本科毕业设计-华电包头2×600mw机组烟气脱硝改造工程初步设计论文说明.doc

华电包头发电有限公司
2×600MW机组烟气脱硝工程

初步设计

CHEC.EP-276-0C

中国华电工程（集团）有限公司
工程设计证书建设部环境工程甲级A111000463
工程咨询资格证书国家发改委工咨甲20120060022号
2012年12月 北 京

华电包头发电有限公司
2×600MW机组烟气脱硝工程

初步设计

审定
：
胡永锋

审核
：
王淑荣
莘守亮
谷文胜

仇翠苹
张兵兵

校核
：
李红键
郝宏志
李春喜

佟伟
仇翠苹
杨芳

编写
：
孙路长
李善龙
肖丽新

刘振宇
张丽亚
赵冰

马国宁

中国华电工程（集团）有限公司 初步设计
华电包头发电有限公司2×600MW机组烟气脱硝工程 初步设计说明书
目 录

第一卷 总的部分 1
1概述 1
2设计条件 4
3主要设计原则及方案 11
4 节约资源措施 13
5 环境保护措施 13
6 劳动安全与职业卫生 14
7 运行组织和设计定员 16
8 工程标识系统编码说明 16
9主要技术经济指标 17
10 提高技术水平和设计质量的措施 18
第二卷 总图运输部分 19
1 设计依据、采用的标准规范 19
2 厂址概况及气象条件 19
3 总平面布置 19
第三卷 工艺部分 22
1 概述 22
2 设计基础数据及主要设计原则 27
3 还原剂供应及和脱硝副产物处理情况 28
4 工艺系统及主要设备 30
6 保温、油漆及防腐 37
7 工艺装置布置方式 40
8烟气脱硝工艺系统运行方式 42
9节能节水方案 45
10劳动安全及职业卫生 45
第四卷 自动控制及仪表部分 46
1概述 46
2热工自动化水平和控制室（楼）的布置 46
3仪表及控制系统的选型 51
4脱硝辅助控制系统 52
5热工控制电源和气源 52
第五卷 电气部分 54
1 概述 54
2 电气系统 55
2.1 0.4KV电气系统 55
3 事故保安系统 56
4 直流及UPS系统 56
5 控制与保护 56
6 工作环境特征及电气设备的选型 57
7 电缆和电缆构筑物 57
8 照明 58
9 防雷接地及防静电 58
10 通信 58
第六卷 建筑结构部分 61
1 概述 61
2 厂址自然条件及设计主要技术数据 62
3 建筑结构设计 63
第七卷 水工部分 68
1 概述 68
2 给水水源 68
3 给水系统 68
4 排水系统 69
5 主要设备一览表 69
第八卷 采暖通风及空气调节部分 71
1 气象条件 71
2 室内设计参数 71
3 设计采用的主要标准规范 71
4 设计方案 71
5 主要设备一览表 72
第九卷 消防部分 73
1 系统组成 73
2 消防水源 73
3 水喷雾灭火系统 73
4 室内外消火栓 73
5 水喷雾系统设计 73
6 灭火器的配置 73
7 主要设备一览表 74
第十卷 环境保护部分 75
1 编制依据 75
2 设计所执行的环保法则和标准 75
3 工程概况 75
4 主要污染源及主要污染物 76
5 污染物治理措施及预期效果 77
6 环境监测 77
第十一卷 劳动安全及职业卫生部分 79
1 编制依据 79
2 工程概况 79
3 生产过程中的职业危险、危害因素分析 79
4 劳动安全卫生设计中采取的主要防范措施 82
5 劳动安全卫生机构设置及人员配置 85
6 建设项目劳动安全卫生预评价的主要结论 85
第十二卷 节约资源部分 86
1 编制原则 86
2 能耗状况 86
3 节能措施综述 86
第十三卷 施工组织大纲部分 88
1 概述 88
2项目组织机构 89
3 施工总平面 91
4 主要施工方案 94
5 大型机具配置 97
6 施工进度管理 99
第十四卷 主要设备材料清册 104
表5 水暖消防综合材料表 125
第十五卷 引风机改造方案 126
1 改造依据 126
2 引风机改造方案 127
第十六卷 空预器改造方案 131
1 改造依据 131
2 改造范围 134
第十七卷 低氮燃烧改造方案 138
第十八卷 工程概算 147
第十九卷 初步设计图纸目录 148

