损或出现故障并因此影响装置运行性能的设备（例 如吸收塔喷嘴、泵等） ，设有备用件，同时亦设计成易于更换、检修和 维护。 ? ? ? 乙方对自动运行方式需要的全部阀门配置气动执行器。 烟道和箱罐等设备配备足够数量的人孔门， 且容易开/关。 所有的人孔 门附近均设有维护平台。 所有设备和管道，包括烟道、膨胀节等在设计的时候应考虑设备和管 道发生故障时能承受最大的温度热应力和机械应力。35江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案? ? ? 2.6.1所有设备和管道，包括烟道的设计应考虑最差运行条件（压力、温度、 流量、污染物含量）及事故情况下的安全裕量。 乙方在设计中所选用的材料保证适应实际运行条件，包括考虑适当的 腐蚀余量，特别是使用两种不同钢材连接时采取适当的措施。 乙方在布置所有设备与管道的时候应充分考虑系统功能的实现和运行 工作的方便。 FGD 工艺系统的设计原则改造后的 FGD 工艺系统主要由脱硫剂制备系统、 烟气系统、 SO2 吸收系统、 脱硫液循环系统、脱硫渣脱水系统等组成。 工艺系统改造设计原则包括： ? 新脱硫工艺采用 FGD 石灰石石膏法烟气脱硫工艺， 乙方保证烟气脱硫 工艺是成熟和先进的。本脱硫装置规模为一炉 1 塔。3 台脱硫设备公 用 1 整套脱硫工艺装置。处理 3 台 220t/h BMCR 工况下 100%的烟气 量（单台： /h），其中瞬时能满足 BMCR 工况下 150%的烟气 量。吸收塔脱硫率按≥ 99% 设计。 ? ? 脱硫系统自成体系，脱硫系统设置 100%烟气旁路，脱硫装置在任何 情况下均不会影响发电机组的安全运行。 脱硫系统不设置独立的脱硫增压风机，如果原风机还有 8000Pa 的风 压余量（含布袋除尘器系统），则对原引风机不做新动，在脱硫系统 正常运行或事故状态时均不会影响发电系统本身的运行。 ? 脱硫装置在尽量少新动或折迁地面管道和地下设施的前提下， 因地制 宜， 合理布局， 尽可能减少改建脱硫装置的占地面积。 公共设施包括： 脱硫剂制备系统、脱硫液循环系统、控制系统、渣处理系统。 ? ? 脱硫剂采用外购石灰粉。 为了最大限度的减少工艺水的消耗量， 乙方在设计中充分考虑了工艺 水的循环利用。真空皮带过滤机的滤液和冲洗水汇集至沉淀池再利 用，使工艺水的补给量最小。 ? ? ? 2.6.2 脱硫设备按发电机组实际年平均运行时间 7200 小时考虑。 改造后的 FGD 系统的可用率≥ 95%。 FGD 装置设计寿命不小于 30 年。 FGD 工艺系统的工艺流程1) 烟气流程 锅炉烟气从布袋除尘器出来后，通过新造后的二氧化硫吸收系统进入引 风机，到烟囱排出。在脱硫系统中，烟气先经过入口处急冷喷淋的降温，然36江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案后进入吸收塔，在塔内完成脱硫洗涤，洁净烟气由塔内除雾器除雾脱水，最 后由引风机出来的热空气混合提高排烟温度后通过烟囱排空。由于采用布袋 除尘器后的烟气脱硫， 所以对现有布袋除尘器的运行状态不会产生任何影响。 不会新变布袋除尘器干灰的质量，不会对布袋除尘器产生任何腐蚀。 2） 脱硫液流程 脱硫液（钠盐）在吸收塔内与二氧化硫充分接触、反应后，由在塔底流 入循环再生池；经过反应池，与石灰脱硫液进行再生反应。反应后进入沉淀 池，清液返回脱硫液缓冲池，在缓冲池中补充一定量的钠碱液，然后用回流 泵泵送至吸收塔的一级一级喷淋从而与烟气接触；使脱硫液形成循环。 3） 脱硫副产物后处理流程 脱硫液在反应池再生后，钙离子得到再生，二氧化硫以半水亚硫酸钙的 形式在沉淀池内沉淀下来，上清液回流到脱硫液流程中循环使用。脱硫渣经 过脱水机进一步脱水，皮带上的物料层厚度为一定值以确保脱水性能，过滤 层通过脱硫渣冲洗水及下面的真空来冲洗和脱水，使最后产物的含固率达到 75%。 2.6.3 SO2 吸收系统 技术要求 3 台 220t/h 锅炉用 1 套公共系统 ,能瞬时满足 1.15 倍锅炉气量共用 1 套 工艺系统的特殊情况。 脱硫清液通过循环泵从缓冲池送至塔内喷嘴，喷雾液滴与烟气接触发生 化学反应吸收烟气中的 SO 2， 脱硫液再生泵将脱硫液从吸收塔送到脱硫液循环 系统。 脱硫后的烟气夹带的液滴在吸收塔出口的除雾器中收集，使净烟气的液 滴含量不超过保证值 85mg/m 3。 吸收塔和整个脱硫液循环系统进行了优化设计，保证脱硫效率及其他各 项技术指标达到合同要求。 SO2 吸收系统包括吸收塔、吸收塔循环泵、脱硫液再生泵、除雾器、冲洗、 事故喷淋等几个部分，还包括辅助的放空、排空设施。 所有设备的噪音符合生产环境的要求。 2.6.4 吸收塔 2.6.4.1 设计改造原则 建造 3 套石灰石石膏法湿式脱硫吸收塔，采用四层喷淋、三层除雾的形37江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案式。 包括喷嘴及所有内部构件、除雾器、塔体防腐涂料及外紧固件等。塔内 防腐及外部钢结构（如平台扶梯等）的施工也在原除尘器上完成。 新造后使得吸收塔内所有部件能承受最高入口烟气温度的冲击，高温烟 气不会对任何系统和设备造成损害。 新造后的吸收塔底面设计能保证完全排空脱硫液，吸收塔内配有足够的 喷咀。 塔的整体设计应方便塔内部件的检修和维护，吸收塔内部的导流板、喷 淋系统和支撑等尽可能不堆积污物和结垢，并且设有通道以便于清洁。 吸收塔烟道入口段能防止烟气、液体倒流和固体物堆积。 2.6.4.2 吸收塔结构尺寸 改建吸收塔 3 座，详细规格见下表。 为确保塔体渗漏、耐磨的需要，塔体采用了一种特殊涂料。 吸收塔外形尺寸及设计参数 项目 吸收塔内径 塔体高度 塔内液气比 全塔压降 吸收塔脱硫效率 吸收塔内喷淋层 除雾器层 220t/h 燃煤锅炉 与原塔尺寸相同 与原塔尺寸相同 ＜ 4.5L/Nm3 ＜ 1200Pa ≥ 99% 4层 3层在吸收塔进口处设置急冷段，急冷段设置雾化喷嘴，利用喷淋装置进行 急冷降温和预脱硫除尘除酸作用，喷嘴采用特殊雾化喷嘴。 在吸收塔中部装有三层旋流雾化喷头，吸收液由喷头内喷出，并雾化成 微滴，与由下而上逆流而来的烟气进行充分的气液接触。保证吸收塔脱硫率 达到 95% 以上。吸收塔文丘里棒的独特结构，具有液气接触面积大、液滴的 一次雾化及吸收的特点，使得整个系统的吸收效率大大增加。 2.6.4.3 螺旋喷嘴 螺旋喷嘴是众多喷嘴中最具特色的一种。