沙角c電廠項目可行性研究報告-資料下載頁

　　

【正文】 器內可安裝吹灰器吹掃催化劑表面。對于因堵塞而失效的催化劑，可采用噴沙清理法再生，回收的催化劑接近原催化劑的反應性能。本工程采用何種類型的觸媒，建議根據SCR供貨商提供的整套SCR系統性能和成本綜合比較后決定。4) 催化劑填裝催化劑模塊用卡車運到指定的地點，然后利用催化劑的卸載設備卸載。在卸載設備中催化劑模塊被旋轉90度呈垂直放置。催化劑模塊被吊到反應器的平臺上，再利用平臺上的電瓶車運到反應器的加料門里。這些模塊由一個單軌起重機提升并運送到反應器里各自的催化劑排里放置。通過反應器的內部軌道系統運送到自己的在排中的最終位置。當一排催化劑被填滿后，催化劑運輸車被單軌起重機移到下一個排，直到所有的催化劑排被填滿。5) 氨/空氣噴霧系統氨和空氣在混合器和管路內借流體動力原理將兩者充分混合，再將此混合物導入氨氣分配總管內。氨/空氣噴霧系統含供應函箱、噴霧管格子和噴嘴等。每一供應函箱安裝一個節流閥及節流孔板，可使氨/混合物在噴霧管格子達到均勻分布。手動節流閥的設定是靠從煙氣風管取樣所獲得的NH3/NOX的摩爾比來調整。氨噴霧管位于觸媒上游煙氣風管內。氨噴霧管里含有噴霧管和霧化噴嘴。氨/空氣混合物噴射NOX濃度分布靠霧化噴嘴來調整。6) SCR控制系統煙氣脫硝系統的控制在本機組的DCS系統上實現。① 控制原理SCR煙氣脫硝控制系統利用固定的NH3/NOX摩爾比來提供所需要的氨氣流量，進口NOX濃度和煙氣流量的乘積產生NOX流量信號，此信號乘上所需NH3/NOX摩爾比就是基本氨氣流量信號。根據煙氣脫硝反應的化學反應式，一摩爾氨和一摩爾NOX進行反應。氨氣流需求信號送到控制器并和真實氨氣流的信號相比較，所產生的誤差信號經比例加積分動作處理去定位氨氣流控制閥。若氨氣因為某些連鎖失效造成噴霧動作跳閘，屆時氨氣流控制閥關斷。根據設計脫硝80%的效率，依據ECO入口NOX濃度和設計中要求的最大3ppm的氨滑失率計算出修正的摩爾率并輸入在氨氣流控制系統的程序上。SCR控制系統根據計算出的氨氣流需求信號去定位氨氣流控制閥，實現對脫硝的自動控制。通過在不同負荷下的對氨氣流的調整，找到最佳的噴氨量。② 氨供應所測量的氨氣需進行溫度和壓力修正。從煙氣側所獲得的NOX訊號饋入控制器，控制器具有計算所需氨氣流量的功能，并利用氨氣流量控制所需氨氣，使摩爾比維持固定。為確保操作安全及預防觸媒損害，氨氣供應管線上裝設一個氨氣緊急關斷裝置，下列任何一種情況發生，均會使關斷閥動作：①、進口煙氣溫度低；②、進口煙氣溫度高；③、氨氣對空氣稀釋比高。 氨氣緊急關斷裝置設定值序號項 目操作值報警點關斷閥動作點1SCR反應器入口溫度(高位)352℃400℃420℃2SCR反應器入口溫度(低位)352℃290℃280℃3氨氣對空氣稀釋比4%12%14%③ 稀釋空氣供應進入氨/空氣混合器的稀釋空氣采用手動調節，一旦空氣調整后空氣流就不需隨鍋爐負荷而調整。氨氣和空氣流設計稀釋比最大為5%，當鍋爐低負荷且NOX濃度低時，氨濃度將降低至5%，為防止煙氣回流，在氨氣線上且在氨/空氣混合器的上游裝有止回閥。稀釋空氣由稀釋風機供給。煙氣脫硝反應系統主要功能是將煙氣系統中的氮氧化物通過與氨反應分解為氮氣和水兩種物質。此系統是基于以下三種因素考慮而設計：觸媒形式和節距按給定的流程達到最佳效果進行選擇。脫硝系統反應器及觸媒塊作緊湊布置，以減小安裝空間并節省SCR系統反應區域。