- 17 -
第一卷 总的部分
1概述
1.1 工程概述
内蒙华电包头发电有限公司于2003年9月18日成立，规划装机容量4400MW（4x600MW+2x1000MW）。现有2x600MW（亚临界凝汽式燃煤）发电机组，分别于2006年11月10日和2006年12月16日投产发电，年发电量可达70亿千瓦时。
包头电厂1、2号机组锅炉为上海锅炉厂生产的SG－2023/17.5－M914亚临界压力一次中间再热控制循环汽包炉。锅炉采用摆动式燃烧器调温，四角布置，切向燃烧，正压直吹式制粉系统、单炉膛、Π型紧身封闭布置、固态排渣、全钢架结构、平衡通风。设计煤种和校核煤种均为神化万利川烟煤。锅炉在设计初期已经采用了一次风浓淡分离宽调节比（WR）煤粉喷嘴，（SBWL－CFS）同心正反切燃烧系统、燃尽风（OFA）、部分消旋二次风等低NOx燃烧技术。
目前锅炉正常运行时，NOx排放浓度最高达到550mg/Nm3（标态，干基，6%O2），无法满足《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223－2011）提出的100mg/Nm3（标态，干基，6%O2）排放限值要求，因此电厂拟对1、2号机组进行脱硝改造。根据可研报告，拟采取低氮燃烧（LNB）+SCR烟气脱硝技术进行NOx排放控制。低氮燃烧设计出口浓度300mg/m3（标态、干基、6%O2），本设计SCR入口浓度按350mg/m3（标态、干基、6%O2）取值。
本工程是对华电包头电厂1号、2号机组（2x600MW）进行SCR烟气脱硝装置及其配套设施改造。还原剂采用液氨，脱硝效率不小于71.4%，每台炉设两台脱硝反应器。
本工程计划于2013年3月15日开工建设，2013年6月15日前投运。
1.2设计依据
1.2.1 国家颁布的有关技术标准及行业技术标准、法规及规范的有效版本；
1.2.2 中国华电工程（集团）有限公司相应的技术质量管理文件；
1.2.3 主体工程的设计成果
华电电力科学研究院2012年6月编制的《内蒙古华电包头发电有限公司1、2号机组脱硝改造工程可行性研究报告》及2012年11月5日华电包头电厂脱硫脱硝除尘设计启动会，确定脱硝装置进口NOx浓度为350mg/Nm3 ，出口NOx浓度为100mg/Nm3，脱硝效率为71.4%。采用液氨作为还原剂，不设置SCR与省煤器旁路，吹灰器按声波与蒸汽联合设置。
1.2.4 国家颁布的有关技术标准及行业技术标准、法规及规范的有效最新版本；
《大中型火力发电厂设计规范》(GB50660-2011)；
《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）；
《大气污染物综合排放标准》 GB16297－1996；二级；
《工业企业厂界环境噪声排放标准》 GB12348－2008；3类标准；
《火力发电厂初步设计内容深度规定》（DL/T5427-2009）；
《火力发电厂设计技术规程》（DL5000-2000）；
《火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性催化还原法》（HJ562-200）。
《中国华电集团公司火电厂烟气脱硝技术导则》
1.3设计范围
l 本次初步设计范围内容包括锅炉增加SCR装置、氨区、低氮燃烧改造、空预器改造及引风机改造。
l 脱硝系统工艺、结构、电气、控制、土建、暖通、照明、消防、给排水、通信等设计，包括反应区土建核算及加固、厂区内管架、管道的设计等；
l 液氨储存区外至SCR反应器钢架外的氨气管道设计；
l 水、气、汽根据现场条件就近引接；
l 流场模型试验由承包方设计。
1.3.1脱硝设计接口界限如下：
1）烟气系统
入口：接自省煤器出口烟道；
