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电厂脱硝SNCR系统设计施工说明书课案

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石狮鸿峰垃圾焚烧发电厂

SNCR脱硝系统

施工说明

<15S01-TA-01>

编制单位:上海泰欣环保工程有限公司

SHANGHAI TECHSPRAY ENGINEERING CO., LTD

编制时间:2015年10月28日

目录

概况 ............................................................................................................................. - 1 -

工程概况 ......................................................................................................................................... - 1 - 地理位置 ......................................................................................................................................... - 1 - 地质条件 ......................................................................................................................................... - 1 - 气象条件 ......................................................................................................................................... - 1 - 现场运行条件要求 .......................................................................................................................... - 2 -

环境温度 ......................................................................................................................................................... - 2 - 供电 ................................................................................................................................................................. - 2 - 压缩空气供应 .................................................................................................................................................. - 2 - 工艺水 ............................................................................................................................................................. - 3 - 氨水还原剂 ...................................................................................................................................................... - 4 -

工艺系统描述 ............................................................................................................... - 5 -

2. 1 2. 2 2. 3 2. 4 2. 5 2. 6 2. 7 2. 8 2. 9

氨水溶液储存系统(RTU) ................................................................................................. - 6 - 安全喷淋单元(SSU) ........................................................................................................ - 6 - 还原剂加注泵单元(LPU) ................................................................................................. - 6 - 还原剂输送泵单元(TPU-R) ............................................................................................. - 7 - 软水输送泵单元(TPU-W) ............................................................................................... - 8 - 软水储存单元(WTU) ...................................................................................................... - 8 - 混合分配单元(MDU4、MDU6) ..................................................................................... - 9 - 压缩空气分配单元(ACU4、ACU6) ................................................................................. - 9 - 喷射器单元(ICU) .......................................................................................................... - 10 -

2. 10 控制管理单元 (SCU) ......................................................................................................... - 10 -

1. 施工工作范围 .........................................................................................................- 11 - 2. 施工及验收技术要求 ..............................................................................................- 12 -

2.1 引用标准 .............................................................................................................................. - 12 - 2.2 设备安装施工 ....................................................................................................................... - 12 - 2.3 管道安装及焊接 ................................................................................................................... - 13 - 2.4 设备及管道系统的严密性试验 .............................................................................................. - 14 - 2.5 设备管道系统的清洗 ............................................................................................................ - 15 - 2.6 电气仪表施工 ....................................................................................................................... - 15 - 2.7 喷枪安装 .............................................................................................................................. - 16 -

Issuer : : 15-10 : 15S01-TA-01 : SNCR系统设计施工说明书

Date Doc No. Rev 概况

工程概况

项目业主:石狮市鸿峰环保生物工程有限公司; 项目地址:石狮市锦尚镇将军山;

扩建建设规模:石狮垃圾综合处理厂以处理生活垃圾为主,余热发电利用焚烧炉产生的蒸汽,采用热电联产,对电网供电及对锦尚集控区漂染厂供热。本项目采2台日处理550吨的垃圾焚烧炉,配2×12MW汽轮机组及配2×15MW发电机组

设备有效年工作时数:7000小时。

地理位置

石狮市位于福建省东南沿海闽南金三角沿海突出部,泉州湾的南侧,东部为台 石狮垃圾综合处理厂位于石狮市的锦尚镇将军山北部,锦尚工业区的东南部,处于泉州湾南岸外侧的突出部分。厂区东部紧临台湾海峡,北部为垃圾填埋场,南部为一部队(红一连)营地,西部为沿海大通道和锦尚工业区

地质条件

本地区地质构造主要以断裂形式出现。惠安~晋江~港尾断裂带斜贯区域,拟选厂区处于滨海台地的次稳定区,处于相对稳定地段。根据《中国地震烈度区划图》(国家地震局,1990年),项目区所在地区的基本烈度为8度。

