锅炉点火及助燃用油,采用0号轻柴油,油质的特性数据如下: 油种:#0轻柴油
运动粘度(20℃时):3.0~8.0mm2/s 凝固点:≯0℃
闭口闪点:不低于55℃ 机械杂质:无 含硫量:≤0.2% 水份:痕迹 灰份:≤0.02%
低位发热值Qnet,ar:41800 kJ/kg
脱硝系统催化剂适应的煤质微量元素范围表如下表
表1-2 煤质微量元素含量
项目 F Cl As Cu Pb Zn Cr Cd Ni Hg
单位 ppm % ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm 数值 <25 <0.018 <5 <10 <3 <10 <40 <0.6 <40 <0.15 1.2.2 脱硝系统入口烟气参数
表1-3 脱硝系统入口烟气参数 负 荷 项 目 1.烟气体积流量 2.烟气质量流量 3.烟气温度 4.烟气压力 5.含水量(H2O) 6.含氧量(O2) 单位 m3/h t/h ℃ kPa Vol-% Vol-% 设计煤种 BMCR 6479900 3589700 380 -1.37 8.5 2.6 50%THA 3356300 1935800 352 -0.89 7.9 4.2 校核煤种Ⅰ BMCR 6595500 3633400 380 -1.39 9.6 2.5 50%THA 3413100 1958600 352 -0.89 8.9 4.2 校核煤种Ⅱ BMCR 6612000 3645500 380 -1.40 9.5 2.5 50%THA 3420700 1964400 352 -0.89 8.8 4.1 6
负 荷 项 目 7.含氮量(N2) 单位 Vol-% 设计煤种 BMCR 73.7 50%THA 74.1 校核煤种Ⅰ BMCR 73.0 50%THA 73.4 校核煤种Ⅱ BMCR 73.0 50%THA 73.4 8.NOX浓度(6%O2,dry) mg/Nm3 9.含尘浓度(6%O2) 10.SO2 11.SO3 12.过剩空气系数 g/Nm3 mg/Nm3 PPM - 300 ≤40 300 ≤40 300 ≤40 300 ≤40 300 10 300 10 2217.53 2217.53 3761.09 3761.09 1403.72 1403.72 12 1.15 12 1.15 20 1.15 20 1.15 7 1.15 7 1.15 表1-4 锅炉BMCR工况脱硝系统入口烟气中污染物成分(标准状态,干基,实际6%含氧量)
项目 烟尘浓度 NOx
单位 g/Nm3 mg/Nm3 数据 ≤40 设计值300 最大值600 2 系统的组成
本工程烟气脱硝采用选择性催化还原(SCR)脱硝工艺,一炉两个反应器,液氨卸料、储存、蒸发等为公用系统。 主要工艺流程:
公用系统制备的氨气输送至炉前,通过混合器与稀释风混合稀释后进入烟道,稀释风通过烟道内的涡流混合器与烟气进行充分、均匀的混合后进入反应器,在催化剂的作用下,氨气与烟气中的NOX反应生成氮气和水从而达到除去氮氧化物的目的。氨气的喷入量应根据出口浓度及脱硝效率通过调节门进行调节,喷氨量少会使脱硝效率过低,过大容易导致氨逃逸率上升造成尾部烟道积灰。
脱硝系统的反应器是布置在省煤器与空气预热器之间,锅炉燃烧产生的飞灰将流经反应器。为防止反应器积灰,每层反应器入口布置有吹灰器,通过吹灰器的定期吹扫来清除催化剂上的积灰。
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公用系统氨气的制备过程实际上是液氨的气化过程,液氨存储在液氨储罐中,引自机组的蒸汽通过氨站蒸发器的加热器对液氨进行加热;液氨受热蒸发气化成氨气,通过蒸发器后的调节阀可控制缓冲罐内的压力;蒸发器内的压力和温度可通过调节液氨调节门和蒸汽调节门来控制。 脱硝系统构成:
(1)烟气系统;
(2)SCR反应器和催化剂; (3)催化剂的吹灰系统; (4)液氨的存储和卸料系统; (5)液氨的蒸发系统;
(6)氨的空气稀释和喷射系统; (7)烟气取样系统; (8)工业水系统;