出口：空预器进口烟道（不含风门及膨胀节）；
2）还原剂储存、制备、调节供应系统
入口：卸氨槽车出口软管；
出口：喷氨喷嘴(SCR装置内)；
3）压缩空气系统
入口：就近厂区仪用气引接点；
出口：脱硝系统内；
4）氮气吹扫系统：氮气瓶组、氮气阀门管线；(不含氮气瓶组)
入口：氮气瓶出口；
出口：脱硝系统内；
5） 工业水系统
入口：就近厂区工业水系统；
出口：脱硝系统内；
6） 沟道、管架、支架工程
尽量利用厂区原有综合管架，无管架部分，新建单柱支架；
7） 平台、扶梯
反应区必需的平台和扶梯以及与锅炉之间的联络平台；
氨存储、制备和供应区域的设备检修和维护平台（随设备供货）。
8） 检修起吊设施
脱硝系统的设备和部件检修和维护用的全部固定式和移动式起吊设施及其生根结构、轨道梁。
9）保温、油漆工程
氨区和反应区间管道 (含SCR主体钢支架)所有设备和管道的保温油漆，与主体一致。
10）电气、热控
负责脱硝区内的脱硝系统（岛内）电气、热控设计。
11）消防工程
脱硝系统以内的消防系统设计。
12）暖通、给排水系统
负责脱硝区以内的暖通、给排水及废水排放设计，接口来自厂区水源点。
13）土建工程
负责对反应区、氨区内的土建及钢结构设计，含反应器基础加固设计。
1.3.2 流场模型试验（物模和数模）
通过建造和使用基于动态流动模拟计算得到流动模型（比例为1:10或1:15）优化设计烟气的流动分布及合理的和流速。此流动模型包括从省煤器灰斗出口）至空预器进口的完整的流动路径。反应器内的烟气流动分布的优化和均流加上烟道系统入口和出口导流板的习惯设计，将取得最好可能性的烟气流动分布和维持系统低的压降。提供SCR反应器的动态模拟报告（基于标准的软件程序）。
2设计条件
2.1地理位置
包头市地处内蒙古高原的南端，是内蒙古自治区最大的工业城市，是国家重要的基础工业基地。内蒙古华电包头发电有限公司（包头/河西电厂）位于包头市九原区麻池镇，地处蒙西电网东西枢纽地带，距包头市区约8公里，交通便利。
2.2工程地质
本次脱硝改造建设场地为电厂现有场地及其附近现有可利用场地。包头电厂厂址所在地地形平坦，地势开阔，自然坡度约0.3%，地貌单元属黄河北岸一级阶地。
根据现有场地地基土特性及其上覆地层厚度，按《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001），综合评定划分为中软场地土、Ⅱ类建筑场地。
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001），场地地震基本烈度为7度，地震动峰值加速度为0.20g。
2.3水文条件
2.3.1 水文条件
堪测资料表明，厂区地下水类型为自由型潜水，年升降幅度在1米左右，补给方式主要为大气降水、地表水和包头市城市尾水和黄河水。目前，地下水埋深1~3.8米之间，与黄河相连，属于黄河水系，在干湿交替作用下，地下水对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋以及钢结构具有中等腐蚀性。在长期浸水条件下，地下水对混凝土结构和钢筋具有中等腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性。
2.3.2 气象条件
包头属于干旱中温带大陆性季风气候，具有降水量少而不匀、寒暑变化剧烈的显著特点。春季多风而干旱，夏季温热而短暂，秋季气爽霜冻早，冬季漫长而寒冷。其中1月份最冷，7月份最热，气温变化剧烈，冷暖悬殊甚大。年平均气温为7.5℃，极端最高气温为40.1℃，极端最低气温为－31.4℃，全年降水量为291.2mm，降水量集中在7、8两个月，这两个月降水量为全年降水量的55.3%。包头气象站观测资料所反映的该地区各项气象特征参数如下表：