液体通过与连续变小的螺旋 线体相切和碰撞后，变成小液滴喷出，并且喷嘴腔体内从进口至出口的畅 通的通道设计最大程度的减少了阻塞现象的发生。 螺旋喷嘴的主要使用特点如下：38江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案1）、使用效率高。在 4 公斤使用压力下，单个喷嘴的流量可以达到 2.5 吨 /小时。 2）、雾化效果好。 3）、防堵塞。 4）、喷雾速度高。 5）、物理尺寸小，结构紧凑。 在喷淋段上部，安装塔内件清洗装置和组合除雾装置等，塔内设有温度 监控仪，塔体压降监测仪，塔体上设有检修人孔，操作平台等附属设施。 2.6.4.4 塔内喷淋系统 吸收塔内设有塔内喷淋系统。 吸收塔内部喷淋系统由分配管网和喷嘴组成。 改造后的喷淋系统的设计能够合理分布要求的喷淋量， 使烟气流向均匀， 并确保石灰脱硫液与烟气充分接触和反应。 喷淋层上安装 120°实心锥型螺旋喷嘴，喷嘴采用低压喷嘴，采用螺纹 与管道连接。 脱硫液喷淋分配管采用 FRP。 所有喷嘴能避免快速磨损、结垢和堵塞，喷嘴材料采用碳化硅或相当的 材料制作。 喷嘴与管道的设计特别考虑到便于检修，冲洗和更换。 2.6.4.5 除雾器 除雾器安装在吸收塔上部，用以分离净烟气夹带的雾滴。 除雾器的设计保证具有较高的可利用性和良好的去除液滴效果。 除雾器系统的设计特别注意到 FGD 装置入口的飞灰浓度的影响。该系统 还包括去除除雾器沉积物的冲洗和排水系统，运行时根据给定或可变化的程 序，既可进行自动冲洗，也可进行人工冲洗。 乙方根据以往工程经验在吸收塔除雾器上部增加设置一层冲洗喷嘴，该 层喷嘴可以提供在异常情况或检修时对除雾器进行人工冲洗，以确保除雾器 的高可靠性。 除雾器冲洗系统能够对除雾器进行全面冲洗，不存在任何未冲洗到的表 面。冲洗水的压力通过 FGD-PLC 进行监视和控制，冲洗水母管的布置能使每 个喷嘴基本运行在平均水压。39江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案除雾器冲洗用水为 FGD 工艺水，由单独设置的除雾器冲洗水泵提供。 2.6.4.6 吸收塔脱硫液循环泵（增加 4 台） 吸收塔循环泵满足如下特殊要求： 吸收塔循环泵将缓冲池内的吸收剂脱硫液循环送至喷嘴，循环泵按照单 元制设置。 循环泵为离心泵，叶轮为钢制外衬橡胶。 循环泵配有油位指示器、机械密封、联轴器罩设备。 循环泵设计便于拆换和维修。 增加循环水泵 3 台（循环水量为 380m3/h，扬程 58 米），增加了液气比， 增大了喷咀的压力，提高了覆盖面积，从而提高脱硫效率，确保脱硫效率可 达 95%以上。 2.6.5 脱硫液循环系统 本工程中三脱硫塔共用一套脱硫液循环系统。 将原有脱硫液循环系统改建为：反应池、沉淀池、脱硫液缓冲池、再 生泵、回流泵、缓冲泵、钠碱加药泵、石灰浆液泵及管道、阀门和流量计 等。整个脱硫液循环系统充分利用水池的位差，利用水力学原理，使系统 的能耗最省。系统的转动设备为循环泵，其他皆为静设备，所以系统的维 护相当简单。 脱硫液循环系统浆液管道能防止磨损和腐蚀，防止浆液沉淀的形成。 浆液管道流速为 1~4m/s。浆液管配备自动冲洗和排水系统。在装置关闭和 停运期间，对浆液管道系统的各个设施进行排放和冲洗。甚至在短期停运 时，也进行必要的排放和冲洗，且由 FGD 控制室远方控制完成。输送浆液 管道的布置尽可能短，尽量减少弯头数量，以避免浆液在管道中沉淀。 为了强化反应的强度，在反应池内设有机械搅拌器。 2.6.6 脱硫渣综合处理与利用 本项目产生的脱硫产物，有畅通的送出设计。 沉淀池底的浓浆用脱硫渣 泵送至灰渣处理系统（板框压滤机处理）。2.7 供货范围供货内容至少包括但不限于如下所述（见附件） 。40江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案三、 SNCR 烟气脱硝系统总体设计方案3.1 总论 3.1.1 前言 为便于 3? 50MW机组工程烟气脱硝装置的安装、调试与运行维护等工作， 确保脱硝装置的性能达到合同技术规范和设计文件的要求，特编制本工程烟 气脱硝装置设计说明书。 本工程烟气脱硝装置的设计、设备供货、调试及验收督导由江苏x峰顺 驰电力设备有限公司负责。江苏x峰顺驰电力设备有限公司保证提供全新的 并有成功业绩和高效可靠的燃煤电厂烟气脱硝产品， 同时满足我国有关安全、 环保等法规、标准的要求。 本工程烟气脱硝装置配蒸发量为 220t/h的高温高压机组燃煤锅炉，脱硝 装置采用非选择性催化还原（ Selective Non-Catalytic Reduction ，简称： SNCR）法全烟气脱硝；脱硝装置反应器布置于锅炉内部。脱硝装置采用氨作 为还原剂，其制备和供应采用液氨供应系统。在现阶段设计煤种及校核煤种、 锅炉最大工况 (BMCR)、处理 100%烟气量条件下脱硝效率不小于 80%实施，脱硝 装置结构及相关系统按脱硝效率不小于 85%规划设计， 在 80%和 85%脱硝效率两 种工况下均进行低氮燃烧系统改造。 机组工程烟气脱硝装置设计的基本信息，脱硝装置的安装、调试与运行 维护管理需按照本工程的相关设计图纸、各设备运行维护操作手册及其它相 关要求执行，未尽事宜尚需遵照国家和电力行业相关标准、规范和规程的要 求执行。 3.1.3标准规范 设计符合相关的中国法律及规范、以及最新版的 ISO和 IEC标准。 与安全、环保、健康、消防等相关的事项严格执行中国国家及地方有关 法规、标准。 设计符合德国鲁奇能源环保有限公司脱硝技术规范要求和 DBC企业标准。 3.1.4设计供货范围与分工41江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案设计与供货范围 x峰顺驰负责脱硝系统的全部基本设计和部分详细设计，消防、暖通的 详细设计不在我公司范围内，由我公司提出要求，业主方自理。 采用我公司与西安航天动力研究所自主研发的具有国际领先水平的 SNCR 喷射技术，该技术通过先进的数值计算分析与实验室试验相结合。对循 环流化床锅炉进行全数值模拟，得到不同运行工况条件下的 NOx 浓度，速度 场及温度场的分布规律。利用现有的试验系统，将对喷射系统的雾化特性进 行全方位的分析，合理选取最优性能的喷射系统，可在较低的氨氮比条件下 实现较高的脱硝效率，在保证氨逃逸的基础上系统脱硝效率可达 80%，降低了 SNCR 系统运行过程中的喷氨量。 