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1、精选优质文档-倾情为你奉上东莞市科维环保电力有限公司横沥垃圾焚烧发电厂二期脱硝工程运行维护手册编制： 审核： 批准： 浙江百能科技有限公司Pyneo Co.,Ltd.2011年8月专心-专注-专业目 录1 工程概况项目名称：东莞市横沥垃圾焚烧发电厂二期脱硝工程。脱硝工艺：选择性非催化还原(SNCR)脱硝工艺。电厂规模：生活垃圾处理能力1800 t/d，安装3台蒸发量为58t/h的机械炉排式垃圾焚烧锅炉，2台15MW凝汽式汽轮机，配2台15MW发电机。2 工艺原理 选择性非催化还原技术是用NH3、尿素等还原剂喷入炉内与NOx进行选择性反应，不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉膛温
2、度为8501150的区域，该还原剂（尿素）迅速热分解成NH3并与烟气中的NOx进行SNCR反应生成N2，该方法是以炉膛为反应器。研究发现，在炉膛8501150这一温度范围内，在无催化剂作用下，NH3或尿素等氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NOx，基本上不与烟气中的O2作用。在8501150范围内，NH3或尿素还原NOx的主要反应为：NH3为还原剂（NH3的最佳反应温度范围是850950）4NH3+4NO+O2 4N2+6H2O尿素为还原剂（垃圾电厂尿素的最佳反应温度范围是850900） 2NO+2CO(NH2)2 +O2 3N2+2CO2+2H2O不同还原剂有不同的反应温度范围，此温度范围称为
3、温度窗。NH3的反应最佳温度区为 850950。当反应温度过高时，由于氨的分解会使NOx还原率降低，另一方面，反应温度过低时，氨逃逸增加，也会使NOx还原率降低。NH3是高挥发性和有毒物质，氨的逃逸会造成新的环境污染。SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30%80%（实验室数据）。实际锅炉应用中，由于混合等因素的影响，脱硝率为30%70%。还原剂主要采用氨和尿素，值得注意的是，近年的研究表明，用尿素作为还原剂时，NOx会转化为少量的N2O，N2O会破坏大气平流层中的臭氧，除此之外，N2O还被认为会产生温室效应，因此产生N2O问题己引起人们的重视。但是采用尿素作为还原剂时，可以通过控制方式，使得
4、N2O的排放几乎为零。SNCR系统烟气脱硝过程由下面四个基本过程完成：1）还原剂接收和储存；2）还原剂的计量输出、与水混合稀释；3）在焚烧炉合适位置喷入稀释后的还原剂；4）还原剂与烟气混合进行脱硝反应。以尿素作为还原剂的SNCR工艺系统如图1所示。图1 尿素作为还原剂的SNCR工艺系统3 设计说明3.1 工艺部分按照东莞市横沥垃圾焚烧发电厂二期工程DCS操作系统中的脱硝系统划分，本工程脱硝系统分为两个系统：脱硝稀释系统和炉前喷射系统。3.1.1 脱硝稀释系统根据功能划分，脱硝稀释系统可分为尿素溶液配料系统和尿素溶液稀释系统两个子系统。尿素溶液配料系统中，还原剂储存是通过运输系统将袋装尿素由外界
5、运输到电厂并送至袋装尿素存放点储存，设计1个，堆放区面积30m2，满足3台炉B-MCR工况下7天的需求量。还原剂配制是先将袋装尿素通过载荷1t的电动葫芦，运输至容积为15m3溶解罐平台，在平台上人工拆袋倒入溶解罐，再向溶解罐内通入溶解水，使尿素与溶解水混合，并通过搅拌器加速溶解，配置成40%的尿素溶液。主要设备为溶解罐1个，满足3台炉B-MCR工况下2天的需求量设计，采用304不锈钢材料制造，并配有1套液位计、1套浓度计、1套搅拌装置、1套温度检测装置、爬梯、栏杆及人孔等。尿素溶液稀释系统中，溶解罐里配好的40%尿素溶液通过配料泵送到静态混合器与稀释水混合，配制成10%的尿素溶液。主要设备有：