表1－1 包头气象站基本气象要素年值统计表
项目
单位
数值
发生日期
年平均气压
hPa
896

年平均气温
℃
7.5

最热月平均气温
℃
29.7

最冷月平均气温
℃
-24.2

平均最高气温
℃
23.0

平均最低气温
℃
-18.5

极端最高气温
℃
40.1
2010.07.29
极端最低气温
℃
-31.4
1971.01.27
平均相对温度
%
51

年平均降水量
mm
291.2

一日最大降水量
mm
100.8
1858.08.08
年平均蒸发量
mm
2157

平均风速
m/s
3.1

最大风速
m/s
23.3
1971.05.26
最大积雪深度
cm
21
1957.04.10
最大冻土深度
Cm
175
1957.93.15
全年主导风向

NNW（西北偏北）

平均雷暴日数

34.7

平均沙尘暴日数
d
6.0

最多沙尘暴日数
d
16.1

平均大风日数
d
15

最多大风日数
d
32.3

2.4交通运输
包头市交通发达，号称塞外通衢，京包、包兰、包神、包白等铁路在此交汇，公路交通亦十分便利，主要公路有呼包高速公路、西包高速公路、北绕城高速路、南绕城高速路、包白公路及110国道。
厂址东侧为包神铁路通过，电厂铁路专用线由画匠营车站（距离万水泉站4.0km）接轨，长度10.95km。厂址北侧为南绕城高速路，进厂道路由该公路引接。
2.5总体布置
根据电厂的总体规划，结合考虑今后电厂的发展空间进行本期工程的脱硝设施布置。根据脱硝还原剂的要求，本阶段总平面布置考虑了如下布置方案。
本方案的脱硝本体反应装置布置于炉后送风机房顶电除尘器入口烟道支架上方，不占用电厂土地。
脱硝还原剂采用液氨方案。脱硝氨区位于电厂西北边缘空地上，东与3#输栈桥，南与材料库隔路相邻，靠近厂区主次要通道。从氨区到本体反应装置区域的脱硝管道初步考虑部分新建单柱管架，部分利用厂区综合管架进行敷设。
2.6 煤质条件
包头电厂1、2号锅炉设计煤种和校核煤种均为神华万利川烟煤，本脱硝工程尚无批复煤种，按锅炉的实际燃用煤种作为脱硝设计煤种。煤质资料如表1－2、1－3所示，表1－4为实际煤种的微量元素分析。
当前实际使用煤种煤质指标已偏离原设计条件，但在燃烧特性方面与原设计煤种较为一致，在燃尽特性和飞灰沾污方面优于原设计煤质，而在飞灰磨损特性方面略劣于原设计煤种。总体而言，包头电厂1、2号机组当前实际使用煤种具有易着火、易稳燃、飞灰具有轻微沾污、中等磨损的特点。

表1－2 锅炉设计煤种与实际煤质分析
项目
检测项目
符号
单位
煤质分析
设计煤质
校核煤种
备注
工业与元素分析
全水分
Mt
%
23.0

空气干燥基水分
Mad
%
7.64

收到基灰分
Aar
%
24.35
28

干燥无灰基挥发分
Vdaf
%
37.65

收到基碳
Car
%
42.68

收到基氢
Har
%
2.14

收到基氧
Oar
%
6.52

收到基氮
Nar
%
0.61

全硫
St,ar
%
1.5
1.8

收到基低位发热量
Qnet,v,ar
kJ/kg
16860

可磨性系数
HGI

58
64

灰熔融性
变形温度DT

℃
1090
1190

软化温度ST

℃
1190
1202

流动温度FT

℃
1210
1220

煤灰矿物成分分析
二氧化硅
SiO2
％
54.38

三氧化二铝
Al2O3
％
19.34

三氧化二铁
Fe2O3
％
7.65

氧化钙
CaO
％
4.06

氧化镁
MgO
％
1.52

氧化钠
Na2O
％
0.82

氧化钾
K2O
％
2.17

二氧化钛
TiO2
％
1.01

三氧化硫
SO3
％
4.30

二氧化锰
MnO2
％
0.16

五氧化二磷
P2O5
％
0.11

注：煤种资料来自电厂传真中数据。

表1-3 煤质特性评价指数
项 目
符 号
设计煤种
校核煤种
煤粉着火指数
Td
559.70

着火稳定性指数
RW
5.94

燃尽特性指数
RJ
4.11

沾污特性指数
Ru1
0.18

磨损特性指数
Hm
16.81

表1-4 设计煤种微量元素分析
项目
单位
数据
备注
F
µg/g
91

CI
%
0.026

As
％
0.0007

Cu
µg/g

Pb
µg/g
4.2

Zn
µg/g

Cr
µg/g

Cd
µg/g

Ni
µg/g

Hg
µg/g
0.084

2.7 点火及助燃用油
1、2号锅炉采用二级点火方式，由高能电火花点燃轻油，然后轻油点燃煤粉。油种：0号轻柴油。
油质特性如下表所示：

表1－5 1、2号锅炉点火及助燃油特性表
项 目
单 位
平均值
恩氏粘度(20℃)
°E
1.2～1.67
运动粘度(20℃)
里沱
3.0-8.0
含硫量S
%
≯0.5
灰分
%
≯0.01
发热量
MJ/kg
41.87
水份

