(供参考)
火电机组烟气净化脱硝装置
通 用 安 装 书 说 明
上海电气电站环保工程有限公司 月2015年1
1
目 录
一. 前
言·······················································3 二. 烟气脱硝装置介
绍···········································3 三. 安装内
容···················································9 四. 安装前的准备工
作··········································10 五. 安装的总体要
求············································12 六. 氨区的安装要
点············································20 七. 钢支架安装要
点············································23 八. 反应器及烟道安
装··········································24 九. 反应器及烟道保温层的安
装··································33 十. 气、液、电、仪四
通········································36
十一. 附
图·················································37-39
2
一. 前言
本安装说明书系供本项目安装单位设备安装及施工时使用,其中对安装质量的要求是必须执行的;对本说明书提出的安装方案则仅供参考。安装单位可根据自己的条件和经验自行编制更好的安装指导文件。本说明书为通用说明书,内容包括火电机组配一台、或二台脱硝反应器脱硝反应器,施工时根据总图及供货范围,选择有关条款。
烟气脱硝装置是电厂四大环保设备之一(四大环保设备一般指为烟气除尘、烟气脱
硫、烟气脱硝、水处理)。由于电厂排出的烟气量很大,所以除尘、脱硫、脱硝均为大
型设备。要使设备能发挥应有的除尘、脱硫、脱硝功能,除了精心设计,认真制造外,
细致的安装工作是必不可少的。大型设备安装工作量大,安装环节多,安装要求高, 这 是必然的,安装脱硝装置也不例外。但只要思想重视,在施工组织上能周密安排,事
先作出各项计划,是可以做到按时高质量完成安装任务的。 本电厂的(SCR)烟气脱硝装置项目的安装有以下特点:
1. 是国内自行设计制造的大型烟气脱硝设备,能否按计划按时投运,并达到预期效果,是对我们包括安装工作在内的各项工作的考验。
2. 根据系统设计安排,烟气脱硝装置是直接联接在锅炉出口烟道上的,这就是说,必须在锅炉点火之前完成所有安装工作,并进行了初步调试。锅炉点火后再进行最终调试,随即就要正式投运。因此,烟气脱硝装置的安装和锅炉的安装是完全同步的。和除尘、脱硫一样,不完成装置的全部安装工作,锅炉便无法点火。 3. 有可能和锅炉主体部分同时安装,必然造成在场地、吊装工具的使用和劳力的安排上出现矛盾,需要现场指挥部门有高度的协调能力,才能保证安装工作有条不紊地进行。
二. 烟气脱硝装置介绍
(选择性催化还原,Selective Catalytic Reduction,简称SCR) 概述:
●NOx的危害
电厂排出的废气中含有许多以气体、固体形式存在的有害物质,氮氧化合物也是其中的一种。
氮氧化合物是氮气和氧气相化合而生成的气态化合物的总称(简称NOx),它包括NO、NO、NO等5种气体,但一般电厂所排出的烟气中NOx的成份主要是NO,要22 3
占NOx量的90%以上。
我国目前NOx年排放量约为1200万吨,其中电厂排放约占1/3,其余为汽车及其33),最大NOx平均浓度为350mg/Nm600 mg/Nm(他排放。按照某电厂资料,电厂烟气中因而一台1000MW发电机组每小时排放NOx量为:
6-66-6 = 914kg ×10×0.909350)××10× = 2.8728×102.8728×10350×(1-0.0916为湿烟气量,应减去9.1%的水蒸汽量。×10 注:2.8728每天排放NOx量为:
