玻璃窑SCR脱硝和除尘技术方案.doc

优质浮法玻璃生产线
烟气脱硝SCR装置及除尘器

技术方案

目 录
1、前言 4
2、项目简述 4
3、技术规范 4
3．1烟气参数 4
4、技术要求 5
5、技术方案 6
5．1脱硝工艺原理 6
5．2设计方案 7
5．3设备描述 7
5.3.1烟道系统 7
5.3.2 SCR反应器 8
5.3.3催化剂 9
5.3.4氨供应和贮存 9
5.3.5 除尘器 9
5．4 电气系统描述 10
5．5 仪表和控制描述 10
5．6运行 11
6、工艺计算汇总 11
6.1 计算 11
6．2反应器结构设计数据 11
7、供货范围 12
7．1催化剂 12
7．2反应器 12
7．3烟道系统 12
7．4热空气吹灰系统 12
7．5 氨供应设备 13
7．6管道系统 13
7．7保温 13
7．8仪表与控制 14
7．9电气 14
7．10建筑 14
7．11土建 14
7．12专用工具 14
7．13备件 14
7.15 设备供货清单 14
8、服务范围 15
8．1设计 15
8．2安装 16
8．3试运的咨询服务 16
8．4培训 16
附件1：工艺流程图 18

1、前言
随着玻璃工业的迅速发展，玻璃市场对产品的质量、品种要求更高，为了满足市场对优质浮法玻璃的需求，利用国家当前开发中西部大好时机下所独具有的优越地理条件，利用企业自身所具有的资源、资本、技术等有利条件，四川泸州海纳环保科技有限公司选择泸州纳溪区化工园区内，建设两条优质浮法玻璃生产线，产能达到520t/d，生产电子级优质浮法玻璃，增强市场竞争力。
在玻璃生产过程中，玻璃窑排放烟气含一定量的氮氧化物，需要进行烟气脱硝处理，已满足国家环保要求及当地总量减排指标要求，综合考虑，决定选用脱硝效率最高的选择性催化还原法（SCR）脱硝工艺，还当地生产、生活一个美好蓝天。
2、项目简述
2．1 工程名称：520t/d玻璃窑脱硝EPC工程
2．2 建设地点：
2．3 工程概况：
脱硝装置将利用场地就近布置，在进烟囱前的出口烟道旁，还原剂系统在远离反应器的位置，且符合安全防火规程要求。
2．3．1 地质条件
2．3．2 运输
（略）
2．3．3 燃料
川西南片区天然气。
2．3．4 水源
2．3．5 循环冷却水系统
2．3．6输配电布置
业主提供，满足SCR装置要求。
2．3．7 气象条件
川西南气象条件