痕迹
闪点（闭口）
℃
≥55
凝固点
℃
≯0
胶质

无
酸度
mgKOH/100ml
≯7

2.8 烟气条件
锅炉BMCR工况省煤器出口的湿烟气参数见下表：
表1-6 脱硝入口烟气参数
项目
单位
数值
备注
工况烟气量
m3/h
2101221
标态，湿基，实际O2
烟气质量流量
kg/s
754.484
BMCR
省煤器出口烟气温度
℃
393

省煤器出口烟气静压
Pa
-792

过剩空气系数
1.2

烟气成分
H2O
%
8.4

O2
%
3.40

NOx
mg/m3
350
标态，干基，6%O2
SO2
mg/m3
3250
标态，干基，6%O2
SO3
mg/m3
32.5
标态，干基，6%O2

烟尘浓度
g/m3
36
标态，干基，6%O2
注：按照可研确定的参数。
2.9 还原剂
脱硝系统用的还原剂为液氨，其品质符合国家标准GB536-88《液体无水氨》技术指标的要求，如下表：
表1－8 液氨品质参数
指标名称
单位
参数
备 注
氨含量
%
99.6

残留物含量
%
0.4
重量法
水分
% mg/kg
—

油含量
mg/kg
—
重量法

红外光谱法
铁含量
mg/kg
—

密度
kg/L
0.66
25℃时
压力
MPa
2.5

沸点
℃
-33
标准大气压

2.9 水、电、汽、气等消耗品
厂区内部现有可用的水、电、汽、气等耗品参数如下，脱硝改造工程尽量利用电厂现有的设施。
项目
内容
单位
数据
工业水
压力
MPa
0.5(正常运行）
消防水
压力
MPa
0.8(正常运行）
生活水
压力
MPa
0.45(正常运行）
电源
高压
kV
6
低压
V
380
直流
V
110\220
空预器用吹灰器用蒸汽
压力
MPa
1.5~2.0
温度
℃
辅汽330
厂用、仪用压缩空气
压力
MPa
0.7
3主要设计原则及方案
3.1 对脱硝装置的总体要求
脱硝装置包括的所有需要的系统和设备至少满足以下总的要求：
·本工程所有设备、钢架荷载等按2+1层设计；
·脱硝率达到71.4%，脱硝出口NOx含量小于100mg/Nm3（标态、干基、6%O2）。
·采用先进、成熟、可靠的技术，造价要经济、合理，便于运行维护；
·所有的设备和材料应是新的；
·高的可利用率；
·运行费用最少；
·观察、监视、维护简单；
·运行人员数量最少；
·确保人员和设备安全；
·节省能源、水和原材料；
·SCR反应器的设计压力不小于±5800Pa，瞬时不变形承载压力不小于±8728Pa。
3.1.1 对电气、仪表和控制系统的要求
电源：交流电源供电电压：6kV,380/220V三相四线制、220V。
直流电源供电电压：220V（动力），110V（控制）。
I&C系统采用先进的控制系统。I&C技术状况应符合现行电厂标准。
脱硝控制系统应和整个电厂控制系统设计相协调，并满足整个电厂控制系统的接口要求。
3.1.2 材料
所有设备的材料应是新型的和具有应用业绩的，在脱硝装置设计运行期限间的各种工况（如温度、压力及污染物含量的变化等），不会造成超过设计标准的老化、疲劳和腐蚀，而且在任何部件产生的应力和应变不能对脱硝装置的效率和可靠性产生影响。接触氨的设备及部件应采用碳钢材质，严格禁铜。
3.1.3 对通风、空调的要求
提供脱硝系统完整可靠的通风、空调系统的设计。
3.1.4 土建
反应区、氨区土建的设计、供货、施工。