有效保護觸媒，防止有毒物質損壞觸媒。 液氨儲存及供應系統液氨儲存和供應系統包括液氨卸料壓縮機、液氨儲槽、液氨蒸發槽、氨氣緩沖槽及氨氣稀釋槽、廢水泵、廢水池等。液氨的供應由液氨槽車運送，利用液氨卸料壓縮機將液氨由槽車輸入液氨儲槽內，儲槽輸出的液氨在液氨蒸發槽內蒸發為氨氣，經氨氣緩沖槽送達脫硝系統。氨氣系統緊急排放的氨氣則排入氨氣稀釋槽中，經水的吸收排入廢水池，再經由廢水泵送至廢水處理廠處理。液氨儲存和供應系統的控制由就地PLC實現 。1) 卸料壓縮機卸料壓縮機為往復式壓縮機，壓縮機抽取液氨儲槽中的氨氣，經壓縮后將槽車的液氨推擠入液氨儲槽中。2) 液氨儲槽3臺機組脫硝系統共設計3個液氨儲槽、單個存儲有效容量為110m3?？蓾M足3套SCR機組脫硝反應所需氨氣一周。儲槽上安裝有溢流閥、逆止閥、緊急關斷閥和安全閥。儲槽還裝有溫度計、壓力表液位計和相應的變送器，變送器發出信號送到機組DCS控制系統，當儲槽內溫度或壓力高時報警。儲槽四周安裝有工業水噴淋管及噴嘴，當儲槽槽體溫度過高時自動淋水裝置啟動，對槽體自動噴淋減溫。3) 電加熱蒸發槽蒸發槽采用電加熱方式，蒸發槽按照在BMCR工況下3100％容量設計。4) 氨氣緩沖槽從蒸發槽蒸發的氨氣流進入氨氣緩沖槽， kg/cm2，再通過氨氣輸送管送到鍋爐側的脫硝系統。緩沖槽的作用在于穩定氨氣的供應，避免受蒸發槽操作不穩定所影響。緩沖槽上裝有安全閥。5) 氨氣稀釋槽氨氣稀釋槽為容積6m3的立式水槽，水槽的液位由溢流管維持，稀釋槽設計成槽頂淋水和槽側進水。液氨系統各排放點排出的氨氣匯集后從稀釋槽底部進入，通過分配管將氨氣分散入稀釋槽水中，利用大量水來吸收安全閥排放的氨氣。6) 氨氣泄漏檢測器液氨儲存及供應系統周邊設有6只氨氣檢測器，以檢測氨氣的泄漏，并顯示大氣中氨的濃度。當檢測器測得大氣中氨濃度過高時，在機組控制室會發出警報，提醒操作人員采取必要的措施，以防止氨氣泄漏的異常情況發生。電廠液氨儲存及供應系統設在遠離機組大約200400m的位置，并采取措施與周圍系統隔離。7) 排放系統液氨儲存和供應系統的氨排放管路為一個封閉系統，將經由氨氣稀釋槽吸收成氨廢水后排放至廢水池，再經由廢水泵送到廢水處理站。8) 氨氣吹掃液氨儲存及供應系統必須保持系統的嚴密性，防止氨氣泄漏，氨氣與空氣混合造成爆炸，這是最關鍵的安全問題?；诖朔矫娴目紤]，本系統的卸料壓縮機、液氨儲槽、氨氣溫水槽、氨氣緩沖槽等都裝有氮氣吹掃管。在液氨卸料之前通過氮氣吹掃管線對以上設備分別進行嚴格的系統嚴密性檢查和氮氣吹掃，防止氨氣泄漏和系統中殘余的空氣與氨混合造成危險。 SCR裝置灰的吹掃為了防止飛灰造成催化劑堵塞，必須去除鍋爐燃燒而產生的融化、硬而大直徑飛灰顆粒。在SCR裝置之前設置灰斗，當鍋爐低負荷和鍋爐檢修吹灰時，收集煙道中的飛灰，始終保持煙道中的清潔狀態。 在每個SCR裝置之后的出口煙道上也設置灰斗，由于煙氣經過SCR裝置，流速降低，煙氣中的飛灰會在SCR裝置內和SCR裝置出口處沉積下來，部分自然落入灰斗中。SCR設置有吹灰裝置，采用聲波吹灰器和蒸汽吹灰器相結合，根據SCR裝置的情況，及時進行吹掃，吹掃的積灰落入灰斗中。 SCR裝置煙氣旁路設置分析（1）設置旁路煙道的原因SCR脫硝裝置一般在以下情況時考慮設置旁路煙道：鍋爐低負荷工況下省煤器出口煙溫低，煙溫低于脫硝反應所需的溫度下限時。