气象条件

该区域属南亚热带海洋性季风气候,主要气候特点是:热量丰富、季风明显、日照充足、雨量集中、夏长无酷热,冬短无严寒。根据历年气象观测统计资料,气象要素:

(1)

气温

多年平均气温: 19.9℃ 多年极端最高气温: 37.0℃

- 1 -

Issuer : : 15-10 SNCR系统设计施工说明书 Date

多年极端最低气温: -0.3℃ (2)

降水量

多年平均降水量: 1100mm 多年最大降水量: 1857mm 多年最不降水量: 627mm (3)

相对湿度

多年平均相对湿度: 81% (4)

风速

多年平均风速: 6.1m/s (5)

风向

年主导风向: NE 频率 27% 夏季主导风向 SSW 频率15-28% 其它月分风向 NE或NNE 频率 24-41%

现场运行条件要求

环境温度

工作环境温度:0~50℃

供电

供电:380/220V±10%,50Hz±2%,三相五线制; 接地电阻:≤4?

压缩空气供应

1)工艺用气

压力:≥0.6MPa(g)

- 2 -

Doc No. : 15S01-TA-01 Rev :

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压力露点:2℃ (0.8MPa压力下) 最大残油量:<0.1ppm 最大粉尘:<1.0μm 2)仪表用气 压力:≥0.6MPag

压力露点:-40℃(0.8MPa压力下) 最大残油量:<0.01ppm 最大粉尘:<0.01μm

Date Doc No. Rev 工艺水

表1-1工艺用水水质参数

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 项 目 不溶物总量 悬浮物总量 硬度 Cl- HCO3-+CO32- pH 粒径 温度

表1-2化学水水质参数

序号 项 目 参 数 参 数 ≤20g/dm3 ≤10g/dm3 0mmol/L ≤1000mg/dm3 ≤1000mg/dm3 ≥6.5 ≤0.3mm 15~30℃

- 3 -

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1 2 3 电导率(25℃) SiO2 硬度

Date Doc No. Rev <0.2μs/cm <0.02mg/L 0mmol/L 氨水还原剂

表1-3氨水参数

序号 1 2 3 项 目 氨NH3含量 色度 残渣含量 参 数 20%~25% <80号 0.3 g/L 符合化工部标准HG1-88-81《氨水》的技术指标要求。

- 4 -

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Date Doc No. Rev 工艺系统描述

工艺流程图

20%~25%氨水通过LPU(还原剂加注泵单元)由槽罐车泵送入RTU(氨水溶液储存系统),同时罐顶部气体由罐顶回到槽车顶部,形成闭合加注;有罐顶呼吸阀保证罐顶稳压,储罐液位开关实现泵启停联锁,防止满溢;

储罐中氨水由TPU-R(还原剂输送泵单元)储罐泵送入MDU(混合分配单元),软水采用工厂脱盐水由TPU-W(软水输送泵单元)送入MDU,软水和还原剂在MDU里根据NOx排放反馈值实现定量混合,根据温度窗信号实现定向分配;MDU内部的喷射流量开关可以防止稀释后氨水喷入距离过长(侵蚀对面水冷壁管),同时也可以防止氨水喷射流量过小产生的对脱硝效果和喷枪的不利影响;

- 5 -

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Date Doc No. Rev 还原剂和软水在MDU里实现定量混合和定向分配后,依靠泵的压头送入喷射器,喷射器分为内外枪管,还原剂由内枪管喷入,雾化压缩空气由外枪管进入,在喷枪端部雾化段实现雾化;喷枪喷射角度可以调节,同时也可根据喷枪喷射情况手动调节雾化长度;喷射器附件包括止回阀、自力式调节阀和手动球阀,雾化空气压力控制在1~3barg;

2. 1 氨水溶液储存系统(RTU)

单元数量: 有效容积: 外型尺寸: 技术描述:

氨水储罐采用碳钢衬塑材质;