利用自主开发的循环流化床锅炉热过程数值分析软件、分析锅炉内及旋 风分离器内速度场的分布规律，得到适合于不同工况条件下的 SNCR 喷射温 度窗口区域，速度场分布规律，设计喷枪的布置位置；根据数值分析计算出 的 NOx分布规律，结合实际现场测量数据，布置 SNCR 喷枪数量。 本改造工程设计氨水为还原剂的 SNCR 系统。从液氨储罐来的液氨被送 入稀氨器配制成 5%-20%浓度左右的稀氨水， 然后被氨水输送泵送入氨水储罐 中，使用时，氨水供应泵将氨水储罐中的氨水加压后通过墙式喷射器与长枪 喷射器将其喷入到炉膛中，经炉膛中炉膛高温烟气作用，分解出氨气，参与 NOx 的还原反应。 循环泵模块由两个泵并联组成，两个泵可供应循环流化床锅炉满负荷所 需的氨水供应量，两台循环泵互为备用。泵入口通过吸入管线和氨水罐连接， 出口通过三通连接通往炉内的氨水水供应管线和回流管线。回流管和吸入管 在泵和储罐之间建立一个回路，氨水水注射管线在三通下游设置一个气动开 关球阀控制氨水向炉内的供应和切断。运行时，氨水泵为定负荷运行，通过 设定氨水回流的量来确定喷氨量。稀释水加压泵及其控制系统所含设备与氨 水相同。 整个氨水供应系统运行时，压力的平衡点在总管的三通处，回流管流量 变化通过回流管线上的调压阀调节。 SNCR系统设有一个流量计量模块，包括 一个布置在开关阀和流量调节阀之间的流量计构成。计量模块管线上设置现42江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案场压力表和压力开关，压力开关的压力信号送往 DCS 系统，作为氨水量的反 馈信号。装设在炉内出口的 NOx 测量信号送到 DCS 系统，经过特定算法，通 过 DCS 向调节阀发送指令信号。 氨水水在计量管线后有一个氨水流量分配模块， 在氨水流量分配模块中， 每支喷枪前都设置了差压流量计，用于监视每支喷枪的了氨水流量。通过差 压流量计后的阀门开度调节，而实现每支喷枪之间流量的均匀分配。 喷枪在炉外设置两路接口，一路为氨水，一路接雾化空气。雾化空气在 喷枪前的压力通过空气总管的调压阀实现，枪前压力为 4~6Bar，以满足最佳 的雾化效果。 系统中氨管线以及阀门全部采用耐腐蚀的 304SS 不锈钢材质。 氨水储罐 为不锈钢，保证对氨水的耐腐蚀性要求。 喷射器是喷雾系统的核心也是整个 SNCR（喷氨）系统的关键部件。喷射 器在旋风分离器入口的两侧壁上各布置 2 根喷枪 ,以保证整入口雾场的均匀 分布。整个喷雾系统都有自反馈和自动调节功能，通过在线监测出口（或烟 囱出口） NOx 排放值，利用反馈系统自动调节和控制氨水喷射量，在保证脱 硝效率前提下减少系统运行成本。喷射器能适应不同的稀氨水的流量，在流 量变化幅度较大时也能保持优良的雾化效果。 喷枪自带气动推进器，在紧急情况下可以自动退出炉内，确保喷枪的安 全性，提高系统整体可靠性和使用寿命。 为配合完成烟气脱硝装置技术工作， 以下设计工作由其他有关单位完成： 脱硝装置氨供应系统，脱硝工程中 SNCR装置本体支撑钢架基础，脱硝氨 站区域设备基础、建（构）筑物详细设计（施工图设计） ,脱硝项目中供水、 供电、供气（汽）等至各设计分界。 3.2 设计条件 3.2.1 主厂房设备布置 本期装设 50MW燃煤汽轮发电机组，锅炉为高温高压循环流化床炉，单炉 膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构 Π 型锅炉。43江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案本工程发电机组同步建设锅炉烟气脱硝装置，位于锅炉尾部，呈露天布 置，由江苏x峰顺驰电力设备有限公司设计和成套供货。 3.2.2环境条件 多年平均大气压力 多年平均大气温度 多年平均相对湿度 多年最热月平均气温 多年最冷月平均气温 历年极端最高气温 历年极端最低气温 多年平均降水量 最大一日降水量 (24h) 多年最大积雪深度 最大冻土深度 最冷季主导风向 最热季主导风向 3.2.3煤质、灰份和点火油资料 煤质分析资料 表 2-1 煤质分析 项 目 收到基碳 收到基氢 元 素 分 析 收到基氧 收到基氮 收到基全硫 收到基铅 收到基镍 收到基锌 符 号 Car Har Oar Nar St,ar Pb Ni Zn 单 位 % % % % % μ g/g μ g/g μ g/g 设计煤种 60.09 2.94 3.59 1.34 2.63 7 10 3 校核煤种 55.4 1.89 2.53 0.95 2.88 0.27m 0.05m NNW风 NW风 1008.1hPa 16.9℃ 81% 28.9℃ 4.6℃ 39.0℃ -12.0℃ 1400.6mm 143.9mm44江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案项目 收到基铬 收到基砷 收到基氯 收到基氟 收到基灰份符号 Cr As CL F Aar Mt Mad Cdaf Vdaf HGI单位设计煤种 16 6 0.010 0. 7.78 1.37校核煤种μ g/g μ g/g % % % % % % % ― ― ― ―0.8 29.75 8.6 1.65工 业 分 析收到基水份 空气干燥基水份 干燥无灰基固定碳 干燥无灰基挥发份 可磨系数15.00 6111.0 61KVT1 冲刷磨损指数 综合着火指数 *反应指数 i 变形温度 软化温度 熔化温度 三氧化二铝 三氧化二铁 灰 熔 点 氧化镁 氧化钾 氧化钠 三氧化硫 二氧化锰 五氧化二磷 MgO K2O Na2O SO3 MnO2 P2O5 氧化钙 DT ST FT Al2O3 Fe2O3 CaO Ke Rw/r1.182.0℃ ℃ ℃ % % % % % % % % %1470 ＞ 1500 ＞
2.74 4.01 0.91 0.59 0.38 3.91＞ 1500 ＞ 1500 ＞
4.64 6.10 1.96 1.12 0.44 3.050.1645江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案项目 五氧化二钒符号 V2O5单位 μ设计煤种 281校核煤种g/g 五氧化二砷 3 二氧化钛 20℃ 12.5℃ 灰 比 电 阻 燃油 本期锅炉点火及助燃油为 0号轻柴油，油质的特性数据见下表 2― 2 。 表 2-2 项 粘 度 目 油质的特性数据表 单 °E % 位 平 均 120℃ 150℃ 180℃ 500V 500V 500V 100℃ 500V 500V 500V TiO2 R20 R80 g/g % Ω ?cm Ω ?cm 6.0?
