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1、YX/AKSC-Z徐矿集团新疆阿克苏热电有限公司2200MW机组烟气脱硝及锅炉低氮燃烧器改造工程 初步设计文件第1卷总的部分宇星科技发展（深圳）有限公司2013年01月审 定：审 核:校 核：设 计：YX/AKSC-Z-01徐矿集团新疆阿克苏热电有限公司2200MW机组烟气脱硝及锅炉低氮燃烧器改造工程 初步设计文件第1卷总的部分说明书宇星科技发展（深圳）有限公司2013年01月徐矿集团新疆阿克苏热电有限公司2200MW机组烟气脱硝及锅炉低氮燃烧器改造工程初步设计总目录卷号名 称图号或检索号第1卷总的部分YX/AKSC-Z第2卷工艺部分YX/AKSC-J第3卷电气部分YX/AKSC-D第4卷热控
2、部分YX/AKSC-K第5卷建筑结构部分YX/AKSC-T第6卷暖通部分YX/AKSC-N第7卷给排水和消防部分YX/AKSC-X目 录1 概述11.1 项目概况11.2 设计依据31.3 设计范围31.4 主要设计原则41.5 脱硝工程容量及规模41.6 脱硝工程的建设条件52 基本设计条件72.1 脱硝反应器入口烟气参数72.2 液氨82.3 水、电、汽、气条件83 主要设计原则83.1 工程设计中贯彻的方针政策83.2 工艺系统93.3 电气93.4 仪表和控制93.5 土建结构及建筑104 脱硝SCR系统的技术方案104.1 脱硝岛总平面布置104.2 工艺部分114.3 电气164.
3、4 热工自动化164.5 建筑结构174.6 采暖通风及空气调节184.7 给排水及消防184.8 环境保护184.9 劳动安全与工业卫生195 锅炉低氮燃烧改造的技术方案221 概述1.1 项目概况本工程为徐矿集团新疆阿克苏热电有限公司2200MW机组脱硝技术改造工程提供锅炉低氮燃烧器改造、烟气选择性催化还原（SCR）脱硝装置及还原剂公用系统等。本工程采用锅炉低氮燃烧器改造+选择性催化还原烟气脱硝系统，用液氨制备SCR脱硝还原剂，单锅炉设双SCR反应器，反应器布置在省煤器与空气预热器之间的高含尘区域，在炉后除尘器烟道的上方。不设省煤器调温旁路和脱硝旁路烟道。脱硝系统共用一个氨站。氨站为电厂2
4、台锅炉公用，安装本期2台锅炉制氨所需的设备，同时氨区范围内预留二期2660MW机组氨站的位置。脱硝装置处理100%烟气量，锅炉烟气中NOx含量650mg/Nm3，经低氮燃烧器改造后，SCR入口烟气NOx含量350mg/Nm3，SCR脱硝装置安装两层催化剂情况下，全烟气脱硝效率不小于80%。建设规模：本工程建设2200MW超高压燃煤发电机组配套烟气脱硝（含低氮燃烧器）及现有设施及设备改造。1.1.1 厂址条件徐矿集团新疆阿克苏发电厂厂址位于阿克苏市西部的重化工工业园区，位于工业园武汉路、沈阳路、昆明路、和苏州路之间区域，距阿克苏市中心11千米，地处：东径869.8，北纬414.7。厂址地势平坦开
5、阔，东北高西南低，地面自然坡度约1%，厂址地面高程1115千米。厂址北面为兵团农一师西大桥水电站、西湖水库和农一师电厂，东南2千米为南疆G314国道，三角地火车站位于厂址东南约3千米。南面为开阔平坦的戈壁荒滩，西面为依加塔拉山丘。电厂厂区规划按2200MW+2660MW一次规划、分期建设。电厂一期已建成2200MW超高压燃煤发电机组，同步建成烟气脱硫装置并预留脱硝空间；绝大部分公用设施集中布置，考虑在一期建设时完成。二期预留2660MW等级的扩建场地，不堵死再扩建的可能性。1.1.2 运输电厂的对外交通状况良好，周边现有陆路、铁路交通方便快捷。本工程脱硝用还原剂的运输拟选择公路运输或铁路运输。
