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1、瓦斯气燃料锅炉外排烟气脱硝治理项目 初步设计方案 晋 瓦斯气发电厂 瓦斯燃料锅炉外排烟气湿法脱硝项目 （氨法脱硝工艺） 初 步 设 计 方 案 书 湖南湘牛环保实业有限公司 工程设计证书等级：甲级 编号：A143001778 2011-2 编 制 及 审 核 人 员： 单位：湖南湘牛环保实业有限公司 项目负责人：罗建国（高级工程师） 审 核：戴慧敏（高级工程师） 编 制：罗建国（高级工程师）
2、 工 艺：罗建国（高级工程师） 给排水：郑宇其（高级工程师） 电 气：周辉军（工程师） 结 构：罗建国（高级工程师） 概预算：肖 骞（造价师） 工程设计证书等级：甲级编号：A143001778 二0一一年二月 目 录 前言 3 1. 概况 4 1.1建设项目概况 4 2. 设计依据及原则 4 2.1脱硝方案的选择 4 2.2设计原则 4 3. 设计、供货范围及设计接口 6 3.1 设计、供货范围 6 3.2 设计接口 6 4.工艺设计方案 7 4.1氨液脱硝反应原理 7 4.2脱
3、硝系统物料计算表 8 4.3工艺流程简述 9 5. 分系统介绍 10 6脱硝装置运行的经济分析 30 6.1 脱硝装置年经济指标 30 6.2 结论及说明 30 7售后服务承诺书 30 6 前言 1.1 本技术方案是用于瓦斯燃料锅炉发电厂锅炉烟气脱硝治理，烟气脱硝处理采用氨法脱硝工艺，填料塔喷淋技术。 1.2 本技术方案仅为初步
4、设计，方案中取用的一切设计参数均由业主方提供，如提供的原始数据与实际有出入，则可能导致配置的工艺设备发生相应变化。 1.3本技术方案提供的工艺将保证氨法脱硝后的锅炉外排烟气： 符合GB13223－2003《火电厂大气污染物排放标准》第三时段要求：NOx 含量≤80mg/Nm3 1. 概况 1.1建设项目概况 瓦斯气燃料锅炉发电厂，依据国家及地方环保法规，锅炉烟气需经过脱硝治理达标后才能向大气排放，所以需按照一用一备配置相应的脱硝装置。 锅炉烟气相关参数见下表： 表1 锅炉烟气基础设计参数 序号 名称 单位 指标 备注 1. 锅炉规模 t/h
5、 2. 工况烟气量 m3/h 125000 计算值 3. 标况烟气量 Nm3/h 84000 业主提交 4. NOx 浓度 mg/ Nm3 742 5. NO2 浓度 mg/ Nm3 270 业主提供 6. NOx 流量 Kg/h 62.33 计算值 7. NO2 流量 Kg/h 22.68 计算值 8. 装置入口烟气温度 ℃ 115℃ 9. 治理后要求NOx排放浓度 mg/Nm3 ≤80 注：根据业主方提供的原始参数，与同类型同规模锅炉烟气对比，标况烟气量与工况情况严
6、重不符，为此，采用125000m3/h工况烟气量，计算得8.4万Nm3/h的单炉标况烟气量进行设计计算。 2. 设计依据及原则 2.1 脱硝方案的选择 氨法脱硝,就是以氨(NH3)为吸收剂将锅炉外排烟气中的气态氮氧化合物固定为铵盐或还原为单质硫、将氮氧化物转化为氮气而实现清洁排放的工程技术。以瓦斯气为燃料的锅炉烟气治理采用该技术具有设备精简、占地面积小、基建投资少、运行管理方便等优点,日益受到人们的关注和重视。目前,烟气同时脱硝、脱硝技术可分为两类: 炉内燃烧过程的同时脱除技术和燃烧后烟气同时脱除技术。 其中,燃烧后烟气同时脱硝、脱硝是今后进行大规模工业应用的重点。大多数电厂配套有湿法
7、脱硝装置,开发与湿法脱硝技术相集成的脱硝、 脱硝一体化技术是该领域研究的难点和热点课题。目前,研究较多的脱硝、脱硝一体化技术有氧化吸收技术(如等离子体法,光催化同时脱硝、脱硝技术,过氧化氢氧化吸收技术),还原反应(如尿素同时脱硝、脱硝技术)和湿式络合吸收工艺等。 2.2 设计原则 1. 本方案遵循国家及项目当地有关法规、规定进行编制。 2. 采用优化设计方法，提高设计水平并降低工程投资额。 3. 严格执行资源综合利用原则，积极改进工艺技术，采用无害或少害的工艺。 4. 贯彻“安全生产，预防为主”的方针。 5. 项目建设过程中可充分利用项目所在公司相应的设施，节约投资，加快工程的建设