3、技术规范
3．1烟气参数

序号
项 目

一
烟气参数

1
烟气流量Nm3/h
48230
2
烟气温度℃
320*
3
烟气烟尘含量mg/Nm3
189
4
烟气烟尘粒度μm

5
烟气NOx含量mg/m3
1850
6
烟气SO2含量mg/m3
450
7
烟气HF含量mg/m3
5.1
8
烟气HCL含量mg/m3

9
烟气进口压力（Pa）

10
烟气出口压力（Pa）

11
烟气含水蒸汽（%）

12
烟气含氧量（%）

二
烟气烟尘参数

1
SO3%

2
Na2O%
29.19
3
K2O%
1.31
4
SiO2%
5.83
5
Fe2O3%
2.77
6
Al2O3%
2.2
7
CaO%
0.47
8
TiO2%
0.46
9
Cr2O3%

10
CuO%

11
烟尘比电阻

*余热锅炉排烟温度，型号：Q18/1000-4.0-1.27。
4、技术要求
-脱硝效率： ≥90%。
-排放烟气含尘量：≤25mg/NM3
5、技术方案
l 本方案设计基于我公司对同类脱硝装置及除尘的设计经验。
l 设计排放标准按照业主要求执行。
l 还原剂采用纯氨（NH3）
l 催化剂采用蜂窝式催化剂，
脱硝方案的设计遵循：
1）GB26453-2011“平板玻璃工业大气污染物烟气排放标准”要求。2）
2）选择性催化还原法脱硝技术规范
3）袋式除尘工程通用技术规范
4）中国国家标准，标准及其它相关技术标准。
5）业主的要求。
5．1脱硝工艺原理
脱硝工艺采用选择性催化还原方法，该反应发生在装有催化剂的反应器里，烟气与喷入的氨在催化剂的作用下反应，实现脱出氮氧化合物。烟气中的氮氧化合物通常由95%的NO和5%的NO2组成，它们通过以下反应转化成水和氮气。
4 NO + 4 NH3 + O2 -> 4 N2 + 6 H2O
4NH3　+　2NO2　+　O2　->　3N2+6H2O
1 NO2 + 1 NO + 2 NH3 -> 2 N2 + 3 H2O

NOX的转化率由如下公式表示：

ηNOx —— 脱硝效率%
NOxin —— 反应器进口NOx浓度
NOxout —— 反应器出口NOx浓度
相对于反应器上游进口处的NOX浓度，需要的NH3量几乎与NOX的转化率成正比。
5．2设计方案
本玻璃窑生产线布置1台反应器，反应器布置窑后烟囱前，反应器内催化剂采用2层模式，每层布置1个模块。
5．3设备描述
5.3.1烟道系统　
烟气从玻璃窑出来，进入垂直布置的SCR反应器里，在反应器里烟气向下流过均流器、催化剂层，再进入引风机，最后通过烟囱排入大气。

SCR进口烟道连接原烟道，出口烟道连接要烟囱前，SCR入、出口设置高温气动闸板阀，以及相应的膨胀节。
烟道设置必要的测点接管座，便于试运行和运行中进行测量(温度测量和采样)。此外，安装足够的管座用于监控系统的启动。管座的布置方式满足测量需要。
5.3.2 SCR反应器
SCR安装在独立的混泥土或钢架平台上，截面成矩形。SCR反应器外壁一侧在催化剂层处有检修门，用于将催化剂模块装入催化剂层。每个催化剂层都设有人孔，便于进入检查催化剂模块

反应器采用高压热空气吹灰，选择伸缩是多喷嘴吹灰器，装在每催化剂层的上方。
5.3.3催化剂
催化剂采用蜂窝式催化剂，主要活性成分为TiO2、V2O5和WO3。
蜂窝式催化剂采用单体独立包装防止运输碎裂，人工现场安装，催化剂在运输直到安装反应器门前，均需轻挪轻运，防止破损。
安装人员需戴防护口罩。
5.3.4氨供应和贮存
采用气态纯氨作为还原剂。由管道输送方式输送到指定位置。气态氨与稀释空气稀释后，经氨注射栅格（AIG）注入SCR反应器入口前的烟道中。
本系统设置单独液氨系统，一体化布置，满足国标防火与安全要求。。
氨系统由以下主要部件组成：
- 氨分配站——总厂管道送来，流量计量并分配SCR混合器前；
- 稀释组件——风机送风，稀释气态氨。
- 氨注射栅格(AIG)——安装于通向SCR的烟道内部，带有注射喷嘴。栅格将稀释后的氨气体注入烟道，注入的氨流量与NOx 浓度匹配；
5.3.5 除尘器
除尘器采用布袋除尘器，主要参数如下：
序号
名称
单位
参数
1
烟气量
M3/h
48230
2
过滤面积
M2
825
3
过滤风速
m/s
0.97
4
脉冲阀规格
只
72
5
入口含尘浓度
mg/NM3
189
6
出口含尘浓度
mg/NM3
25
7
室数
室
2
8
滤袋条数
条
260
9
袋笼条数
个
260
10
滤袋材质

PPS
11
滤袋规格
mm
φ120×4500
12
烟气温度
℃
170
13
喷吹压力
Mpa
0.25~0.3
14
压缩空气耗量
m3/min
1.2
15
设备阻力
Pa
≤1500
16
设备漏风率
%
≤2