(9)其他由主系统接出的水、蒸汽等辅助系统的设计。
2.1 烟气系统
烟气系统是指从锅炉尾部低温省煤器下部引出口至SCR反应器本体入口、SCR反应器本体出口至回转式空预器入口之间的连接烟道。
烟道壁厚按6mm设计。
为了使与烟道连接的设备的受力在允许范围内,特别考虑了烟道系统的热膨胀,热膨胀通过膨胀节进行补偿。
所有烟道将在适当位置配有足够数量和大小的人孔门和清灰孔,以便于烟道的维修和检查以及清除积灰。
烟道将在适当位置配有足够数量测试孔。
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2.2 SCR反应器
锅炉配置2台SCR反应器,反应器断面尺寸为15.62X13.04m,高约15m。反应器设计成烟气竖直向下流动,反应器入口将设气流均布装置。反应器内部各类加强板、支架设计成不易积灰的型式,同时将考虑热膨胀的补偿措施。
反应器将设置足够大小和数量的人孔门。
反应器设计还将考虑内部催化剂维修及更换所必须的安装门。 SCR反应器将能承受运行温度420℃不少于5小时的考验,而不产生任何损坏。
2.3 催化剂
反应器内催化剂层按照两层,并预留一层设计。催化剂的型式采用蜂窝式。
蜂窝式催化剂节距6.9mm,壁厚0.6mm。催化剂设计将考虑燃料中含有的任何微量元素可能导致的催化剂中毒。
催化剂模块将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。
催化剂将能承受运行温度420℃不少于5小时的考验,而不产生任何损坏。催化剂保证寿命为24000运行小时。
2.4 吹灰系统
根据本工程灰份高的特性,设置吹灰器,采用声波吹灰系统,按每一层催化剂设置8台声波式吹灰器进行设计。预留层吹灰器只预留吹灰器接口,预留层吹灰器不在供货范围内。
声波吹灰器用气引自厂用压缩空气,每炉设置5m3压缩空气储罐,至各反应器压缩空气母管设置滤网和调压阀,滤网防止杂质进入声波喇叭,调压阀用于防止压缩空气压力过大对喇叭膜片的破坏。建议的吹扫频率为每10
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分钟吹扫10秒,每炉的两个反应器依次吹扫,每个反应器从最上层开始吹扫,每层的吹灰器依次吹扫。
2.5 氨的空气稀释和喷射系统
每台锅炉的两个反应器分别设置两台100%容量的离心式稀释风机,一用一备。设两套氨/空气混合系统。分别用于两台SCR反应器的氨与空气的混合。
为保证氨(NH3)注入烟道的绝对安全以及均匀混合,将氨浓度降低到爆炸极限(其爆炸极限在空气中体积为 15%~28%)下限以下,控制在5%以内。供方将按此要求以脱硝所需最大供氨量为基准(即脱硝效率为60%时)设计氨稀释风机及氨/空气混合系统。
稀释风机的性能将保证能适将锅炉40~100%BMCR负荷工况下正常运行,并留有一定裕度:风量裕度不低于10%,另加不低于10℃的温度裕度;风压裕度不低于20%。
氨/烟气混合均布系统按如下设计:由氨/空气混合系统来的混合气体喷入位于烟道内的涡流混合器处,在注入涡流混合器前将设手动调节阀,在系统投运时可根据烟道进出口检测出的NOx浓度来调节氨的分配量,调节结束后可基本不再调整。
2.6 烟气取样系统
每台反应器设置4台烟气取样风机,2台为原烟气取样风机,2台为净烟气取样风机。原烟气取样风机从喷氨点前的烟道抽取原烟气经风机后注入反应器出口,净烟气取样风机从反应器出口烟道抽取净烟气经风机后注入反应器出口烟道。位于烟道抽取烟气处的管道都设置了过滤元件以过滤烟气中的烟尘,在每台风机抽取烟气入口管道上安装有NOx及O2分析仪。
2.7 冷却水系统
烟气取样风机轴承冷却采用锅炉房区域闭式冷却水,排水至闭式水回水
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国电北仑三期脱硝工程培训手册
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