3.1.5劳动与安全
氨系统的设计必须满足有关安全法规，采取所有必需的措施，以确保安全运行。
3.1.6保温、油漆、色彩
承包方应根据业主的要求提交关于保温、油漆详细设计文件(图纸和说明)，并由业主确认。承包方保证所有隔热表面最大温度当环境<27℃时不超过50℃，当环境温度>27℃时，表面最大温度保证不大于25℃加环境温度。
钢结构和设备应采用满足区域防腐要求的优质油漆，涂刷不少于二底二面。底漆涂刷在承包方工厂内完成，运输途中如有掉漆或其他情况需在现场补漆时，由承包方提供底漆并在现场完成，面漆由承包方在现场涂刷。
管道颜色标识要求如下，最终与主体工程保持一致：
工业水管线：绿色
消防水管线：红色
废水管线： 黑色
空气管线： 蓝色
氮气管线： 淡黄色
氨管线： 黄色
3.1.7 噪音
脱硝装置区域环境噪声满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)中的3类标准，设备运转噪声小于85dB(A)(离设备1m处测量)。如果设备噪音水平或多个运行设备噪音叠加超出标准，应进行隔音处理。
3.2 主要设计原则
脱硝工艺系统设计原则包括：
（1）脱硝工艺采用SCR法；
（2）脱硝效率按不小于71.4%设计（即出口NOX含量小于100mg/Nm3 标态 干基 6%O2）；
（3）脱硝系统不设置SCR烟气旁路与省煤器旁路；
（4）脱硝反应器布置在锅炉省煤器和空预器之间；
（5）吸收剂选择液氨；
（6）年利用小时按不小于5500小时考虑，年运行小时数不小于7500小时；
（7）脱硝装置可用率不小于98%；
（8）脱硝入口烟道小灰斗应保证有效除灰，避免在灰斗内灰量集聚；
4 节约资源措施
4.1节能
设计考虑减少系统阻力，降低设备能耗；
优化系统之间各个环节的布置和连接，减少材料消耗；
对设备及管道保温厚度采取经济厚度；
多数照明灯的光源采用气体放电光源，在达到相同的照度下节约用电量；
4.2节水
脱硝装置SCR反应区无需用水。
氨区废水排放到全厂污水处理站处理。（夏季降温水喷淋或事故水喷淋系统）
4.3节约原材料
SCR反应器装置布置紧凑合理，烟道及管道优化设计。
不同设备连接管线选用不同材质。
4.4节约用地
脱硝系统应优化布置，减少脱硝系统用地。
5 环境保护措施
5.1空气污染物控制措施
本工程作为一个环保工程，建成后将使电厂NOx的排放浓度和排放量大大降低，降低电厂锅炉排烟对周围大气环境的不利影响。
本工程设计脱硝效率≥71.4%，投运后，按脱硝运行5500小时，锅炉在BMCR工况下运行（设计工况），单台炉每年向大气环境中减少排放的NOx量约2256吨，两台炉共约4511吨。
本工程脱硝装置化学反应产物为N2和H2O，不会对大气造成二次污染。
5.2生活污水及废水排放
本工程SCR反应区无生活污水及废水排放。
氨区在事故时安全阀起跳排除的少量氨气、卸氨余氨、夏季喷淋降温水均排放至氨吸收系统，吸收后的含氨废水排至全厂污水处理系统。
氨区生活污水排放至全厂生活污水管道。
5.3 废渣排放
本工程无废渣排放。
5.4 噪声及防治
脱硝系统的噪声主要源于稀释风机，对产生高噪声的设备采取消声、隔声措施，设备噪声小于85dB(A）(设备1m外测量）。
噪声设备一览表如下：
序号
名称及来源
声压级dB(A)
设备台数运行(备用)
排放规律
备 注
1
稀释风机
85
4（2）
连续