该50m3设计容量的氨罐可满足2条线~7天的存储量,该储罐配有泄漏报警,呼吸阀,液位计和顶部液位满溢开关以及顶部压力变送器;氨水罐区(还原剂加注泵单元、安全喷淋单元、还原剂输送泵单元)置于室外布置。

1 50m3 Φ3.4x5.8m

2. 2 安全喷淋单元(SSU)

单元数量: 外型尺寸: 重量:

1

W450 x L400 x H2240 30Kg

出于安全考虑,安全喷淋单元配制一台洗眼器,安装在还原剂储罐附近,紧急情况下可用于冲洗眼睛。

2. 3 还原剂加注泵单元(LPU)

单元数量: 外型尺寸:

1

W660 x L1260 x H1500mm

- 6 -

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重量: 技术描述:

还原剂加注泵模块从氨水槽罐车中将氨水泵送入氨水储罐。 该模块的组成如下:

? 一台不锈钢离心泵,流量25m3/h,扬程28m,功率约为4kw; ? IP54控制箱,控制氨水加注泵的启停;

200Kg

Date Doc No. Rev ? 进出口管路及阀门,包括进出口带位置指示的手阀,进口Y型过滤器,和出口止回阀;

LPU靠近储罐,置于室外布置,泵入口配快接头,与氨水槽车用软管连接,同时回气管快接头与槽车顶部用软管连接;

该模块为就地操作,泵的启停和储罐溢出保护检测联锁。

2. 4 还原剂输送泵单元(TPU-R)

单元数量: 外型尺寸: 重量: 技术描述:

还原剂输送泵单元(TPU-R)将氨水储罐内的25%氨水加压输送至混合分配单元(MDU),由以下部分组成: 2台不锈钢多级离心泵,电机功率约1.1 kW,流量1.8m3/h。泵入口装有带位置指示的开关阀,且包括一个远程控制阀。 并且有泵循环回路以保证阀门关闭状态泵的正常运行。包括泵的就地压力表和将信号送往控制管理单元(SCU)的变送器。

通常泵送单元通常靠近储罐,置于室外布置。

泵送单元与控制管理单元(SCU)的通讯通过分布式I/O和总线进行。

1

W660 x L1260 x H1500mm 250Kg

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Date Doc No. Rev 所有的电气部分都装配在一个IP54的盘柜内。这个盘柜也包括操作储罐的功能,比如液位指示、泄漏报警、低液位泵的保护和其他储罐区域内的报警。

2. 5 软水输送泵单元(TPU-W)

单元数量: 外型尺寸: 重量: 技术描述:

软水泵送模块是将稀释还原剂至适当浓度的软化水加压输送至混合分配单元(MDU),由以下部分组成:

2个不锈钢多级离心泵,电机功率约1.1 kW,流量1.8 m3/h。水泵将储罐中的水抽出加压,这样防止混合分配单元(MDU)中还原剂回流到水加注管路。泵入口装有带位置指示的开关阀, 并且有泵循环回路以保证阀门关闭状态泵的正常运行。

软水可取自锅炉房脱盐水,注意软水进水温度要低于50℃;软水输送泵单元初步计划置于氨水储存区,如脱盐水间有足够空间,也可置于脱盐水间。

包括泵的就地压力表和将信号送往控制管理单元(SCU)的变送器。 泵送单元与控制管理单元(SCU)的通讯通过分布式I/O和总线进行。 所有的电气部分都装配在一个IP54的盘柜内。

1

W660 x L1260 x H1500mm 250Kg

2. 6 软水储存单元(WTU)

单元数量: 有效容积: 外型尺寸:

1 1m3

~Φ1.2x1.0m

- 8 -

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技术描述:

软水储存单元采用不锈钢设计,安装在软水输送泵单元旁; 软水储存单元带有磁翻板液位计,并带有泵的低液位保护。

Date Doc No. Rev 2. 7 混合分配单元(MDU4、MDU6)