6、1）公路本工程厂址依托道路为217国道、314国道、306省道，电厂紧临国道高速出口。2）铁路阿克苏市交通十分便利。南疆铁路由东向西南横穿阿克苏市，厂址所在区域有阿克苏火车站、三角地火车站。电厂铁路专用线由厂区南侧引入进厂，厂内站建成2股道铁路作业线。1.1.3 气象条件以下为阿克苏气象站近30年主要气象参数如下:年平均气温：10.5年极端最高气温：39.6（1997年7月31日和200年7月17日）年极端最低气温：-25.2（1997年1月30日）年平均降水量: 76.9mm最大一日降水量：31.7mm年平均蒸发量：1861.0mm年平均气压： 891.4hpa年平均相对湿度：58%最大冻土
7、厚度：80cm（1996年2月出现过两天）年平均风速：1.5m/s年主导风向：北（N）十分钟平均最大风速：26.0m/s(WNW)年平均雷暴日数：27.5天年平均雾日数：1.0天年平均大风日数：7.3天年最大积雪厚度：20cm(2003年3月5日)海拔高度：1115米1.1.4 工程地质条件1）厂区工程地质工程厂址所在区域在勘探深度35m范围内的岩土地层主要以全新统（Q4a1）及上更新统（Q3pl）冲基层为主，岩性主要为卵石、细砂、粉质粘质和细粉砂，地表被碎石及细砂覆盖，表层厚约0.5m,颗粒粒径由西北向东南逐渐变细，个别勘探点见圆砾、砾砂的夹层及透镜体。土类型为中硬场地土建筑场地类别为II类
8、。2）场地地震效根据中国地震动峰值加速度区划图，厂址所在区域的地震动峰值加速度为0.2，相对的地震基本烈度为VIII度。3）地下水地下水深埋大于20m。场地土对混凝土结构具有弱中等腐蚀性，对钢筋混凝土的钢筋具有弱中等腐蚀性。4）不良地质现象及其防治措施根据本工程新疆阿克苏电厂建设工程地质灾害危险性评估报告，本工程厂区建设场地引发地质灾害可能性小，遭受地质灾害危险性小，适宜工程建设。1.2 设计依据1）徐矿集团新疆阿克苏热电有限公司2200MW机脱硝及锅炉低氮燃烧器改造工程EPC总承包技术协议；2）业主提供的原始资料；3）现行的国家及部颁行业有关规程、规定和规范。4）火力发电厂设计技术规程及各专
9、业有关技术规程规定。1.3 设计范围（1）脱硝装置范围内的全部初步设计。（2）本脱硝工程的设计接口1）烟气烟气入口：省煤器出口。烟气出口：空预器入口。2）管架脱硝范围内的所有管架。3）蒸汽：蒸汽接口位置由业主指定。4）压缩空气：仪用压缩空气管道接口位置由业主指定。5）工业水：氨区工业水接口位置由业主指定。6）消防水：氨区消防水接口位置由业主指定，工作压力0.8MPa。7）生活水和采暖水：氨区生活水和采暖水接口位置由业主指定。8）废水：废水接口位置由业主指定。1.4 主要设计原则1）脱硝工艺采用锅炉低氮燃烧器改造+高灰型选择性催化还原烟气脱硝（SCR）工艺，脱硝装置处理100%烟气量，锅炉烟气中
10、NOx含量650mg/Nm3，经低氮燃烧器改造后，SCR入口烟气NOx含量350mg/Nm3，SCR脱硝装置安装两层催化剂情况下，全烟气脱硝效率不小于80%。2）采用蜂窝式催化剂，按“21”模式布置，备用层在最下层。3）脱硝系统不设省煤器调温旁路和脱硝旁路烟道。4）脱硝SCR反应器布置在锅炉省煤器和空预器之间。SCR脱硝反应器布置在锅炉炉后的空预器上方，在空预器支撑钢柱向上延伸出来的钢柱内。原锅炉钢架已预留SCR脱硝系统的荷载。SCR烟道、导流、整流及支撑钢梁等采取防积灰措施，并配置耙式半伸缩蒸汽吹灰器。5）对烟道、氨喷射系统、导流、混合及整流装置等作为一个整体进行优化设计，保证脱硝系统各截面