? ? 0.21 As2O μ &1R100 Ω ?cm R120 Ω ?cm R150 Ω ?cm R180 Ω ?cm1.2～ 1.67 0.23 无含硫量 S 机械杂质 低位发热量 水 份kJ/kg41031～ 41870 痕迹闭口闪点 凝固点 比 重℃ ℃ Kg/m≥ 65 0 0.8173.2.4脱硝系统入口参数 数 项 目 单 g/Nm346据 校核煤种 36.81位 设计煤种 25.96烟尘浓度江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案数 项 目 单 mg/Nm3 mg/Nm3 mg/Nm3 位 设计煤种 NOX (以 NO2计 ) Cl(HCl) F(HF) 400据 校核煤种 4003.2.5纯氨资料 脱硝系统用的反应剂为纯氨，其品质符合国家标准 GB536― 88《液体无水 氨》技术指标的要求，如下表： 表 2-5 液 氨 品 质 参 数 单 % % % Mg/kg 位 合 99.0 0.4 ― ― 重量法 红外光谱法 铁含量 密 沸 度 点 Mg/kg kg/L ℃ ― 25℃时 标准大气压 重量法 格 品 备 注指 标 名 称 氨含量 残留物含量 水 分油含量3.3 脱硝装置性能 NOX脱除率、氨的逃逸率、 SO2/SO3转化率 在设计煤条件下，对 NOX脱除率、氨的逃逸率、 SO2/SO3转化率同时进行 考核： 脱硝装置在性能考核试验时的 NOX脱除率不小于 80％，脱硝装置出口 NOX 含量不大于 100(氨的逃逸率不大于 5ppm，SO2/ SO3转化率小于 0.9%。（含氧 量 6％） 1) 锅炉 45%BMCR― 100%BMCR负荷。47江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案2) 3)烟气中 NOX含量： 400mg/Nm3，（干基，含氧量 6％）。 脱硝系统入口烟气含尘量不大于 24.05g/Nm3(干基，含氧量 6％ )。脱硝装置可用率 在质保期内，脱硝整套装置的可用率在最终验收前不低于 98%，在燃用校 核煤种时，保证脱硝装置安全运行。 系统连续运行温度 在满足 NOX脱除率、氨的逃逸率及 SO2/ SO3转化率的性能保证条件下，保 证 SNCR系统具有正常运行能力。 最低连续运行烟温 850℃。 最高连续运行烟温 1150 ℃。 氨耗量 在 100%BMCR至 45% BMCR 负荷，且原烟气中 NOX 含量为 400mg/Nm3时（干基， 含氧量 6％），保证系统氨耗量。 BMCR工况， 80%脱硝效率条件下，三台机组 最大氨耗量不超过 573kg/h。此消耗值为性能考核期间 48小时的平均值。 其它消耗 保证在 100％ BMCR工况，含尘量 24.05g/Nm3（干基，含氧量 6％）时，以 下消耗品的值，此消耗值应为性能考核期间 48小时的平均值。 1) 吹堵的单位时间内的蒸汽耗量 1.5t/h。 2) 每次吹扫期间的蒸汽耗用总量 4.2t。 3.4 工艺设计 系统模块功能描述 本 SNCR脱硝工艺系统由以下几个模块组成： （ 1）氨水制备及储存模块 该脱硝装置经过液氨稀释后的氨水作为还原剂，氨水从氨水槽车经氨水 卸载泵送至氨水储存罐，然后经循环系统送至锅炉区域的计量模块。 (2)氨水溶液卸载、存储和循环设备 氨水溶解制备系统主要设备有氨水卸载泵， 即时及累计计量装置等组成。 氨水溶液循环系统主要设备包括两台多级离心泵（一运一备），过滤器、48江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案用于远程控制和监测循环系统的压力、温度、流量以及浓度的仪表等。 另外还设有一套背压控制阀，背压控制回路用于调节供料泵为计量装置供应 尿素所需的稳定流量和压力。循环管路系统应设置保温，减少温降。当氨水 循环泵停止运行后，要求对整个管路系统进行冲洗。 同时，氨水储罐预留有氨水溶液接口。在储罐上方安装氨气在线检测及 报警装置，并可将检测报警信号传输至 DCS。当检测到的氨气浓度超过设定 值时，将自动开启罐区喷淋系统，降低储罐温度并可吸收空气中的氨气。 （ 3）氨水计量分配模块 喷射区计量模块式一级模块， 用于精确计量和独立控制到循环流化床锅 炉每个喷射区的反应剂浓度。该模块采用独立的化学剂流量控制，通过区域 压力控制阀与就地 PLC 控制器的结合，为复杂的应用情况提供所需的高水 平的控制。该模块连接燃烧控制系统、NOx 和氧监视器的控制信号，自动调 节反应剂流量，对 NOx 水平、锅炉负荷、燃料或燃烧方式的变化做出响应， 打开或关闭喷射区或控制其质量流量。每一个区子模块可相互独立地运行和 控制，该特性允许隔离每个子模块进行维修且不会严重影响工艺性能或总体 的 NOx 还原效果。 喷射区计量模块是一级模块，根据锅炉负荷、燃料、燃烧方式、NOx 水 平、脱硝效率的参数的变化，自动调节每个喷射区的还原剂流量。 （ 4）氨水喷射模块 每一个喷射组件都具有合适的尺寸和特性，保证达到必须的 NOx 减排 所需的流量和压力。设计能适应循环流化床锅炉不同工况的连续安全运行。 喷射器是喷雾系统的核心也是整个 SNCR（喷氨）系统的关键部件。本 项目锅炉的旋风筒共布置了 2-4 支氨水喷射器 (看完锅炉图纸计算核实后确 定 )，旋风筒侧壁对称布置。整个喷雾系统都有自反馈和自动调节功能，通过 在线监测烟囱出口 NOx 排放值， 利用反馈系统自动调节和控制氨水喷射量， 在保证脱硝效率前提下减少系统运行成本。喷射器能适应不同的稀氨水的流 量，在流量变化幅度较大时也能保持优良的雾化效果，同时避免过量喷氨造 成的二次污染。喷枪自带电动推进器，在紧急情况下可以自动退出炉内，确 保喷枪的安全性，提高系统整体可靠性和使用寿命。49江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案（ 6）雾化空气供应及计量分配模块 本装置的雾化空气由厂用压缩空气供给，可满足喷枪入口空气压力 0.3~0.7MPa的要求，厂用压缩空气先进入空气缓冲罐再通过空气计量分配模 块进入喷枪，以确保系统的稳定可靠运行。 压缩空气总管上的在线流量计对来自厂用气的气体进行流量和压力的测 量，将流量信号传至 DCS，实现对雾化空气总流量的实时监控。