6 劳动安全与职业卫生
本工程在设计、建设中严格执行劳动安全及工业卫生的有关各项法律、法规及规范，主要如下：
《中国人民共和国劳动法》国家主席28号令，1995年1月1日
《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规范》劳动部第3号令
《工业企业设计卫生标准》 GBZ1-200
《工业噪声控制设计标准》 GBJ87-85
《建筑设计防火规范》 GB50016-2006
《石油化工企业设计防火规范》 GB50160-2008
《职业性接触毒物危险程度分级》 GB5044-85
《生产过程安全卫生要求总则》 GB12801-2008
《安全标志》 GB2894-2008
《爆炸和火灾管理环境电力装置设计规范》 GB50058-92
6.1 概述
本工程主要工艺介质为氨，火灾危险区根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92进行分区，安装于爆炸危险区域内的电气设备均为防爆电气设备，其防爆特征符合国家有关标准、规范。
生产期间严禁动火，停车维修时，必须严格按动火手续办理动火证，并采取有效的防范措施。坚持严格的氮气置换措施。为防止维修过程中发生危害，维修人员配备专用个人防护用具，并有专人在旁监护。
为防止产生火花，应使用无火花工具。严禁钢质工具敲打、撞击。
6.2 安全防治措施
1） 防电伤措施
•电气设备应采取必要的保护设施、电气联锁装置以防止误操作；
•电气设备在设计中应严格执行带电部分不低于最小安全净距离。
•电气设备选用有五防设施的设备，对配电室加锁，严格执行工作票制度；
•所有电气设备应有防雷击设施并有接地设施。
2） 防机械伤害措施
•所有转动机械外露部分均应加装防护罩或采取其它防护措施；
•设备布置应留有足够的操作空间和检修场地。
3） 其它伤害防止措施
•所有钢平台及钢楼梯踏板采用花纹钢板或格栅板以防人员滑倒；
•在楼梯、平台等处，周围应设置护脚和栏杆，以防滑跌；
•对可能有腐蚀性或有毒药品泄漏的地方应酌情设置围堰或防护罩或/和采取防腐措施,检修前应排空设备内液体；
•氨区废水池、沟道等应有盖板和防护设施。
6.3 防治职业危害
1） 防尘、防毒、防腐蚀
考虑到当地严寒，氨的气化系统、事故氨的吸收布置于氨区工艺间内，设机通风及时排除房间内积聚的气体。
SCR反应区与主机共用控制室。SCR反应区设备与管道等均考虑良好的防尘、防毒措施。与氨接触的管道和材料均严禁用铜和锌，防止腐蚀的发生。
2） 通风和防暑
确定合理的工艺布置，厂房加强通风、采光和除尘措施，夏季车间除自然通风换气外，还设有机械通风装置，以排除室内的余热余湿。在有运行人员的建筑物内设置空调。
3） 防噪声
对主要转动设备的噪声水平进行控制，并要求供货商保证，从根本上治理。主要设备及辅助设备的基础及平台的防振处理。对产生振动的汽、水管道，采用加固、防振措施。

7 运行组织和设计定员
脱硝系统的正常运行及启停控制过程在主控制室内完成，运行人员由主体工程统一调配，检修人员由全厂统一考虑，不必增加定员。
脱硝系统检修人员由全厂统一考虑。

8 工程标识系统编码说明
本工程采用中国华电集团公司设备编码规则。
本工程脱硝系统KKS编码见下表：
序 号
KKS编码
系 统 名 称
备 注
一
10/20HSA
机组脱硝烟气系统
单元制
l
10/20HSA11/21
机组脱硝反应器入口烟道
入口烟气
2
10/2010HSA12/22
机组脱硝反应器出口烟道
出口烟气
二
10/20HSD
反应器
单元制
三
10/20HSG
还原剂稀释系统
单元制
l
10/20HSG11/12
1#反应器还原剂稀释系统
稀释空气
2
10/20HSG21/22
2#反应器还原剂稀释系统
稀释空气
四
00HSJ
还原剂供应系统，包括储存
单元制
1
00HSJ60/70
氨存储、供应系统
氨
五
00HSN
废水排放系统
单元制
六
00HSL
工业水系统
单元制
七
00HST
氮气吹扫系统
单元制
八
00HSM
除盐水系统
单元制
九
00HSQ
喷雾系统，包括排水

9主要技术经济指标
设计性能与标准核对
SCR入口NOx浓度
mg/Nm3
350
标态，干基，6%O2
SCR改造后NOx
mg/Nm3
<100
标态，干基，6%O2
SCR脱硝效率
%
71.4