8、周期。 6. 本方案按照业主要求对105％的工况烟气量进行脱硝处理。 7.其他： 1）为确保脱硝系统在运行及事故状态时不影响发电系统本身的运行，脱硝系统设置100%烟气旁路，并设置独立的脱硝系统增压风机，对原引风机不改动。 2）氨法脱硝方式采用外购氨水配制脱硝液体。 3）氨水采用2个筒仓。一个配置罐，一个循环罐。 4) 脱硝设备年利用小时按7200小时考虑 5）脱硝设备年利用率≥95%。 2.3设计、制造主要规范和标准 本工程烟气脱硝系统所有设备、材料、建筑、工具、配件的设计、制造、验收、试验和材料满足中国国家标准（GB系列）和电力行业标准（
9、DL系列）及其它行业标准的要求。对于进口设备可采用所在国最新标准，但不得低于国家标准。国家强制性法律法规必须执行。 a.执行标准： 1、《火电厂大气污染物排放标准》GB13223－2003； 2、《火电厂烟气排放连续监测技术规范》HJ/T75－2001； 3、《固定污染源排放烟气连续监测系统技术要求及监测方法》HJ/T76； 4、《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》DL5053－1996 5、《环境保护产品技术要求 湿式烟气脱硝除尘装置》HJ/T288－2006； 6、《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硝工程技术规范》HJ462-2009； 7、《钢结构工程施工质量验收规范》GB
10、50205-2001； 8、《建设项目环境保护竣工验收管理办法》（国家环境保护总局 2001 年） 化工工业出版社《化工工艺设计手册 第三版》 b.验收标准： 《火电厂大气污染物排放标准》GB13223－2003第三时段要求： NOx 含量≤80mg/N 瓦斯燃料锅炉发电厂锅炉烟气脱硝项目 初步设计方案 3. 设计、供货范围及设计接口 3.1 设计、供货范围 本工程设计及供货范围：从锅炉引风机外排出口烟道开始，至原烟囱烟道的接入口范围内的所有工艺、设备、电气、控制、防腐保温、照明、暖通、给排水等，提交系统工
11、艺土建条件图。土建工程设计和施工由甲方负责。 3.2 设计接口 3.2.1 烟气 进口：从锅炉引风机外排出口烟道接出。 布置：脱硝系统的布置不影响原有设备、建筑的布置，并留有足够的间距。 挡板门：脱硝系统的所有挡板风门由承包方负责供货、接口、安装和供电及控制。挡板门密封风系统也均由承包方设计、供货及安装。 3.2.2 工艺水： 进口：由业主方送达脱硝界区外1m处。 3.2.3 电气 脱硝系统电源电缆进线的接线处为界。业主方只将电缆送至脱硝进线柜开关下桩头（无高压柜则将电缆送至脱硝变高压侧）。承包方提供包括脱硝系统内的全部电气设备、电缆、桥架及其他材料并安装。
12、 3.2.4 控制 脱硝（系统）厂家提供整套相关PLC控制系统、全部就地仪表、电缆和安装材料，并在锅炉原控制室设置操作员站，以便全厂统一集中管理和操作。脱硝PLC系统与锅炉控制系统需预留以下硬接线端口（包括输入输出）：（1）锅炉MFT(主燃料跳闸)状态；（2）锅炉点火信号；（3）锅炉负荷信号；（4）脱硝塔进口挡板门已开、关信号；（5）脱硝塔出口挡板门已开、关信号；(6)脱硝塔旁路挡板门已开、关信号；（7）脱硝塔运行信号。 3.2.5 消防 、避雷 脱硝区域内消防、避雷装置由业主方统一考虑。 3.2.6 给排水 脱硝界区内生产废水零排放，生活污水、雨水等由承包方收集到指定的排
