水泥窑炉脱硝项目技术方案,水泥窑炉的简介

('水泥窑尾气脱硝中试项目技术方案二〇一九年四月I水泥窑尾气脱硝中试项目技术方案目录第一部分项目说明.......................................................................................................11总则.....................................................................................................................1第二部分脱硝工艺系统...............................................................................................21工艺流程.............................................................................................................22SCR脱硝系统组成............................................................................................23设计参数.............................................................................................................3第三部分工程及供货范围...........................................................................................71工作范围.............................................................................................................72旋风除尘器供货清单.........................................................................................73SCR脱硝系统供货清单....................................................................................8第四部分系统运行成本估算.....................................................................................111物料单价...........................................................................................................112工艺消耗数据...................................................................................................113年运行成本分析（以8000小时计）.............................................................11第一部分项目说明1总则本技术方案适用XX水泥脱硝中试项目，项目位于XX水泥厂区内。1.1设计本工程的原始数据原始数据如下：序号项目单位数值水泥窑尾气温度℃330~340烟气量Nm3/h10000NOx原始排放mg/Nm3300SO2原始排放mg/Nm310含尘量g/Nm360~1001.2工艺路线根据本工程的原始数据与排放指标，参考甲方提出的工艺要求，烟气处理工艺路线为：窑尾烟气→旋风除尘器→SCR反应器→余热锅炉。烟气脱硝SCR还原剂采用氨水，氨区与原有SNCR氨区公用。项目建成后，达到要求的排放指标NOx＜50mg/Nm3，氨逃逸＜3ppm（标准状况，基准氧）。工艺流程图如下：第二部分脱硝工艺系统1工艺流程SCR脱硝系统主要包括：氨水储存系统（利旧SNCR）、SCR反应器系统、催化剂、吹灰系统等。