NH3逃逸
ppm
3

系统阻力
Pa
1060
3层蜂窝催化剂及烟道
SO2/SO3转化率（含备用）
%
<1.0

SCR装置的烟气温降
℃
<3

催化剂化学寿命
h
24000

装置可用率
%
>98

装置年利用小时
h
5500
与机组年利用小时相一致
氨耗量
Kg/h
220
单台机组、平均值
催化剂吹扫用蒸汽
Kg/h
300
单台吹灰器、平均值
催化剂吹扫用空气
Nm3/min
21.2
单台机所有吹灰器，均值
仪用空气用量
Nm3/min
0.5
单台机控制用气、平均值
杂用空气用量
Nm3/min
10
单台机组灰斗除灰，最大
Nm3/min
3.5
单台机组灰斗除灰，平均

10 提高技术水平和设计质量的措施
（1）严格执行国家工程建设标准强制性条文。
（2）执行中国华电工程（集团）有限公司各项程序文件的规定，对设计过程进行连续控制。遵守设计控制程序和各项控制标准，确保设计依据资料的完整、准确。
（3）作好设计策划、中间评审、成品校验，组织好各级及顾客的设计评审的工作。作好内部评审和外部评审。充分听取业主及咨询专家意见，以便适时纠偏优化，充分将业主的要求反映在设计中。
（4）避免盲目追求单一指标，注重综合效果，根据本工程具体条件进行专题研究，对设计方案进一步优化。
（5）专业提供的工程量要与同类型电厂相比，做到量准价实，不重不漏。
（6）做好质量信息反馈，充分汲取其他工程的经验教训，避免其他工程出现的问题在本工程中重复出现。
（7）加强设计综合评审工作，协调好专业间配合、设计接口配合，防止错、漏、碰、缺。
（8）对重大设计方案进行重点专题论证。
（9）采用华电集团公司统一编制的KKS编码。（对于未涉及的编码按照通行编制原则编制）。
第二卷 总图运输部分
1 设计依据、采用的标准规范
（1）华电包头电厂提供的设计基础资料；
（2）《总图制图标准》（GB/T5003-2001）；
（3）《火力发电厂总图运输设计技术规定》（DL/T5032-2005）；
（4）《工业企业总平面设计规范》（GB50187-1993）；
（5）《火力发电厂设计技术规程》（DL5000-2000）；
（6）《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）；
（7）《建筑设计防火规范》 (GB50016-2006)；
（8）《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218-2009)；
2 厂址概况及气象条件
见第一卷 总的部分
3 总平面布置
3.1 满足生产要求、工艺流程合理、结合场地地形、地貌特点，因地制宜为原则进行布置。考虑风向条件，合理确定建、构筑物的位置，减少污染。严格遵守国家有关设计和防火规范，并对近远期建设相结合，采取全面统一考虑总体规划，分期实施的方针。
本工程两台600MW燃煤机组的脱硝氨区位于厂区西北部次要出入口附近，SCR区位于锅炉尾部。
脱硝装置的布置详见附图（脱硝装置总平面布置图）。
3.2 脱硝装置具体布置如下：
脱硝装置的SCR反应区位于锅炉炉后，日常检修、维护人员可通过锅炉房电梯到达与脱硝装置相对应的锅炉平台。
氨储罐区生产类别为乙类，工艺装置生产类别为乙类。
以上建筑物间距满足《石油化工企业设计防火规范》表5.2.1条规定。

工艺装置(单元)
液体储罐
（卧式罐）
汽车装卸站
电控室
工艺装置(单元)
-
9m
20m
15m
液体储罐（卧式罐）
9m
-
10m
15m
汽车装卸站
20m
10m
-
10m
电控室
15m
15m
10m
-

3.3 管线布置
本设计范围内的管线布置，按全厂规划统一考虑。本着节省用地、缩短管线长度、减少投资等原则。尽量采用共架、共沟等敷设方式。
有汽车通过的架空管道净空高度不小于5.0米，室内管道支架梁底部通道处净空高度不小于2.2米。
3.4 主要技术经济指标
表3.4-1： 技术经济指标表
序号
指 标 名 称
单 位
数 量
备 注
1
氨站区围墙内占地面积
m2
1630

2
罩棚占地面积
m2
350

3
建筑占地面积
m2
245

4
地面硬化面积
m2
480

5
新建道路面积
m2
928

3.5 竖向设计
3.5.1 布置原则
满足工艺流程和消防安全对高程的要求，满足防潮的要求，因地制宜，尽量节省土（石）方工程量，合理确定设备、建筑标高。
3.5.2 竖向布置
满足厂区防洪、排洪的要求；满足不同设施间联