13、水坑内。 3.2.7土建工程 脱硝区域内的土建工程由业主方自行负责建设。 4.工艺设计方案 4.1 脱硝工艺的选择 脱硝工艺的选择一般应根据业主建设及运行要求、烟气量、NOx 含量及脱硝效率、脱硝工艺成熟程度、脱硝剂供应条件、水源情况、脱硝副产物的处理、厂址场地布置条件等因素，经全面技术经济比较后确定。 根据晋 瓦斯气燃料锅炉发电厂业主实际情况，本方案以脱硝效率最高、保证运行可靠为原则，采用氨法脱硝工艺。 4.2 氨法脱硝机理 氨法脱硝的原理是：它用氨(NH3)的水溶液吸收 NOx。 化学原理如下： 4NH3 + 4NO + O2 →6H2O
14、 4N2 4NH3 + 2NO2 + O2 →6H2O + 3N2 4NH3 + 6NO →6H2O + 5N2 8NH3 + 6NO →12H2O + 7N2 4.3 工艺特点： （1）用氨做脱硝剂，可获 80%以上脱硝效率。 （2）由于使用氨水溶液做吸收剂，化学反应速率快，一般能耗较低。 （3）因反应过程复杂，氨的消耗比例在不同的工程有不同的结果。 4.4 工艺计算及分析 表2 序号 名称 单位 指标 备注 1 工况烟气量 m3/h 125000 2 标况
15、烟气量 Nm3/h 84000 3 入口烟气温度 ℃ 115 4 入口含 NOx 浓度 mg/Nm3 742 5 入口含硝量 kg/h 62.33 6 NOx 排放浓度 mg/Nm3 ≤80 7 NOx 脱除效率 ％ ≥89.2 8 NOx 去除量计算 kg/h 61.65 9 NH3 耗量 kg/h 34 10. 20%氨水耗量 Kg/h 170 4.5 工艺流程及说明 本方案氨法湿法脱硝由原料氨水供应系统、填料喷淋塔脱硝吸收循环系统、风机及烟气 系统、废水开路排放系统等组成：
16、 脱硝系统采用正压运行，电厂烟气经增压风机由进口烟道进入填料脱硝塔，与来自氨水供应系统的吸收液反应，然后由塔顶烟囱或进入业主现有烟囱排放。塔上部设置逃逸氨扑集器和除雾器。 脱硝液进入填料吸收塔后，与烟气中的 NOx 逆流吸收，反应后的脱硝液进入塔底浆液池，循环泵入吸收塔；浆液池设置开路排放部分废水并补充入新鲜的原料氨水。 氨法脱硝技术成熟，运行稳定可靠，脱硝效率高，可以完全满足业主排放标准的要求。 本工程设计尽可能考虑烟管道短，系统简单，减少业主土建工程量，设备占地少， 好布置，投资省，管理方便，调节灵活 4.6 关键设备说明 开孔波纹板填料床吸收反应塔工艺原理： 1、初接触吸收反
17、应：吸风主干管送来的酸雾气体沿吸收反应塔主筒切线方向进入设备下部经气流均质、均量、稳流后沿塔内壁以旋涡状上升。在上升的过程中与自第一层填料床流下的反应液进行初次接触吸收反应；然后在导流板的作用下进入塔内开孔波纹板填料床。 2、第二、三级工艺采用堆砌开孔波纹板工艺技术； PP-R开孔波纹板填料，是由许多具有相同几何形状的填料单元体组成，由相互平等又叠加的波纹片组成圆柱单元和波纹填料。根据波纹片竖向倾角的不同，由于波纹填料分离效率为散堆填料的几倍到几十倍，传质比表面比其它填料大几倍到几十倍，与废气流的接触反应面积成几何倍数增长。从而达到超效除酸雾的目的。 填料吸收反应塔它改变吸收塔常用的吸收方
18、式，使吸收剂成为连续相而吸收质成为分散相，从而大大降低传质阻力，加快反应效率。波纹板还具有耐腐蚀、耐磨性能好，通道规整、气体阻力小压降低、.比表面气相、液相传质效率高的吸收、化学反应完全的新填料，能高效率达到净化气体的目的。 5. 系统设置设计方案 5.1 烟气系统 5.1.1系统简介 锅炉烟气系统均为正压操作，避免了引风机可能受到的低温烟气的腐蚀，从而保证了风机及至整个氨法脱硝系统安全及长寿命运行。 锅炉对应的原引风机来的烟气，分别由烟道引至本次设计的氨法脱硝系统。经过原烟气挡板后, 进入增压风机，经增压后进入脱硝塔进行脱硝反应。在吸收塔内原烟气与氨水液充分接触反应以脱除其中