2SCR脱硝系统组成2.1氨水储存系统氨水储存系统由卸氨泵、氨水储存罐及相应的仪表阀门等构成。系统利用原有甲方氨水储存罐和卸氨泵，不再单独设置。2.2SCR反应器系统本项目配置1台SCR反应器，反应器设计三层催化剂层，按照“2+1”方式布置，烟气竖直向下流经反应器。SCR反应器本体依烟气流向可分为入口段、混合段、均流段、反应段。SCR反应器的设计充分考虑与周围设备布置的协调性及美观性。反应器设计成烟气竖直向下流动，反应器入口应设气流均布装置，反应器入口及出口段应设导流板，对于反应器内部易于磨损的部位应设计必要的防磨措施。反应器入口设置均流器，采用均布板后应起到如下作用：1）使得烟气通过均布板后流向大部分垂直向下，减少烟气流向的偏离角度；2）大颗粒灰撞击在均布板上可被击碎。反应器设置足够大小和数量的人孔门。反应器设计还考虑内部催化剂维修及更换所必须的起吊装置和平台。反应器材料为Q345。反应器的设计能够承受如下负荷：烟道及反应器自重、风荷载、地震荷载、灰尘积累、内衬和保温的重量等。SCR反应器能承受运行温度420℃（每次不大于5小时，一年不超过三次）的考验，而不产生任何损坏。2.3催化剂针对本工程的特点，乙方负责SCR催化剂的选型、设计、采购、制造、质量保证、运输、储存及安装等。2.3.1设计基本条件1)烟气垂直向下通过催化块层；2)反应器安装飞灰吹扫装置；3)反应器中烟气分布均匀性。2.3.2催化剂的性能催化剂能在锅炉正常的负荷下运行；催化剂能满足烟气温度400℃的情况下长期运行，同时应能承受运行温度420℃不少于5小时的考验，而不产生任何损坏；当温度在20℃到150℃之间，催化剂应该能适应最小10/min℃的温升速度。当温度在150℃到420℃之间，催化剂应该能适应最小50/min℃的温升速度。乙方根据飞灰的特性合理选择节距大小并设计有防堵灰、积灰措施以确保催化剂不堵灰、不积灰。同时，催化剂设计应尽可能的降低压力损失。催化剂体积应满足性能保证中关于脱硝效率和氨的逃逸率等的要求。2.4吹灰系统因水泥窑尾气中含尘量较高，该项目在SCR反应器中安装声波吹灰器进行吹灰，以使反应器的压降保持在较低的水平。声波吹灰器的工作原理是发声器将一定能量的声波传送到灰尘微粒聚积的空间区域，通过声波使空气分子与微粒产生振荡，阻止粉尘灰粒在换热表面聚合，并使它呈悬浮状态，以便由烟气或重力将其带走。声波吹灰器所需压缩空气由新增压缩空气储罐提供。乙方负责将压缩空气从甲方指定的位置引接至乙方储气罐进气口。3设计参数3.1系统性能参数序号项目内容单位数值备注1烟气参数烟气量Nm³/h10000烟气温度℃330~3402性能指标SCR运行温度℃330~340设计值SCR入口NOxmg/Nm3300SCR出口NOxmg/Nm350设计值NH3逃逸浓度ppm3脱硝效率%83.3化学寿命期间序号项目内容单位数值备注SO2/SO3转化率%1整体系统阻力Pa740扣除催化剂后的系统阻力Pa2003物料衡算SCR化学当量比-0.7808氨水耗量（出口NOx浓度为50mg/Nm3）kg/h5.20仪用压缩空气量Nm3/h22喷枪用杂用压缩空气Nm3/h10吹灰用（间歇性）电耗kWh3含压缩空气冲洗水t/h0.5备注：物料消耗值均指设计工况下。3.2脱硝系统各段阻力序号项目数值备注一SCR烟道阻力1SCR入口1.1整流器前501.2整流器至顶层催化剂前501.3小计1002催化剂区域2.1每层催化剂180初装两层小计3603SCR出口3.1底层催化剂出口至空预器入口烟道接口100接口为脱硝范围内的接口小计1004总阻力（按初装催化剂）560总阻力（含预备层催化剂）7403.3设备的主要技术参数序号项目名称单位数据1.1一般数据（SCR）序号项目名称单位数据NOx脱除率（出口NOx浓度为50mg/Nm3）%＞83.3SO2转化成SO3的转化率%1氨逃逸率ppm3脱硝装置可用率%981.2SCR反应器出口污染物浓度NOxmg/Nm350（运行值）NH3µL/L31.3噪音等级（最大值）吹灰器（距声源1米远处测量）dB（A）851.4反应器数量1大小（长×宽×高）m2.41.310（暂定，根据现场布置最终确定）壁厚mm6腐蚀余量mm1材质Q345设计压力Pa±6500运行温度℃340保温厚度mm200保温材料硅酸铝保护层材料0.5mm压型彩钢板3.4催化剂参数3.4.1反应器设计项目数据机组数量1反应器数量每机组1单台反应器催化剂层数2+13.4.2性能要求项目数据单位运行时间（化学寿命）24000小时允许最高连续使用温度420℃允许最低连续使用温度300℃催化剂机械寿命10年第三部分工程及供货范围1工作范围a设计范围1）1套完整的旋风除尘器和脱硝系统，氨水储存系统（利旧SNCR）、SCR反应器系统、催化剂、吹灰系统、照明系统、电气系统、控制系统等；2）所有脱硝系统界区内钢结构及基础设计；3）所有脱硝系统界区内工艺系统设计；4）所有脱硝系统界区内电气系统设计；5）所有脱硝系统界区内仪控系统设计。