6、静态混合器1个，最大流量为3t/h，采用304不锈钢材料制造；配料输送泵采用立式多级离心泵，2台（1用1备），不锈钢材料制造。配后的溶液在溶液罐储存，溶液罐1个，容积为5m3，满足3台炉B-MCR工况下2小时的需求量设计，采用304不锈钢材料制造，并配有1套液位计、1套温度检测装置及人孔等。溶液罐的溶液通过尿素溶液泵送至每台炉的炉前喷射系统，尿素溶液泵采用立式多级离心泵，2台（1用1备），不锈钢材料制造。以上设备全部布置在脱硝设备间。3.1.2 炉前喷射系统本工程的每台炉设计一套喷射系统，每套喷射系统由6支喷枪组成，全部布置在炉本体的前墙，开孔位置#1炉和#2炉为28.50m，#3炉为20.6
7、m。喷枪采用304不锈钢材料制造，最大流量为200kg/h，由喷枪本体、喷嘴座、雾化头、喷嘴罩四部分组成，每支喷枪配有气动推进器，实现自动推进和推出喷枪的动作。根据本项目的实际需要，本系统选用气力式压缩空气作为雾化介质。气力式雾化是通过具有一定动能的高速气体冲击液体，从而达到一定雾化效果的方式。3.2 电气部分3.2.1 电气接线及设备布置本工程厂用电电压等级为380/220V，380/220V电源由业主方提供一路进线至脱硝SNCR电气控制柜，电气控制柜主要为脱硝系统内的的低压设备供电。脱硝工艺流程中的电动机设两地控制：锅炉DCS控制或就地按钮控制。电气设备布置：脱硝SNCR电气控制柜布置在就
8、地尿素站，为壁挂式安装方式。3.2.2 设备接地脱硝设备包括电气控制柜、电动机、电动葫芦、电缆桥架、金属管道、溶解罐、稀释罐等设备就近接入附件的主厂房接地网。设备接地线采用-40x4接地扁钢。3.2.3 电缆敷设电气控制柜及电气设备的电缆敷设以电缆桥架及穿管相结合的方式。户外电缆桥架主要利用锅炉本体的桥架，不足部分根据现场情况进行增补。3.2.4 电缆防火在墙洞及柜底部开孔处用防火包、防火堵料和防火涂料进行封堵及涂刷。所有电缆桥架均采用槽式桥架，电缆采用阻燃型电缆ZRC-VV-0.6/1kV。3.3 控制部分3.3.1 系统简介本工程自控采用DCS控制系统。 DCS系统主要功能包括：数据采集处
9、理、模拟量控制、顺序控制、显示、报警等，DCS控制系统由业主方提供。控制系统分为手动和自动两种运行模式。在自动运行时，能自动控制溶解罐的液位和温度、自动控制溶液罐的液位、自动配制10%浓度的尿素溶液、自动控制泵出口的压力、自动控制雾化空气压力、自动调节尿素溶液流量、自动检测锅炉尾部烟道的NOx的含量，当大于设定的NOx值时，自动开启脱硝系统等。 控制系统能够完成脱硝装置内所有的测量、监视、操作、自动控制、报警及保护和联锁、记录等功能。控制系统具有实时趋势查询、历史趋势查询、报表查询等功能。3.3.2 主要控制过程3.3.2.1稀释水流量控制：对稀释水流量检测，根据尿素浓度配比（画面上可以设定，
10、设计浓度C=10%）及尿素溶液的流量，控制稀释水流量调节阀，以控制稀释水的流量。3.3.2.2脱硝系统开启控制：在锅炉尾部烟道设置NOx浓度在线检测仪表，检测锅炉尾部烟道的NOx的含量，当大于NOx的设定值时，自动开启脱硝系统。3.3.2.3雾化压缩空气压力控制：根据喷入尿素的流量，保持雾化空气压力，使尿素溶液达到最佳雾化效果，投运时可通过调节阀调节压缩空气压力。3.3.2.4溶解罐液位、温度控制：进行配料操作时，根据设定的配料水位进行溶解水阀门的连锁操作。根据设定的溶解温度进行蒸汽开关阀的连锁操作。3.3.2.5溶液罐液位控制：液位连锁投入时，当罐的液位低于下限时自动启动配料输送泵、并且配料