19、的NOx，同时烟气自身温度得以降低。经处理过的脱硝烟气连续通过高效除雾器，使得烟气中夹带的大部分浆液液滴分离出来，保证了烟气出口含雾滴＜75mg/Nm3（标况、干态）。净烟气再经出口烟气烟道、出口挡板和烟囱，排放到大气中。 为了将氨法脱硝系统与锅炉分离开来，在整个烟气系统中共设置带电动执行机构的、保证零泄露的烟气挡板门，其中设置旁路挡板门、原烟道进口挡板门、净烟道出口挡板门。 当脱硝系统正常运行时，旁路挡板关闭，原烟气挡板和净烟气挡板开启，原烟气分别通过两个原烟气挡板后进入脱硝装置进行脱硝反应。在要求关闭脱硝系统的紧急状态下，旁路挡板自动快速开启，原烟气挡板和净烟气挡板自动关闭，使烟气直接
20、排入烟囱，从而不影响锅炉的正常运行。 为防止烟气在挡板门中的泄露，烟气挡板门设置有密封空气系统。 烟道采用普通钢制烟道。脱硝塔入口前的原烟气段烟道由于烟气温度较高， 均无需防腐处理。脱硝塔出口后的全部净烟气烟道由于烟气温度已降至55℃以下，接近酸露点，因此设计采用玻璃鳞片树脂涂层防腐。 按建设方提供的烟气量参数设置烟气管网，管网管道按现场总平面布置。设计原则如下： (1)烟气管按规范《GB50243-2002》要求采用δ＝4～6mm的优质Q-235A钢板管，并在进、出烟气管上设置Φ100检测孔；依挡板门设置钢结构工作平台。 （2）烟气管外作80mm厚玻璃纤维棉保温层。 （3）烟道根
21、据可能发生的最差运行条件（例如：温度、压力、流量、污染物含量等）进行设计，根据现场情况尽量减免烟道弯头，减少烟气系统阻力，并对烟道外表面进行保温处理。 （4）塔体外排烟气管道内壁以玻璃鳞片树脂作防腐涂层进行保护。 （5）烟道的走向能确保满足冷凝液的排放，不出现水或冷凝液的积水。任何情况下膨胀节和挡板不布置在低位点。 5.1.2主要设备 烟气系统主要设备包括：烟气挡板门(及附属设备)、膨胀节等。 (1) 烟气挡板门 本期设置有3台挡板门，其中1台旁路挡板门、1台原烟道进口挡板门、1台净烟道出口挡板门。为防止烟气在挡板门中的泄漏，挡板门设置有密封空气系统。当脱硝系统正常运行时，旁路挡板
22、关闭，原烟气挡板、净烟气挡板开启。原烟气通过烟道系统进入脱硝系统进行脱硝反应。当脱硝系统或锅炉发生事故时，旁路挡板开启，原烟气挡板、净烟气挡板关闭，烟气就不进入FGD装置而直接走旁路进入烟囱排至大气。烟气挡板门采用空气密封双挡板门。 与钢烟道不同, 挡板门的防腐措施, 主要靠正确选用金属材料来保证。其主要部件的材质详见下表: 表 3 烟气挡板门主要设计参数和材质表 旁路挡板 原烟气挡板 净烟气挡板 漏 风 率 0 0 0 设计压力 2mbar 2mbar 2mbar 压 降 <50Pa <50Pa <50Pa 开启时间 ≤25s /90o
23、≤60s ≤60s 关闭时间 ≤60s /90o ≤60s ≤60s 框 架 净气侧：碳钢衬DIN 1.4529 原气侧：碳钢 碳钢 碳钢衬DIN 1.4529 轴 35#包覆DIN 1.4529 35# 35#包覆 DIN 1.4529 叶 片 净气侧：碳钢衬DIN 1.4529 原气侧：碳钢 碳钢 碳钢衬1.4529 烟气挡板配一套密封空气系统, 设备有挡板门密封风机。密封气压力至少比烟气压力高 500Pa以上，风机在设计上考虑有足够的容量和压头。 （2）膨胀节 膨胀节用于补偿烟道热膨胀引起的位移，膨胀节在各种条件下能吸收设备和管
24、道的轴向和侧向位移，以保护设备和管道免受损害和变形。 膨胀节保证在系统设计最大正压/负压再加上1000Pa的余量和最高温度(一般为200℃持续30分钟)下无损坏，并保持100%的气密性。 膨胀节与烟道可采用螺栓法兰连接或焊接，但是，位于设备的接口处，如挡板、风机、或位于脱硝系统供货界限处的膨胀节采用法兰螺栓连接方式。 位于挡板门附近的膨胀节有适当的净距，以避免与挡板门的移动部件互相影响。 膨胀节将考虑烟气的特性，膨胀节外保护层考虑检修。 所有膨胀节框架有同样的螺孔间距，间距大小保证不会造成烟气泄漏。 在膨胀节每边提供足够的净空，包括平台扶梯和钢结构通道的距离。 （3）增压风机