b介质界限与要求气源、水源、电源的参数汇总压缩空气甲方提供接口位置，乙方负责接至界区压力0.6-0.8MPa含油量≤1mg/m3含尘粒径和浓度≤1μm，≤1mg/m3露点温度≤-40℃电源甲方提供接口位置，乙方负责接至界区低压交流AC380（甲方提供一路AC380V电源接口，乙方负责引至水泥窑炉脱硝系统进线柜）氨水甲方提供，利用原有氨区除盐水0.4-0.6MPac工程施工；d调试、试运行和验收工作；e提供所有必须的技术资料和技术服务。2旋风除尘器供货清单序号规格或技术要求单位数量备注1旋风除尘本体套12重锤式卸灰阀套13SCR脱硝系统供货清单序号分项规格或技术要求单位数量备注一SCR系统序号分项规格或技术要求单位数量备注1SCR反应系统1.1反应器Q345套11.2钢支架套1含平台、支架、扶梯等1.3进出口烟道Q345套11.4催化剂蜂窝式，16孔m3~5.7含专用吊具、小车等1.5导流装置碳钢套11.6整流装置碳钢套11.7单轨吊起重3t套11.8膨胀节非金属，耐温500℃以上，耐腐蚀个22氨水喷射系统2.1喷枪流量：0-20L/h氨水压力：0.3—0.5Mpa压缩空气压力：0.3—0.5Mpa材质304套1包含胶管、压力表2.2计量模块组合件套12.3安装附件批13吹灰系统3.1声波吹灰器台4备用层不装3.2安装附件批14压缩空气系统4.1压缩空气储罐2m³，0.8MPa台1乙方报检4.2稳压阀组压力恒定0.5Mpa套1二管道、阀门、辅材1氨水管道304SS批12冲洗水管道碳钢批13压缩空气管道碳钢批15其他规格管道批1序号分项规格或技术要求单位数量备注6其他连接配件法兰，接头批17阀门各种型号批1电动头上海山尔8烟道内衬不锈钢304厚度：不小于1mm米4喷枪安装区域三保温、油漆1保温反应器、烟道采用硅酸铝棉/管道采用岩棉项12油漆项1四电气设备1配电柜碳钢喷塑，面12操作箱碳钢喷塑、3C认证台23检修箱台14照明箱台15照明灯具立杆灯批16钢制桥架热镀锌厚度2.5mm批17镀锌钢管DN32DN20等批18穿线软管批19低压电力电缆ZRC-YJV-0.6/1kV-335+225mm2ZRC-YJV-0.6/1kV-410mm2ZRC-YJV-0.6/1kV-44mm2等批110低压控制电缆ZRC-KVV-0.45/0.75kV-101.5mm2等批111BV电线ZRC-BV-500V等批112接地镀锌扁钢50×5、40×4批113接地镀锌角铁∠50×50×5批1五热控仪表1DCS系统根据本工程需求，进项1序号分项规格或技术要求单位数量备注行软硬件扩容及软件组态、调试2压力表Y-150型，精度1.5级块4乙方组织现场校验，提供校验报告3压力变送器智能压力变送器带HERT协议两线制台44压差变送器智能压力变送器带HERT协议两线制台15热电阻双支铂热电阻Pt100台36金属转子流量计二线制输出4～20mA台17低压电力电缆ZRC-YJV-0.6/1kV-42.5mm2及以下批18低压控制电缆ZRC-KVV-0.45/0.75kV-101.5mm2ZRC-KVVP-0.45/0.75kV-21.5mm2及以下批19阀门批110不锈钢管φ142批111CEMS普通型，主要检测O2、NOx/SO2尘流量等主要参数套112氨逃逸0-10PPM，激光式，带控制柜套113安装辅材批1注：以上所有设备清单均以最终施工图为准。第四部分系统运行成本估算1物料单价序号名称单位单价备注1氨水元/t550根据市场价格调整2电元/kW·h0.6根据市场价格调整3工艺水元/t5.5根据市场价格调整4压缩空气元/m30.06根据市场价格调整2工艺消耗数据序号项目单位耗量备注1氨水耗量kg/h5.20小时平均值2SCR脱硝用电量kW·h33工艺水t0.5小时平均值4SCR压缩空气耗量m³/h32小时平均值3年运行成本分析（以8000小时计）序号名称单位年耗量年费用（万元）1氨水t41.62.2882电费kW·h240001.443工艺水t40002.24压缩空气耗量m32560001.5365催化剂m31.94.35合计￥11.824万元',)