鍋爐啟動和運行采用重油，可能造成催化劑表面積油和積灰，導致催化劑過熱，降低催化劑活性時。當SCR需要長期關閉時或長期低負荷運行時，煙氣旁路延長催化劑壽命 。當SCR出現故障或檢修而需要主機系統繼續運行時。（2）設置旁路煙道的影響1）設置旁路煙道將增加投資成本和運行成本，主要體現在以下幾方面：設置旁路煙道，會增加旁路煙道部分的煙道本體及支撐裝置投資成本；設置旁路煙道需在SCR反應器的進出口煙道和旁路煙道設置煙道擋板，每臺鍋爐機組增加6個煙道擋板，并增加相應的控制系統。煙道擋板通過充入密封空氣密封，且要求達到零泄漏，為了防止腐蝕發生，密封空氣充入擋板前需利用電加熱器加熱到酸露點溫度以上，并增加相應的密封風管道系統，這將增加電廠的運行成本。2）設置SCR旁路煙道對系統運行帶來不利影響旁路擋板只有在SCR停運時才打開，大多數情況下是關閉的。由于脫硝裝置是高含塵布置方式，時間長了容易在此處積灰，最后可能會導致擋板因積灰而不能正常開啟，影響系統運行。3）設置SCR旁路煙道會影響脫硝效率脫硝裝置運行時，旁路煙道擋板關閉，擋板密封裝置保證零泄漏。如果密封裝置有泄漏，則原煙氣可能通過旁路煙道直接進入到SCR出口煙道的凈煙氣中，使凈煙氣中的NOx濃度無法達到保證值，影響脫硝效率。4）設置SCR旁路煙道會增加系統壓降設置旁路煙道后，需在SCR進出口煙道和旁路煙道中增加煙道擋板，會增加煙氣阻力，使系統壓降比不設旁路煙道時高。5）設置SCR旁路煙道不能保證SCR反應器檢修安全性人們通常設想如果煙氣走旁路時可以在需要時進入SCR反應器進行檢修，但在實際操作中需要考慮的因素太多，操作起來比較困難。進入SCR反應器進行檢修必須保證反應器內的環境對進入的工作人員沒有危險，系統安全保障必須考慮周全：確保SCR入口煙道擋板煙氣零泄漏，沒有煙氣進入SCR反應器內；確保氨噴入裝置完全關閉，沒有氨空氣混合氣泄漏到反應器中；徹底清除反應器內的殘余煙氣；確保反應器內的溫度和有害物質被控制在安全范圍內，同時反應器內有足夠的氧含量等。而這一切實際上無法做到萬無一失，即在煙氣旁路狀態下，即使設計和操作上考慮很周到，進入SCR反應器內檢修也是不安全的。只要脫硝系統的檢修與鍋爐機組檢修一致則可以很好的解決此類問題。（3）結論綜上所述，并根據本工程實際情況：SCR裝置最低噴氨無論從技術上、從運行的經濟性和安全性考慮，本工程推薦不設置SCR旁路系統。另外考慮到SCR裝置建設期間不影響鍋爐機組的正常運行，設SCR裝置臨時煙氣旁路，待SCR裝置安裝完畢后拆除。 裝設SCR裝置對鍋爐空預器設計和運行的影響及改造方案 SCR脫硝裝置對空預器的影響設置SCR脫硝裝置后，對原有空氣預熱器會產生諸多不良影響，主要有以下幾點：1） 由于脫硝催化劑的作用，煙氣SO2向SO3的轉化率增加，煙氣酸露點升高，由此加劇空氣預熱器的酸腐蝕和積灰。2）SCR脫硝裝置中的逸出氨（NH3）與煙氣中的SO3和水蒸汽生成硫酸氫銨凝結物：NH3＋SO3＋H2O?NH4HSO4對于燃煤電廠，在灰的作用下，硫酸氫銨在146℃～207℃（這個區域被稱為ABS區域）間凝結成粘性很強的狀態，易粘附在空氣預熱器的換熱元件表面上，增加空預器阻力，長期運行會堵塞空預器的通流區。ABS區域正好處于空氣預熱器的中溫和低溫段。吹灰器無法有效吹掃至中溫段，尤其是中低溫段接合處。3）增設SCR后，空氣預熱器的熱端壓差要增加約1000Pa左右，空氣預熱器的漏風率隨之增加。 