总管以及各 个支路上的压力表可以监测空气管路是否畅通，确保雾化空气进入喷枪。 （ 7）控制模块 本脱硝工程采用 DCS控制系统，根据对炉内内烟气负荷及排放烟气中 NOx 、 氨气的在线监测情况，自动控制调节喷射的氨水流量以及压缩空气量，使脱 硝系统能够根据负荷变化自动调节工艺参数，以实现脱硝系统的稳定运行， 并保证脱硝效率。 整个脱硝系统采用 DCS控制系统，并通过操作员在控制室内可对脱硝系 统设备进行控制和监测，通过系统配置的各项分析和测量仪表。系统可实现 远程自动以及就地手动控制，泵可实现就地启动、停止、紧急停止操作。 3.5 喷枪流量及布置的设计 3.5.1 系统工艺流程计算 还原剂消耗量计算 V0=/h ， NOX 含量 XNOX=250mg/Nm3@6%O2 左右。设计采用 SNCR 技术进行烟气脱硝，脱硝 率 η ＝ 60%，脱硝剂采用氨水，设计基准态下氨的逃逸率 γ =7.6mg/Nm3。 采用氨水还原烟气中 NOx ，主要发生的反应方程式如下： +4 NH 3 → 4 N +6H 2O 2 NO +4 NH 3 + O → 3N 2 +6H 2 O （ 1） （ 2）由于锅炉烟气中 NO 约占 NOx 总量的 95%，N2O 含量很小，计算中 忽略不计。 标准状态下含氧量为 6%时的干烟气中 NOx 的浓度计算 C6%O 2 = CNOx *(21 C O 2 )NOx为烟气中 NOx式中： C 6%O2为烟气中 NOx 浓度， mg/Nm3； C浓度，50江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案mg/Nm3(标准状态，实际含氧量下的干烟气 )； C O2为实际干烟气中氧气的体 积分率，％； 21为空气中氧气的体积分率，％； C = CNOx C NO2 = C NOx * 0.05 式中：C NOx 、C NO、C NO2为烟气中 NOx 、NO、NO2浓度，mg/Nm3(标 准状态，实际含氧量下的干烟气 )； 0.95、 0.05－ NO、NO2在炉膛出口烟气中 占 NOx的体积比例； 1.34－ NO的体积分率 (ppm)转化为质量浓度 (mg/Nm3)的 系数，即 NO的分子量 30除以气体摩尔体积 22.4；2.05 ―NO2的体积分率 (ppm) 转化为质量浓度 (mg/Nm3)的系数， 即 NO2的分子量 46除以气体摩尔体积 22.4 ； 氨消耗量计算 Wa?? (Vq?? C NO??17 / (30??10 )?? Vq?? CNO 2 ?? 17 ?? 2 / (46?? 106)) ?? m 式中： Wa为纯氨的小时耗量， kg/h； V q为反应器进口的烟气流量， Nm3/h(标准状态，实际含氧量下的干烟气 )； C NO、 C NO2－反应器进口烟 气中 NO、 NO2浓度， m g /N m 3 (标准状态，实际含氧量下的干烟气 )； m为 氨和 SCR进口 NOx 摩尔比 (说明：本文认为 m值的物理意义不是氨和 SCR进口 NOx 的摩尔比，而是“考虑实际脱硝效率及氨逃逸后的氨消耗量与 100%脱硝 效率时理论氨消耗量的比值” )； 17， 30， 46－ NH3， NO， NO2 的分子量； 考虑实际脱硝效率及氨逃逸后的氨消耗量与 100%脱硝效率时理论氨消 耗量的比值的计算： m????NOX / 100 ?????? / 22.4 / (C NO / 30 ?? C NO 2?? 2 / 46) 式中：η NOx 为脱硝效率，％；γ a为氨的逃逸率，ppm(标准状态，实际 含氧量下的干烟气 ) 由反应方程式以上反应式可知氨氮比为 1，实际上为了提高脱硝效率， 通常选用较大的氨氮比。根据华理设计院的喷射装置特点，喷射装置的氨氮 比为 1.86,实际则参与 NOx 反应的 NH3 的质量流量为（单台锅炉）： * 60%+NO 2 *1.360%) *17 *10  3= 12.7kg / h考虑到旋风分离器内雾场的均匀性及墙式喷射器的物化质量、 穿透深度， 选用 5%的氨水，则氨水的用量为（单台锅炉）： M5%=12.7/0.05=254kg/h51江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案则 2台锅炉氨水总的用量为： M5%t=508kg/h 考虑到旋风分离器内雾场的均匀性， 在旋风筒进口两侧壁各布置 2个墙式 喷射器，单台旋风分离器共布置 4个墙式喷射器。 初步设计喷射器的气液比为 5%,则喷射的雾化空气质量为（单台锅炉）： M 3.5.3脱硝喷枪设计 针对循环流化床锅炉旋风分离器内颗粒浓度高、 流场分布不均匀的特点， 设计出耐腐蚀冲刷的高性能喷射器；为了提高喷雾场在烟气通道中的覆盖范 围并增强混合程度，喷枪喷嘴设计成内混式的雾化结构，利用空气和氨水的 掺混、建压来提高喷射速度，在提高雾化效果的同时，扩大喷雾场空间分布 范围。 在内混式喷嘴中，气、液射流经过强烈的动量和能量交换后形成均匀的 泡状两相流，气泡在喷嘴混合室出口处受到限制而挤压、变形并破裂，对附 近的液体进一步形成撕裂、破碎，此外，气泡在离开喷口后的二次破碎也能 有效提高雾化效果，两相流在离开喷口后最终形成满足雾化要求的喷雾场。 3.5.3.1 喷枪设计的关键技术 喷枪的三个关键技术点： （ 1）喷嘴的高效雾化特性。 （ 2）喷枪的高穿透性及高覆盖性。 （ 3）喷枪的长时间运行可靠性。 通过前期方案论证，突破上述关键技术的技术路线包括： （ 1）在成熟产品的基础上，结合液流雾化模拟实验，优化改进喷嘴结构， 合理设计气液比，保证喷嘴雾化的液滴直径分布和射流速度满足高效脱硝要 求； （ 2）通过合理设计喷雾场结构，保证出口动量分布，提高喷枪在烟气中 的穿透能力；结合工程经验和动力学等模拟，设计优化的喷枪布置结构和方 式，提高喷雾场的覆盖范围，增强与烟气的混合。 （ 3）通过双重防护结构来提高喷枪的耐温性及耐磨性：枪体本身的热防52空气=0.05 ?508 =25.4 kg/h江苏x峰顺驰3 ?220t/h 锅炉 SNCR烟气脱硝技术方案结构，表面喷雾高温耐磨涂层；碳化硅套管的耐磨防护，喷枪与碳化硅套管 间的冷却吹风，从而保证设备的长时间运行的可靠性。 3.5.3.2脱硝喷嘴结构方案 (1) 雾化原理 脱硝喷枪主要依靠脱硝喷嘴来完成雾化及分布，为了提高喷枪在烟气通 道中的雾化特性，脱硝喷嘴设计成 120°扇形或空心锥的内混式雾化结构，采 用空气辅助雾化的方式提高雾化质量，满足合适的粒径空间分布，并达到合 适的穿透深度。 