24×914 =21936kg = 21.936吨
每年按300天计算为:
300×21.936 = 6580.8吨
电厂共2台机组(即2×1000MW)
全年可排放NOx :2×6580.8=13161.6吨≈ 1.3万吨
3时)全年排放NOx总量可达NOx排放达最大值时(600 mg/Nm 当600/350×1.3 = 2.23万吨
由此可知排放量是很大的。
NOx的危害主要有五个方面,一是对人体的直接伤害。对人来说,NOx是有毒气体,当空气中NOx含量超过限制值时,即开始对人体造成伤害,这一点和SOx相仿。二是NOx在空中扩散或溶入地表面、水中,最终形成酸雨,将对大面积树木和农作物造成重大伤害,甚至大片森林枯死,农作物严重减产等。三是NOx比重和大气相近,在一定条件下会升入大气层顶部,能破坏臭氧层。四是NOx中的NO能产生温室效应,2其严重性在于NO形成温室效应的能力是CO的200~300倍。五是NOx具有丰富营22养作用,能对水域造成危害。这就是为什么世界上许多国家都十分重视烟气脱硝的原因。
●方法和原理 4
对烟气脱硝的研究开始于上个世纪八十年代初,主角是美国、德国和日本的一些企业和研究机构。烟气脱硝技术成熟于上个世纪八十年代后期到九十年代初,以后即套烟气脱硝装置,1993年,日本已安装了715形成商品,走向市场。以日本为例,到这表715套烟气总处理量的80.4%, 仅电厂就安装了153套,而电厂的烟气处理量却占明电厂使用的脱硝装置,其烟气处理总能力要比其他行业大得多。除电厂外,其他如 石油、化工、冶金、造纸、垃圾焚烧等行业应用也很普遍。对烟气进行脱硝处理的方法很多,一般可分干法脱硝和湿法脱硝两大类,而以干,无法更为普遍。主要原因是干法脱硝的工艺流程简单、脱硝效率高(可达92%以上)需供水和进行废水处理。就干法脱硝而言,方法也很多,已有实际应用的就有十余种,其中应用最广的脱硝方法首推选择催化还原法。据目前一些统计资料显示,在用的脱而烟气处理量则占硝装置中,干法脱硝装置总台数占全体脱硝装置总台数的76.2%,而在干法脱硝中采用选择性催化还97.8%,也就是说大烟气量的脱硝处理大都采用干法,,也就是说绝大多数大烟气量的脱硝处73.8%, 在烟气量上占94.7%原法的在台数上占 SCR工艺,本电厂也采用了这一工艺。理都采用干法中的选择性催化还原法工艺,即,借助于催化剂的帮助,用400℃)SCR工艺本质上就是在一定温度条件下(280~ NOx的过程,主要反应式为:氨(NH)来还原3 4N+ 6HO + 4NO + O 4 NH223 2 及 4 NH+ 2NO + O 3N+ 6HO
223 2 2 上述第一个反应式是主要的,因为电厂烟气中的NOx中NO占95%左右,NO只2占很少一部分。上述反应只有在催化剂的帮助下才能发生。
催化剂主要由金属氧化物构成基体,如VO、TiO等。早期曾用Pt、Pd等贵金属225作为催化剂成份,但因其选择性低及能促使烟气中的SO转变成SO,带来很大的副作32用,从而被淘汰。
TiO等原料经过一系列加工最后挤压成蜂窝状方形柱体,其高度为1m左右。方形2柱体截面上开出许多小方孔,小方孔尺寸有4×4、5×5、6×6、7×7等几种,方孔壁厚约1mm。把许多蜂窝状柱体并行排列起来,成为一个开满小方孔的完整截面。另一种催化剂制成平板,平板与平板有规则组合起来形成长方体截面,平板与平板之间有间隙。两种型式的催化剂各有优缺点。烟气垂直地通过这个截面,虽然经过时接触时间不到1秒钟,但已经完成了选择性的还原反应,NOx被还原成N、HO。 22 5 ●SCR烟气脱硝装置的设备组成
SCR烟气脱硝装置主要由氨存储和供应系统及脱硝反应器两大部分组成。 氨存储和供应系统:
SCR烟气脱硝所用原料为液氨(氨气经压缩后成为液体),由专业化工企业生产后供应市场,再用专用槽车装运,送往用户。
电厂在配置SCR烟气脱硝装置时,作为液氨的用户,必须有一套完整的设备来接受,以便储存液氨、加工气化和正确安全地向反应器提供氨气。 氨气的物理性能的一个特点是在空气中,若氨浓度接近15~28%范围时遇有火星即发生爆炸。因此液氨的存储和氨的供应将把安全因素放在首位。氨的存放将按危险品存放来考虑,并严格遵守国家颁布的有关法令。液氨容器则按压力容器有关标准进行设计和制造。
通常氨系统设备会按防火要求被布置在厂内一个较偏僻的角落里,周围一定距离