单元数量: 外型尺寸: 重量: 技术描述:

MDU模块控制还原剂和软水的定量混合和定向分配,每台焚烧炉配制1台MDU,分别供每条焚烧炉喷枪;混合分配单元将还原剂和水混合至合适的浓度并满足目前运行条件下消耗量的要求。每套喷射器模块控制一个喷射器,喷射器模块开/关控制还原剂流量,控制雾化和冷却空气,在停机时用水清洗。每个单元配备一个流量传感器和压力计来实时单独监控每个喷射器的还原剂、水的状况。当混合分配模块或整个系统停机,系统用水清洗确保管路中没有还原剂残留。这个模块包括所有必须的阀门、调节阀以及全自动运行所需的流量传感器和压力传感器。

混合分配单元与控制管理单元(SCU)的通讯通过分布式I/O和总线进行。 所有的电气部分(IP54)都装配在一个盘柜内,靠近喷射器,安装在室内。 MDU安装在靠近焚烧炉喷射位置的锅炉平台处。

2XMDU6+1XMDU4 W600 x L1200 x H2000mm 300Kg

2. 8 压缩空气分配单元(ACU4、ACU6)

单元数量: 外型尺寸: 重量:

2XACU6+1XACU4 ~W400x L820 x H600 30Kg

- 9 -

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技术描述:

每台锅炉配1个ACU。

Date Doc No. Rev 出于安装方便考虑,压缩空气分配单元将安装在靠近喷枪布置位置的前墙或者钢架上面,对压缩空气分配单元统一管理。

2. 9 喷射器单元(ICU)

单元数量: 类型 技术描述:

采用进口脱硝专用喷射器,材质是不锈钢SS316,枪头部分(炉内)为特殊SS310,具有极强的耐高温抗腐蚀能力。该喷射器为二流体式喷射器,分别接MDU模块送出的还原剂及厂用压缩空气(压缩空气在喷射时起到雾化的作用,在停喷时为冷却作用)。

喷射器通过柔性软管与还原剂管道和压缩空气管道相连,整个喷射器固定式安装在炉膛水冷壁上焊接的支撑管上,与支撑管通过弹簧锁扣的快速插拔接头连接,便于快速巡查喷头的使用状况。

喷射器的外套管直径小于20mm,所以可以直接在水冷壁鳍片上进行开孔焊接安装,对锅炉受压部分原件没有任何影响。

20 (2×6+4) 固定式

2. 10 控制管理单元 (SCU)

单元数量: 外型尺寸: 重量: 技术描述:

1

W500 x L800 x H2100mm 150Kg

- 10 -

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Date Doc No. Rev 控制管理单元(SCU)安装有智能PLC Siemens S7-300,PROFIBUS分布式I/O,总线通信。SCU 全自动控制、管理、协调和监控所有工艺功能。与总厂DCS 通信,接受来自总厂的信号,精确计算注入量,定点给出还原剂量,与操作界面通信。

带人机操作界面,使用工艺流程图便于操作和调整系统。该流程图便于操作者的使用,因为指令经常是通过按动按钮发出。操作终端显示的必要的运行数据传送到总厂DCS系统中,便于监测。可以选择就地、遥控模式。在遥控模式下,操作指令可以通过DCS发出。

正常运行模式是全自动的,这意味着SNCR 系统不需要人工控制。也可以在手动模式下运行,这意味着操作人员从操作终端人工控制所有的系统。

所有的电气部分(IP54)都装配在一个盘柜内,靠近焚烧炉,安装在室内。

1. 施工工作范围

本SNCR系统采用单元设计制造,现场安装工作量小,针对石狮鸿峰垃圾焚烧发电厂SNCR项目,主要的安装工作量包括:

? 设备(单元)的安装就位; ? 混合分配单元 ( MDU) 安装就位; ? 压缩空气分配单元 ( ACU) 安装就位;