内混式喷嘴在混合室内建压，气液混合物在喷嘴出口处受到整流槽限制 而挤压变形，最终被整流成扇形或空心锥喷雾形状，喷嘴的整流槽还设有的 导流角，一方面有利于气液混合物的进一步膨胀扩张，另一方面可以限定喷 雾的雾化角。（空心锥）（扇形） 脱硝喷枪的喷雾场结53(2) 液流雾化实验 根据技术要求，选型并加工了喷嘴的模拟试验件，其中喷嘴及喷头各设计多种结 构，通过液流雾化实验，准确确定喷嘴的流量系数和雾化特性，对最终产品喷嘴的优 化改进提供数据支撑。试验喷嘴及工装（空心锥喷雾场）(扇形喷雾场）脱硝喷枪的不同喷雾场结构的雾化试验 (3)结构方案 通过模拟实验数据分析，优化和改进了脱硝喷嘴，喷嘴的穿透深度和出口速度均 能够满足技术要求。为了防止经常性拆卸导致螺纹咬死，喷嘴材质选用与喷射器不同 的材质。1脱硝喷嘴三维效果及实物 3.5.3.3脱硝喷枪结构方案 枪体结构采用套筒型设计，不同介质从尾部的接口处连接，结构设计时考虑与推 进装置的结构配合，喷射器各个管道的材料均选用 316L合金钢，外壁进行超音速电弧 喷涂耐磨合金，提高喷射器的耐磨性。枪体采用尿素水溶液走内侧、压缩空气走外侧 的方法进行热防护，同时在喷枪外侧加装碳化硅套管，碳化硅套管与喷枪之间流动冷 却空气，总体提高设备的热防护和耐磨性。脱硝喷枪结构示意图 3.5.3.4 传热分析 脱硝喷枪处于煤粉与空气燃烧后的烟气燃烧炉膛中，烟气温度T g?? 800 ~ 9500 C ， 烟气流速约为 ug?? 15 m s （按最严格工况计算） ， 烟气压力约为 p g??1atm 。燃烧炉内烟气中的二氧化碳的体积占 20%，水蒸气体积占 6%；喷射器材料 为 316L 不锈钢，喷射器采用水冷。烧枪接受的热流有燃气的辐射热流 q r 、对流热55流 qcv 。喷枪传热环境燃气辐射热流 qr 计算 qr 依据 CO2 占 20%， H2 O 占 6%，燃烧室直径 d ?? 14m ，燃烧室压力为 pg?? 1atm ，燃气温度为 Tg?? 800 ~ 950 0 C ，计算得到：qr?? 15458 ~ 18623 W/ m 2燃气对流换热系数计算 当将燃气与喷射器看作自然对流时评估其可能性：因为 Gr ?? 5 ??1011 ，所以烟气与喷射器之间的换热方式为非层流换热，强迫对流 换热，换热系数的计算准则关系选取燃气绕流圆柱体的实验关联式。在分析时为了安 全起见，将换热系数放大，以提供足够的冷却水来冷却喷射器。 冷却风的换热系数计算 冷却风在环形通道内流动，冷却风的流速取为 ul?? 10 ~ 15 m s ，冷却水的流通面 积为 Al ：56热平衡计算 依据分析模型，对其列写热平衡方程，通过联立方程组（ 1）和（ 2）得到喷枪冷却结构的热环境参数。 喷枪计算结果 对喷枪进行传热分析后，得到的热流及温度变化曲线见下图。57喷枪热流沿轴向变化曲线喷枪温度沿轴向变化曲线 从上图可以得到，当氨水溶液从内侧流出时，当短枪伸入长度为 150mm时，冷却风 的温升约为 2.0?C，管道温升约 7.1℃，结合喷枪外侧雾化空气的冷却作用，结构设计 能够满足控制氨水温升及喷枪长时间工作要求。 3.6 脱硝喷枪布置方案 3.6.1 枪头与套管的相对位置 通过优化布置喷枪伸入碳化硅套管的位置，能够有效防护枪头的磨损，形成无死58区喷雾场覆盖。相关布置设计结果如下。缩进 5mm缩进 20mm缩进 50mm 不同缩进长度下枪头附近速度矢量分布缩进长度太短时，在枪头的下半部分会形 成逆时针的回流区，逆时针回流区的产生是由于烟气直接冲刷枪头内部所致，缩进长 度为 5mm 时，回流区冲刷枪头内部的速度达到了 10m/s。59将缩进长度增大时，在枪头内部同样会形成回流区。缩进长度为 20mm 时，回流 区转化为顺时针，顺时针回流区的产生是由于高速射流的引射作用所致，其内部速度 为 3m/s。 进一步增加缩进长度，枪头内部的回流区保持为顺时针，但是其内部速度持续下 降。缩进长度为 50mm 时，内部速度几乎可以忽略。 可见，缩进长度的不同，烟气在枪头缩进区的流动特征有所不同，缩进过短时， 烟气会直接冲刷到枪头内壁；将缩进长度增加时，烟气直接冲刷的效果消失，其内部 回流区是由于射流引射造成的，而且随着缩进长度的增加，内回流的速度会减小。考 虑到缩进长度过大，射流喷雾角会受到保护套唇口的影响，因此存在一个最佳的缩进 长度。 3.6.2 喷枪插入炉膛深度 通过设计喷枪伸入炉膛深度，一方面能够控制枪体内尿素水溶液的温升，另一方 面能够优化喷枪的热防护，充分保证喷雾场的穿透深度。相关模拟设计结果如下。插入深度 0mm深度 400mm 时液滴的分布60深度 200mm 时液滴的分布深度 300mm 时液滴的分布深度 400mm 时液滴的分布深度 500mm 时液滴的分布61从上图可知随着喷枪插入炉膛内深度的增加，喷雾场的穿透能力越大，还原剂更 容易覆盖于整个烟气流动区域，结合喷枪的热分析，能够确定满足穿透要求、最佳热 防护的插入深度。 3.7 脱硝喷枪强度分析 根据优化的脱硝喷枪及布置方案，进行强度核算和校核。脱硝喷枪为两层套管结 构，考虑尿素水溶液及枪体的自重，计算结构在自重作用下的变形和盈利。依据计算 目的，采用壳单元建立套管结构的有限元模型，如图所示。氨水和空气的质量折算到相应套管的材料密度特性中，连接内外二层套管端部的 环厚度假定为 5mm，喷嘴对套管有连接加强作用，模型中采用 Φ10 的钢柱（梁单元） 模拟喷嘴刚度，在适当位置连接，如图所示。 计算结果如下图，最大变形：喷枪端部位移 0.12mm。最大综合应力：套管外层根部 36MPa， a 层端部 47Mpa62壳单元模型强度校核结果表面那个，枪体最大综合应力远小于材料的弹性模量， 喷枪能够稳定可靠长期运行。 3.8 推进器方案 喷枪推进器采用气动方式。推进器是由推进机构、位置信号元件和安装部件等部 分组成。63在脱硝喷枪工作时，推进器根据中控指令将喷枪推进到工作位置，当喷枪因停气 或缺水以及正常停止工作时，驱动机构负责将喷枪退出至安全位置，保护喷枪，方便 维护及更换。 3.9 产品总体结构及特性 3.9.1 产品总体结构 SNCR脱硝喷枪的供应产品外形结构如下图，长度和外径均可根据供货要求调整， 主要分布在炉内壁面附近。 产品特点： 雾化方式采用气动雾化，并结合外层冷却风进行辅助冷却，能够 900~1200℃烟气环境中长期工作； 喷雾速度场及横向粒径分布可由喷口结构进行调节；
满足雾化要求的前提下，能达到最大的穿透深度；