空預器改造方案由于原有空氣預熱器設計未考慮SCR脫硝裝置運行帶來的不良影響，因此需要對空預器進行改造，以適應新的運行工況。改造空預器有兩類方案：整體更換方案：即按照脫硝工況設計空預器并重新安裝。該方案的優點是能使鍋爐的熱力性能基本保持不變，并且能滿足制粉、燃燒對熱風溫度的要求，降低排煙溫度。缺點是改造費用相對較高，并且受原有鍋爐框架影響，拆卸舊空預器和安裝新空預器的工作量大，作業時間長。由于空預器的重量可能會增加，故需要對原有承載梁及柱基礎進行核算，并采取適當的加固措施。另外，受空預器整體更換的影響，與空預器相連接的煙風道可能也需要更改。改造方案：為了避免銨鹽在兩段換熱元件間沉積，低溫段要有一定的高度。經驗估計，燃煤電廠的ABS區域為距預熱器傳熱元件底部381mm～900mm位置之間，一般低溫段應有800～1050mm以上高度。故為盡量減少改造工作量，可將空預器冷段蓄熱元件高度更改為900～950mm，取消中溫段，使得在任何負荷下將硫酸氫氨易沉積的溫度區域設計在單層的冷段傳熱元件區域，這樣可以有效的降低硫酸氫氨對預熱器的影響。同時低溫段采用易吹掃易清洗的大波紋板型，使得可以有效的達到預熱器的防結露，抗腐蝕以及防堵灰的目的，并且采用搪瓷工藝。本工程原空預器換熱元件總高度約2337mm，假定低溫段調整為950mm，則相應高溫段的高度可以調整為1387mm。按照經驗初步估計高溫段高度可以滿足維持原空預器換熱性能的要求，即保持原空預器的殼體和接口不變，空預器的換熱性能維持原值，故對鍋爐效率無影響?？疹A器的重量可能會有少許變動，估計對鍋爐的基礎影響不大，相應的支撐梁是否需要加固最終根據廠家的修改方案來定。與空預器直接連接的煙風道可以不必進行調整。由于脫硝改造后，空預器熱端壓差增加，對空預器的漏風率控制有不利影響。故需要同時對空預器的密封系統進行改造。原設計空預器的保證漏風率8%，經咨詢生產廠家，認為脫硝改造后，空預器的完全可以達到原設計值的要求。具體密封系統的改造可以考慮以下方面：a、扇形板改造b、軸向密封改造c、熱端扇形板支撐方式改造d、冷端扇形板調節裝置改造e、靜密封(包括扇形板與梁之間的固定密封結構、中心筒密封、上軸密封、下軸密封)f、密封片g、密封折板h、固定密封間隙設定另外，無論采用哪種方案，空預器都需設置雙介質吹灰裝置(含高壓水系統)，從而預防堵塞及腐蝕的發生。針對煙氣脫硝后預熱器易產生硫酸氫銨堵塞及低溫腐蝕，在預熱器冷端設置半伸縮式雙介質吹灰器，采用300℃、熱端設置蒸汽吹灰器。考慮到改造方案可以達到與整體更換空預器方案相同的效果，故從節約成本，壓縮工期的角度考慮，不推薦整體更換空預器方案。在下階段工作中，需要重點考慮空預器各段元件高度的優化，減少對鍋爐效率的影響。本階段按改造方案考慮。 增設脫硝裝置對風機的影響分析空預器的改造方案基本不會引起煙風道阻力和漏風量的變化，不會對一次風機、送風機有影響，無需核算。但因為增加SCR脫硝裝置，故引風機的參數需要重新選擇計算。分析過程如下：原風機BMCR工況的參數如下：風量：1717503m3/h風壓：原風機TB工況的參數如下：風量：1937088m3/h風壓：增設SCR脫硝裝置后，脫硝裝置相應煙氣阻力將增加～1000Pa，應業主要求風機壓頭需預留除塵器改造為袋式所增加的阻力～1200Pa，因此引風機入口前壓頭按增加～2200Pa考慮。同時本工程如要考慮取消脫硫增壓風機，