5．4 电气系统描述
脱硝的用电主要包括两个部分：
1）.反应器及其附属设备部分，这部分电源可以从厂用电按炉分段的低压PC段引接，
2）.空气压缩机和氨供应系统，这部分为公用系统，其用电从厂用电公用PC段引接。气动阀用气体从业主空压机接入。
电气系统包含以下几个部分：
· 动力分配系统
· 电缆和桥架
· 其他辅助系统
动力分配系统分配动力到风机、泵和SCR工程相关的其它用电设备。
电缆和桥架系统提供从各种分配设备和分配盘输送电能到用电设备。电缆同时提供电能分配母线的互相连接和各种仪表、控制、保护和通信系统设备的信号输送。桥架提供电缆的支撑、机械保护和分配。
电缆和桥架系统的主要部件如下：
· 动力电缆
· 控制电缆
· 仪表与热电偶电缆
· 照明电缆
· 电缆桥架
· 导管
· 附件如接线盒等
其他辅助系统的主要由以下几部分组成：
· 照明和插座
· 防雷接地系统
· 管道伴热
· 通讯系统
· 火灾报警和消防系统
5．5 仪表和控制描述
NOx和O2含量，流量，压力、温度等值通过就地的测量仪表转换为4-20mA的信号送入工厂现有DCS系统中，不单独设置DCS。
5．6运行
催化剂安装之后尽早初次运行反应器。脱硝装置安装完成并调试合格后即可投入生产运行。
6、工艺计算汇总
6.1 计算
脱硝效率：90%
氨耗量：45kg/h
稀释空气量：1200M3/h
阻力：750Pa。
6．2反应器结构设计数据
催化剂（单台炉）
烟气量
NM3/h
48230
催化剂型号

蜂窝式
节距
Mm
7.6
反应器数量
个
1
催化剂总体积
m3
~17.5
反应器设计依据：
反应器数量

1
反应器尺寸
mm
2000*3000*10000
模块尺寸
mm 长度
950
mm 宽
1930
mm 高
1250
催化剂模块大体重量
Kg
1300
每层模块数

3
层数

3

7、供货范围
除非特别说明，以下所述供货范围为1台反应器设备。
7．1催化剂
初期装入的催化剂组成：
催化剂体积： ~17.5m3
初始催化剂重量 ~12.2t
催化剂类型 蜂窝型
每台反应器催化剂填充层数 3层
7．2反应器
l 1个反应器本体（包括内部支撑催化剂的钢构架和人孔等）；
l 1个反应器入口罩；
l 1个反应器出口罩；
l 1套反应器支撑钢构架；
l 1套反应器平台楼梯
l 1套催化剂装载系统，包括在反应器内外运送催化剂的推车、提升机和一个运载工具；
反应器尺寸：
宽度： 2000m m
长度： 3000mm
高度： 10000mm
催化剂层之间的距离 ： 2500mm
7．3烟道系统
一路SCR反应器入口烟道：断面尺寸；
一路从SCR反应器出口罩到烟囱前：φ1500mmmm；
SCR反应器入口烟道膨胀节和挡板门；
SCR反应器出口烟道膨胀节和挡板门。
7．4热空气吹灰系统
本项目无蒸汽，故在SCR出口设计管式空预器，将冷空气加热到130℃后，用于吹扫催化剂表面积灰。
每台反应器吹灰系统组成：
- 3台移动式多喷嘴热空气吹灰器、每层1只、3耙，移动距离900mm。
- 1个管式空预器管箱。
-2台高压罗茨空气风机，压头250KPa，80L/min
- 1套管线
-1套电控启停装置
7．5 氨供应设备
液氨供应系统，包括氨卸载系统、氨贮存系统、氨蒸发和稀释系统、氨注入系统。用于反应器的氨供应系统设备包括：
- 1套罐车卸载组件；
- 2套100%能力的压缩机组件；
- 1个约10m3 的液氨贮罐；
- 1套氨蒸发器（1用1备），额定蒸发量为60kg/h
以下为供货部分：
- 2台100%能力的稀释空气风机（一运一备）
- 1套氨注射栅格(AIG)。
7．6管道系统
不同SCR部件与终端间的连接管道材料, 包括弯头、配件、 法兰、 垫圈、螺栓等，管道系统将用于下述介质：
l 氨气
l 吹灰蒸汽
l 仪用气
l 喷洒水
l 排出气体
l 氮气
l 稀释空气系统
7．7保温
烟道、反应器、吹灰蒸汽管道和氨蒸汽管道需要保温。
保温钉、压板、支腿等保温用金属件的设计和供货由供方负责，保温材料推荐采用硅酸铝耐火纤维和高温玻璃棉复合层结构，由业主采购。
SCR壳体、烟道保温外护板采用0.7mm镀锌板。
7．8仪表与控制
SCR仪表与控制系统组成
- SCR模拟与逻辑控制，包括PLC系统和接口至主DCS系统，包括ＤＣＳ系统的DCS和SCR信号）该部分由业主提供。
- 1 套SCR系统运行要求的就地仪表
- 1套NOx 分析仪， 1拖2布置方式。
- 仪表电缆
7．9电气
- 氨供应设备和吹灰器的分配箱
- 接线盒
- 接地材料
- 至MCC的电缆
- 电缆桥架
- MCC柜（我公司负责设计，业主供货）
7．10建筑
SCR系统所有设备均按室外布置。洗眼与淋浴室等由业主自供。
7．11土建
提供设备载荷。
不包括地质勘测、土壤状况、地基荷载和对地基的静态分析等工作。
污水坑等SCR土建构筑物和SCR钢构架基础由供方提资，由业主或第三方设计和施工。
7．12专用工具
设备有特殊要求，需要专用工具，由设备供应商提供。
7．13备件
系统备用设备在系统设计中已考虑，增加的备件不包括在此范围。
7.15 设备供货清单
序号
系统
系统分部件
数量
备注
1
反应器