喷嘴采用高温合金材质，枪体喷涂耐磨材料，能够长期可靠运行。64SNCR 脱硝喷枪实物结构图 产品关键性能：
变负荷下高效雾化的稳定性能。 喷雾场的高穿透性能。 长时间运行的可靠性。 3.9.2 雾化特性 以 60~120 °喷嘴产品为例，进行了激光全息喷雾场粒径测量试验，测量标准区域 1mm ?1mm。 测量结果显示，产品喷嘴所形成的喷雾场分布为不规 则的“ W”形，最大粒径约 350~400μ m，百分比小于 0.5%，具体结果如下： a） 不同喷嘴结构雾化粒径分布喷雾场雾化粒径分布（60°喷雾场）65喷雾场雾化粒径分布（90°喷雾场）喷雾场雾化粒径分布（120°喷雾场） b）不同气液比雾化粒径分布 气液比1% 气液比1.5% 气液比2.0%（D32 = 77.3μ m）（32D = 76.2μ m）（32D = 72.0μ m）SNCR 脱硝喷枪所形成的喷雾场径向分布为不规则的“ W”形，100μ m以下液滴 超过 60%，最大粒径约 350~400μ m，百分比小于 0.5%，喷雾场穿透深度超过 6.5m。 3.9.3 喷雾场的出口速度 通过优化设计喷雾场的出口速度，能够有效提高喷雾场在高、低负荷下的穿透能 力，增加雾化质量的稳定性。工程经验表明，喷雾场出口速度大于 70m/s时，脱硝喷枪 的穿透能力和雾化质量协调性好。66入口速度为 40m/s入口速度为 50m/s入口速度为 60m/s入口速度为 80m/s67入口速度为 100m/s 模拟结果显示：当喷射速度低于 50m/s 时，喷雾场射流并不能覆盖炉内的中心区 域；随着入口压力增大，射流速度相应增加；当射流速度超过 60m/s 时，可满足喷雾 场覆盖整个烟气流动区域的要求。具体确定喷雾场出口速度时，须结合喷雾质量变负 荷的稳定范围来综合考虑。 3.9.4 喷雾场的雾化锥角 雾化锥角直接关系着喷雾场的刚性和覆盖能力， 通过优化设计喷雾场的雾化锥角， 能够协调射流刚性分布，提高喷雾场的覆盖能力。不同雾化锥角下组合喷雾场的模拟 结果如下。雾化锥角为 20 度68雾化锥角为 60 度雾化锥角为 80 度雾化锥角为 120 度69雾化锥角为 150 度 雾化锥角小，则喷射中心刚性强，射流更容易进入炉内的中心，但是在炉内的四 周，喷雾场的覆盖性能较差；雾化锥角大，射流的中心刚性降低，但是在炉内的周向 覆盖性能较高。因此喷枪的射流应充分协调喷雾场的射流刚性与覆盖边区覆盖性能的 关系。 3.9.5 喷雾场的平均粒径 喷雾场的平均粒径直接关系到液滴的蒸发时间和空间分布，进而决定还原剂与烟 气的混合程度及脱硝反应的停留时间，直接影响系统脱硝效率。部分模拟优化结果如 下所示。平均粒径为 40平均粒径为 6070平均粒径为 80平均粒径为 100 液滴颗粒的直径越大，液滴穿透性越强，液滴更容易覆盖炉内的中心，然而液滴 挥发的时间变大，挥发出的 NH3 与烟气中的 NOx 有效反应的时间变短。因此实际的喷 枪应充分衡量中心区液滴的分布及尿素水的挥发时间， 在保证 NH3 在 850℃与 NOx 的 反应时间超过 0.5s 的基础上，充分增强液滴颗粒的穿透性能。 3.9.6 喷雾场穿透深度 喷雾场穿透深度的测量是在产品喷嘴液流试验过程中进行的，喷嘴距地面标高 2.0m，环境风速约 1.0~3.0m/s，穿透深度与喷嘴结构及出口速度关系见下图。713.9.7 组合喷雾场的性能优化 组合喷雾场的性能决定于脱硝喷枪布置方式和单喷枪的喷射雾化性能，通过总体 模拟优化，能够提高喷雾场的组合性能，从而提高系统脱硝效率，保证喷枪的可靠运 行。温度场O2 浓度 CO2 浓度 NO x 浓度 炉内温度及组分分布规律 (0-180 度截面 )温度场O2 浓度CO2 浓度NOx 浓度72炉内温度及组分分布规律 (0-180 度截面 )组合喷雾场的脱硝效果 针对炉内内温度场、O2 浓度、NOx 浓度等分布条件，使用华理设计院提供的脱硝 喷枪进行喷雾场的组合分布和性能优化，喷射 10%浓度的氨水后，炉内的 NOx 浓度大幅 度降低，完全能够满足烟气脱硝工艺的高效率要求。 3.9.8 脱硝装置对锅炉运行的影响分析 由于 SNCR 喷射为 5%的氨水，根据能量平衡方程，氨水喷入烟气中主要有几个吸 热和放热环节：液态水由常温升高到 100℃的吸热，水蒸发的潜热，氨气吸热，水蒸汽 温度升高吸热，辅助雾化空气温度升高的吸热，以及氨气与氮氧化物反应放热。根据 以上所述能量平衡方程如下： mH 2OCpH 2OL (100 ?T0 )?? mH 2O * Qq ?? mH 2 O * CpH 2Og (T e?100) ? mairCpair (T e?T 0 )?? mNH 3 * Cp NH 3 (Te?T 0 )?? mgCpg (Tg ?T e )?? Q反 应 其中 mH 2 O , CpH 2 OL ,T 0 , CpNH 3 , CpH 2 Og ,Te , mair , Cpair , Qq , mg , Cpg ,Tg 分别为水的 流量，液态水的比热，水的初始温度，氨气的比热，气态水的比热，烟气与氨水混合 后的最终温度，辅助雾化空气流量，空气比热，水的蒸发潜热，烟气流量，烟气比热， 烟气温度和反应热。 20-950 ℃气氨平均定压比热容 2.112kJ/(kg? ℃ )， 100 ℃一个大气压 下饱和水蒸汽焓值 2676.3kJ/kg,20 ℃液态水焓值 83.86 kJ/kg ；100-950℃水蒸汽平 均定压比热容 2.01kJ/(kg ?℃ )。 将各已知参数代入上式求得热效率损失 η 化不超过 3℃。 3.10 喷射系统耐磨及防堵性说明 采用设计院最新研发的新一代 SNCR 喷射装置，与前几代技术相比， SNCR 喷 射装置的抗磨损性能有了本质的提升。喷枪外层设置碳化硅保护套管，可有效的防止73= Tg-Te/ Tg=0.279%,炉内温度变高温的生料颗粒磨蚀。喷枪的易磨损部位采用高硬度的耐磨材料，采用特殊的熔铸工 艺与浓缩器本体连接， 实现了高的耐磨性能的同时具有很强的抗脉动温度应力的能力， 保证能够在复杂脉动高温和气固两相流冲刷条件下长时间稳定运行。同时，采用目前 国际上最先进的喷涂施工工艺 ――超音速电弧喷涂。超音速电弧喷涂是利用两根连接 送进的金属丝作为自耗电极，在其端部短接产生电弧作为热源，用压缩气流将熔化了 的丝材雾化，并以高速喷向工件形成涂层的一种热喷涂方法。