11、的烟气流场分布均匀性。6）吸收剂为液氨。采用液氨作为脱硝还原剂，一期2台机组共用一个液氨储存、制备与供应系统。本期安装一期2台锅炉所需的制氨设备。氨区范围内预留二期2660MW机组氨站的位置。7）脱硝装置可用率不小于98%。8）装置整体服务寿命为30年。1.5 脱硝工程容量及规模烟气脱硝装置采用SCR烟气脱硝系统，本期按两台锅炉配套，采用一炉两个反应器配置，全烟气脱硝效率按两层催化剂不小于80%设计。脱硝剂为液氨，共用一套脱硝剂供应系统，脱硝系统共用一个氨站。氨站为电厂一期2台锅炉公用，本期安装一期2台锅炉制氨所需的设备。氨区范围内预留二期2660MW机组氨站的位置。反应产物为氮气和水，对环境
12、不造成二次污染。脱硝系统处理烟气考虑100%燃煤的锅炉负荷工况，具体烟气量和污染物浓度见2.1节。脱硝效率按两层催化剂不小于80%设计，脱硝装置的可利用率为不低于98%。1.6 脱硝工程的建设条件1.6.1锅炉锅炉为华西能源工业集团有限责任公司制造的HX670/13.7-II型超高压、自然循环、一次中间再热、型布置、中速磨正压直吹式制粉系统、直流燃烧器四角切圆燃烧、平衡通风、固态排渣、全钢构架、紧身封闭。锅炉采用浓淡燃烧器，目前满负荷工况、燃用设计煤种时的NOx排放为650 mg/Nm3。锅炉主要设计参数如下：锅炉出力（BMCR）670t/h过热器出口蒸汽压力（BMCR）13.73MPa过热器
13、出口蒸汽温度（BMCR）540 再热器出口蒸汽量（BMCR）568.7t/h再热器进口压力（BMCR）2.91MPa再热器出口压力（BMCR）2.73MPa再热器进口温度（BMCR）328.4再热器出口温度（BMCR）540锅炉排烟温度（BMCR）124.3（修正后）1.6.2空预器锅炉空气预热器采用管箱式空气预热器，一、二次风空气预热器分开布置。尾部烟道在空预器前分为前后两部分，尾部前烟道中布置二次风，尾部后烟道中布置一次风。为了分配流经一、二次风管箱的烟气量，在一次风下级管箱的出口装有烟气调节挡板。烟气调节挡板：烟气调节挡板处在约365的烟温区 ，挡板在再热器与过热器侧与过热器侧沿炉宽方向
14、各分为两组，再热器每组有7片叶片，过热器侧每组有7片叶片，叶片材质为09CuPCrNi-A,转动轴与侧墙垂直，每组中叶片由连杆带动作同步转动，转动范围在0-90之间。每组挡板配置一台电动执行机构，执行机构的力矩为5500N.m。1.6.3煤质本期工程设计煤种为徐矿集团天山公司煤（俄霍布拉克煤矿煤样一），校核煤种为俄霍布拉克煤矿煤样二；结合新疆当地煤质普遍特点分析，本工程煤质为高挥发份、常灰份、常水份的烟煤，具有易燃尽、易着火、高结渣性等特性。1.6.1 燃煤成分与特性表名称符号单位设计煤质校核煤质1收到基碳份Car%64.4658.8收到基氢份Har%4.373.76收到基氧份Oar%7.948.23收到基氮份Nar%0.880.82收到基硫份St,ar%0.620.55干燥无灰基挥发份Vdaf%41.5842.76收到基灰份Aar%13.6318.74收到基水份Mar%8.19.1空气干燥基水份Mad%3.293.10收到基低位发热量Qnet,arMJ/kg24.9622.51可磨性系数H