1.1
反应器壳体
1

1.2
烟道（入出各1）
2

1.3
烟道挡板（含气动执行机构）
2

1.4
均流装置
1

1.5
绝热材料
1

1.6
平台
1

1.7
吹灰器
3

1.8
膨胀节
2

1.9
氨注射系统
1

1.10
氨/空气混合器
1

1.11
氨区、注射区阀门
10

1.12
混合风机
2

1.13
吹灰高压风机
2

1.14
加热管箱
1

1.15
连接管道
1

2
催化剂
蜂窝型催化剂 M3
17.5

3
制氨系统

成套供货　

3.1
液氨储存罐
1

3.2
液氨泵
1

3.3
氨蒸发器
1

3.4
氨缓冲罐
1

3.5
氨区仪表、电缆
1

4
钢结构

1

4.1
烟道支撑
1

4.2
反应器钢结构
1

5
DCS
S-200、触摸屏一体化
1

6
仪表
温度、压力变送器
1

7
CEMS

1

8
电气

1

9
信号线缆

2000

10
引风机
变频、50000NM3/h、320℃、4000Pa
1

11
除尘器
CD825-0、48230NM3/h、170（max:200）℃
1
压缩空气业主提供
12
喷水降温装置
PLC自动控制
1
厂用水，0.6MPa，业主提供

8、服务范围
8．1设计
设计与文件包括如下：
- 工艺设计与总体布置
- 部件布置
- 管道布置
- 部件资料清单
- 加工图纸
- 计划进度表
- 工艺流程图
- 工艺资料如物料平衡，温度和压力等
- 设计资料所需的电耗清单
- 电压水平单线图
- 电器设备布置图
- 仪表清单
- P&I图
- 设置点清单
- I/O清单
- 闭环控制图
- 逻辑图
- 信号识别码
- 仪表与控制设备布置图
8．2安装
提供供贷范围内设备的安装指导。
8．3试运的咨询服务
我方将派技术人员为业主提供运行参考资料、试运现场指导，直到试运结束。
8．4培训
在试运期内，我公司将为业主培训数名合格的运行人员。并提供相应的SCR系统支撑文件。
文件包括如下内容：
- SCR工艺系统综述，含：
运行理论
运行影响因素
基本的化学原理
系统 / 设备描述
工艺 / 设计理论
- 保养与维护：
组装与拆卸指南
保养与维护程序
检查方法
备件目录
零部件清单汇总
- 答疑，包括：
运行
机械
电气
I&C系统
- SCR系统运行功能，包括：
运行指南包括，运行前的检查、启动、正常运行、紧急运行、遥控运行
运行调试
逻辑图
P&I 图
性能等曲线等
主要部件描述
主要管道、仪表、控制和联锁装置
在培训前，上述培训项目以及教材（培训手册和资料等）会有详细说明并完全地及时地提供给受训人员。

附件1：工艺流程图

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