拟采用复合涂层（共计 三层）， 用 HB-FM45（高铬镍基钛合金材料）打底层和过渡涂层，HB-FM45 涂层其 Cr 含量大于 43%，是目前国内电弧喷涂用镍基合金丝材中 Cr 含量最高的一种。喷涂 后的涂层表面会形成一层致密的 Cr2O3 保护膜， 具有非常优秀的抗高温氧化、 抗磨损、 抗 SO2、 NH3 腐蚀 ；该涂层材料的热膨胀系数与普通低碳钢和低合金钢的热膨胀系 数接近，可避免在热循环过程中由热应力造成的涂层剥落。该涂层可作为复合涂层的 打底层，也可作为工作层直接使用。它具有良好的粘结性、耐腐蚀性和耐磨性，为提 高整个涂层的综合性能起到了加强作用。 在喷枪的实际运行过程中，采用电推进器对喷枪进行控制，在短喷枪工作时，驱 动机构根据中控指令将喷枪推进到工作位置，当喷枪因停气或缺水以及正常停止工作 时，驱动机构立即将喷枪退出至安全位置，避免喷枪被高温烟气损坏，在喷枪退出过 程中，同时保持压缩空气的流量，防止炉内内高浓度颗粒在喷口的堵塞。 3.10供货范围清单 工段号 序号 名称 1 2 3 蝶阀 Y 型过滤器 止回阀 球阀 压力变送器 涡轮流量计 压力表 氨水卸载泵 蝶阀 数量 7 2 2 3 1 1 2 2 2 品牌 德国宝德 山海远安 /无锡埃菲 尔 /浙江贝尔 山海远安 /无锡埃菲 尔 /浙江贝尔 山海远安 /无锡埃菲 尔 /浙江贝尔 中美合资 MICRO/西 仪 德国宝德 WIKA 南方泵业 /广东粤华 / 襄樊五二五 上海远安 /无锡埃菲 尔 /浙江贝尔74价格（万 元）100 氨 4 水卸载5 6 7 8 12 3 200储存 4 及供应 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15截止阀 球阀 球阀 止回阀 Y 型过滤器 截止阀 气动流量调 节器 流量计 压力表 液位计 压力变送器 温度变送器 氨水供应泵 氨水储存罐2 12 4 2 3 10 1 1 12 2 2 3 2300雾化 1 空气供 应 2 3 4 5球阀 球阀 止回阀 Y 型过滤器 截止阀6 7 8蝶阀 止回阀 自力式压力调节阀上海远安 /浙江岗野 / 浙江贝尔 ? 上海远安 /浙江岗野 / 浙江贝尔 上海远安 /浙江岗野 / 浙江贝尔 ? 上海远安 /浙江岗野 / 浙江贝尔 ? 上海远安 /浙江岗野 / 浙江贝尔 ? 上海远安 /浙江岗野 / 浙江贝尔 ? 上海远安 /浙江岗野 / 浙江贝尔 ? 安徽金迪 /麦克 /西 仪 安徽金迪 /麦克 /西 仪 安徽金迪 /麦克 /西 仪 安徽金迪 /麦克 /西 仪 安徽金迪 /麦克 /西 仪 南方泵业 /广东粤华 ? 2 15m3,若要便宜用玻 璃钢， 若要可靠用碳 钢衬塑 ? 4 上海远安 /浙江岗野 / 浙江贝尔 1 上海远安 /浙江岗野 / 浙江贝尔 1 上海远安 /浙江岗野 / 浙江贝尔 1 上海远安 /浙江岗野 / 浙江贝尔 10 上海远安 /浙江岗野 / 浙江贝尔 1 上海远安 /浙江岗野 / 浙江贝尔 10 上海远安 /浙江岗野 / 浙江贝尔 2 上海远安 /浙江岗野75/ 浙江贝尔 9 10 11 12 400清水 1 供应 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 压力表 气动流量调节阀 流量变送器 压力变送器 蝶阀 蝶阀 球阀 球阀 止回阀 气动开关阀 气动蝶阀 液位计 循环泵 液位计 清水储存罐 12 安徽金迪 /麦克 /西 仪 1 上海远安 /浙江岗野 / 浙江贝尔 1 安徽金迪 /麦克 /西 仪 1 安徽金迪 /麦克 /西 仪 2 上海远安 /浙江岗野 / 浙江贝尔 3 上海远安 /浙江岗野 / 浙江贝尔 2 上海远安 /浙江岗野 / 浙江贝尔 2 上海远安 /浙江岗野 / 浙江贝尔 1 上海远安 /浙江岗野 / 浙江贝尔 1 上海远安 /浙江岗野 / 浙江贝尔 2 上海远安 /浙江岗野 / 浙江贝尔 1 安徽金迪 /麦克 /西 仪 1 南方泵业 /广东粤华 / 襄樊五二五 1 安徽金迪 /麦克 /西 仪 1 5m3,若要便宜用玻 璃钢， 若要可靠用碳 钢衬塑 ? 1 德国宝德 1 远安 1 南方泵业 /广东粤华 / 襄樊五二五 2 瑞士 GORU 1 ABB/西门子 1 ABB/西门子 1 1 80 2 176废水 500 1 2 3 冷却风 控制部 分 1 2 3 4 5 6 7蝶阀 Y 型过滤器 排污泵 冷却风机 PLC 工控机 控制柜 配电柜 继电器 直流稳压电源 运保（木包装）89 10 11 喷枪 安装 土建现场调试费、差旅 费、售后保修费、 图纸资料费 系统设计软件开发 费 推进器就地操作箱 泵就地控制箱11 10 4 8 西安航天动力研究 所总价根据现场 条件及业 主需求定四、低 NOx 燃烧技术改造4.1 低 NOx 燃烧系统概述 4.1.1 技术路线 目前适用于燃煤电站锅炉的成熟氮氧化物控制技术主要有低氮燃烧技术（ LNB）、 选择性非催化还原脱硝技术 （ SNCR 脱硝效率 50～ 80%） 、 选择性催化还原脱销技术 （ SCR 脱硝效率 80～ 85%）等。这些技术可单独使用，也可组合使用，以达到不同水平的氮 氧化物控制要求。 国内已经有大部分大容量机组进行了 LNB 改造，烟煤锅炉的 NOx 排放浓度达到 250～ 450mg/Nm3，贫煤锅炉达到 400～ 450mg/Nm3；有一部分机组实施了 SNCR 技术， 脱硝效率约 60～ 80%，配合 LNB 技术，可使烟煤机组 NOx 排放达到 100mg/Nm3。 SOFA 燃烧技术 SOFA 燃烧技术也称为降低炉内 NOx 燃烧系统。将较大比例的二次风（ SOFA）布置 在燃烧器的上部。该二次风不仅能够控制 NOx 的生成而且保证炉膛燃尽区进一步完全 燃烧从而降低飞灰可燃物的含量，从而保证燃烧效率。 SOFA 燃烧技术特点是： a、适应各种燃料； b、能减少尾部脱硝设备的投资； c、锅炉烟气流量没有改变，炉膛不会产生结渣和高温腐蚀；77d、炉膛内的燃烧稳定、低负荷性能良好，安全可靠，火焰检测不受影响； e、对锅炉燃烧效率影响较小； 针对锅炉特点和燃料燃烧特性，确定采用低氮煤粉燃烧技术与炉内空气垂直分级 燃烧相结合形成的立体分级低 NOx 排放燃烧技术，达到高效降低 NOx 排放，同时保证 煤粉高效燃烧、炉内不结渣、无高温腐蚀，并具有宽广煤质适应性。能够使得四角切 圆锅炉的运行性能得到有效改善，保证优良的锅炉综合运行性能。 4.1.2 技术措施 SOFA 燃烧技术 + 低 NOx 技术 燃烧器设计煤种为标书提供的无烟煤煤质，具体改造措施如下：