? 设备(单元)间工艺管道(氨水、软水)及公用工程管道(厂用空气、仪表空气、生活用水管、工艺水)的连

接;

? 设备(单元)间电缆敷设接线工作;(包括通讯电缆,信号电缆和供电电缆,及DCS与SCU间通讯电缆) ? 锅炉水冷壁开孔,喷射器安装;

? 公用工程的接入(包括软水、厂用空气、仪表空气,生活用水、工艺水及用电)

- 11 -

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Date Doc No. Rev 2. 施工及验收技术要求

2.1 引用标准

GB 50168 DL 5031 DL 5007 GB 2003 GB 50231 GB 235 GB 236 JB 4735 ? 安装施工应按图纸、本说明书的有关规定进行;

? 安装锅炉的施工单位,必须按照规定的要求,保证施工质量;

? 安装施工应执行国务院及有关部门颁发的现行安全技术,劳动保护,环境保护,防火等规程的有关规定执行; ? 机电仪安装的施工要求除遵照本施工说明书外,还应遵照工程项目的设计说明和补充施工说明执行;

电缆线路施工及验收规范 电力建设施工及验收技术规范-管道篇 电力建设施工及验收技术规范-焊接篇 自动化仪表工程施工及验收规范 机械设备安装工程施工及验收通用规范 工业管道工程及验收规范-金属管道篇 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收技术规范 钢制焊接常压容器(及标准释义)

2.2 设备安装施工

? 氨水储罐吊装就位

? 机电仪安装承包商需要准备详细的氨水储罐吊装方案;

? 混凝土基础预留二次浇灌孔,顶面采用10~50mm沥青砂垫层或者采用10~20mm橡胶板层; ? - 沥青砂浆层:

? 选用10#石油沥青,保证沥青砂浆的密实性,砂子是沥青砂浆的骨料,应质地坚硬,多梭角,表面粗糙,并有一

定期颗粒级配,含泥量不得大于5%,沥青在沥青砂浆中的体积配合比为8-12%;

- 12 -

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? - 橡胶板层

Date Doc No. Rev ? 高强度的耐磨性能和抗老化性能,要求有一定抗碱腐蚀性能,耐压,能在0~60℃的环境中工作,起到防水、抗震

的作用;铺设时保证铺设均匀,缝隙<3mm;(避免采用含石棉的橡胶板)。

? 地脚螺栓的中心位置偏差应控制在±10mm以内;深度偏差应控制在+20mm以下;孔壁的垂直度偏差应控制在

+10mm以内;

? 设备吊装前对储罐质量和外形尺寸进行详细检查,同时检查对比氨罐基础的预留孔尺寸,核实无误后方可进行吊

装就位和二次浇灌; ? 单元吊装就位

? LPU,TPU-R,TPU-W ,WTU 都带有支撑盘,直接放置在基础上安装,适用膨胀螺栓进行固定; ? MDU 工艺盘柜找平后放置在水泥平台上; ? SCU 找平台后放置在钢平台上;

2.3 管道安装及焊接

? 各类管子使用前应进行外观检查,有裂纹、撞伤、龟裂、压扁、砂眼和分层等缺陷的管子不得使用。对管子表面

的划痕、凹坑等局部缺陷应作检查鉴定。凡经处理后的管壁厚度偏差不应超过管子规定厚度的5%; ? 各类管道附件及阀门在安装前必须按规定进行核对,外观检查,清理和严密性试验; ? 阀杆的安装应以有利于操作,不影响通行为原则。

? 弯管部份分现场弯制和采用长半径无缝弯头两种,现场凡是DN15以上管道均采用1.5D长半径无缝弯头,无缝

弯头和管件按GB12459-90《钢制对焊无缝管件》选用,DN15以下(包括DN15)均采用现场冷弯,冷弯的弯曲半径均采用100mm。

- 13 -

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