11、调节阀及稀释水调节阀根据预先设定的流量值自动进行调节。4 运行指导4.1 概述本工程操作运行主要在东莞市横沥垃圾焚烧发电厂二期工程集控室DCS操作系统中进行，DCS操作画面中脱硝工程分为两个系统：脱硝稀释系统和炉前喷射系统。根据功能划分，脱硝稀释系统可分为尿素溶液配料系统和尿素溶液稀释系统两个子系统。尿素溶液配料系统，尿素溶液稀释系统和炉前喷射系统为三个独立且依次受制于前一个系统影响的系统。配料系统启动并配制好溶液后，才能启动尿素溶液稀释系统，尿素溶液稀释系统稀释好溶液后才能启动炉前喷射系统；而炉前喷射系统的启停不影响配料系统和尿素溶液稀释系统的独立运行。4.2 脱硝稀释系统启动4.2.1 尿
12、素溶液配料系统启动4.2.1.1配料前准备工作l 确认有足够袋装尿素；l 确认脱硝水源和汽源的总阀门已开，有蒸汽和溶解水供给配料；l 溶解罐液位不在高位，并记录溶解罐的液位；l 溶解罐的管路的各阀门正常，管道无泄漏；l 溶解罐上各仪表均正常显示；l 电动葫芦总闸开启，电动葫芦电机带电；l 溶解罐搅拌电机有合格足够的润滑油，搅拌电机带电；l 明确配制溶液的浓度C，本项目为40（常压下不同温度对应的尿素溶液浓度的密度详见附表1）；l 下图红框内为配料系统，软水和厂用蒸汽的开关通过开关阀控制。溶解罐设计液位上限值为2.70m，液位下限值为0.10m；温度上限设定为70，温度下限设定为20（尿素溶解过
13、程为化学吸热过程，若无蒸汽加热溶液温度将下降，下降约至17时，尿素溶液将结晶）。图2配料系统4.2.1.2首次配料l 设溶解罐液位设定值为L1 m（即配料后的液位为L1）；l 先向溶解罐中加入1m液位的水（溢流液位2.70m）；l 向溶解罐倒入（43.5L1）包尿素，加料时注意不要让缝包线或包装袋碎片等杂物进入溶解罐（尿素每包为50kg）；l 加料完成后，盖上加料孔，启动搅拌电机（可在DCS画面上操作）；l 加料完成后，如溶解罐液位不到L1m，打开软水开关阀继续向溶解罐补水至L1m液位，然后关闭软水开关阀（可在DCS画面上操作）；l 开启溶解罐入口蒸汽电动门，通入蒸汽加热（可在DCS画面上操作
14、）；l 控制溶解罐温度不得高于70，不低于20；l 搅拌30分钟左右直到尿素完全溶解，停止搅拌电机（可在DCS画面上操作）；l 关闭蒸汽开关阀（可在DCS画面上操作），完成40%浓度的尿素溶液配置；l 建议保持下图椭圆框中的“连锁解除”，即总是通过手动功能配置40%浓度的尿素溶液，不采用“连锁投入”自动功能。因为根据控制策略，液位低于设定的低液位时，或温度低于20，系统会自动打开软水开关阀和蒸汽开关阀进水和进汽，但是此时不会自动添加袋装尿素，将造成40%浓度的尿素溶液自动稀释。另外，根据现场调试情况，厂用蒸汽的实际温度比较低，通常是3040的热水，所以在配料时，如发现温度低于20时，应关闭软水
15、开关阀，仅用厂用蒸汽配置尿素溶液，待蒸汽开关阀关闭后再打开软水开关阀补水至设定液位。建议保持“联锁解除”图3说明：图中椭圆框中“联锁解除”键显示为不投联锁的状况，鼠标左击后将显示“联锁投入”，红色状态， 为投入联锁的状况。本文所有图解中的“联锁解除”键点击后均切换为“联锁投入”，红色状态。4.2.1.3间歇配料l 记录配料前溶解罐液位L2；l 设配制溶液完成后液位为L3（最高液位2.70m）； l 向溶解罐倒入（43.5（L3L2）包尿素，加料时注意不要让缝包线或包装袋碎片等杂物进入溶解罐（尿素每包为50kg）；l 加料完成后启动搅拌电机，盖上加料孔；l 加料完成后，如溶解罐液位不到L3m，打开软水开关阀继续向溶解罐补水至L3m液位，然后关闭软水开关阀；l 开启溶解罐入口蒸汽电动门，通入蒸汽加热；l 控制溶解罐温度不得高于70，不