25、增压风机为烟气提供压头，使烟气能克服整个脱硝系统从进口分界到烟囱之间的烟气阻力。 根椐《火力发电厂设计技术规程》DL5000-2000, 设计上将风机的压力富裕系数选为1.2，流量富裕系数选为1.1，并加10℃温度裕量。增压风机由于避免了受到低温烟气的腐蚀, 设计和制造上主要考虑合理的叶片材质，以防止叶片磨损, 以保证长寿命运行。并且在结构上，考虑叶轮和叶片的检修和更换的方便性。 增压风机技术参数性能如下(BMCR)： 设计流量： 125000m3/h(湿态，每台) 设计压头： 3400Pa 电机技术参数性能如下： 电机功率：N=200 kW 辅助设备：增压风机配备必要的仪表和控
26、制，主要是监控主轴温度的热电偶、失速报警装置 23 5.2 NOx吸收装置系统 5.2.1 NOx吸收系统简介 NOx吸收系统是烟气脱硝装置的核心，主要包括吸收塔、除雾器、浆液循环泵等设备。在吸收塔内，烟气中的NOx被吸收浆液洗涤并与浆液中的NOx、CO、CO2发生反应，反应生成的亚碳酸氨在吸收塔底部的循环浆池内的空气氧化后外排。烟气经过塔顶的除雾器后，除去了脱硝后烟气夹带的大部分细小液滴，使烟气含雾量低于75mg/ Nm3
27、干态）。 本脱硝工程的核心装置是吸收塔，按配套一座吸收塔设计，吸收塔为圆柱体，底部为循环浆池，上部主要部分为吸收洗涤区，布置了二层开孔波纹板填料四层喷嘴。烟气在吸收洗涤区自下而上流过，经洗涤脱硝后从吸收塔顶侧部排出。 吸收塔塔体为钢结构，采用高钛含量的工业陶瓷作为内衬，吸收塔直径为5.8m，采用4台离心式浆液循环泵；每套除雾器都安装了喷淋水管，通过控制程序进行自动冲洗，用以去除除雾器表面上的结垢和补充因烟气饱和而带走的水份，以维持吸收塔内要求的液位。 在脱硝系统定期清洗或出现事故停机需要检修时，吸收塔内的吸收浆液由排浆泵排出并存入事故浆池中，以便对脱硝塔进行维修。 单回路吸收塔中最佳
28、的pH值应选择在7到9之间。如果pH值低于此值，浆液的吸收能力下降，最终影响到NOx的脱除率。 在吸收塔烟气净化区，烟气冷却下来温度降到饱和温度，并由来自循环浆液的水蒸汽进行饱和。吸收塔水的损耗（烟气饱和，副产品水分）一部分通过除雾器的冲洗水，一部分通过滤液返回液得以补偿。 吸收塔顶部布置有排气挡板，在正常运行时挡板是关闭的。当脱硝装置走旁路或当脱硝装置停运时，当旁路挡板开启时，原烟气挡板和净烟气挡板关闭，排气挡板开启，开启吸收塔排气挡板目的是为了消除在吸收塔氧化风机还在运行时或停运后冷却下来时产生的与大气的压差。 5.2.2主要设备 （1）吸收塔 本脱硝系统的吸收塔采用开孔波纹板填
29、料喷淋的结构。 脱硝塔的有关技术参数如下： 吸收塔进口烟气量： 125000m3/h (单机，湿, 设计工况) NH3/ N02 (mol)： 1.03 吸收塔浆池的直径： 5.8 m(内径) 吸收塔直径： 5.8m(内径) 浆池高度： 4.80m 吸收塔高度： 18m(全高) 浆液池容积： 105m3 (2) 浆液循环泵(3+1台) 浆液循环泵采用单级单吸悬臂式离心泵。浆液循环泵室内布置。浆液循环泵把吸收塔浆液池内的吸收浆液循环送给喷嘴, 每台循环浆泵与各自的吸收洗涤层
30、连接。循环泵的技术参数如下： 泵的型式： 单流单级无堵塞卧式离心泵，每塔3台泵参数如下： 流量： 3台泵分别为 ：75/65/65/65m3/h 压头： 3台泵分别为 ：45/45/45/45m 本工程共采用两套两种规格的浆液循环泵，在正常情况下，不另外设备用泵。 5.3 氨液制备系统 5.3.1 系统简介 氨液配置系统为脱硝装置提供吸收氨溶液。罐装氨水将一定量的氨水投入氨液配置罐，通过低液位报警信号提醒工人打开补水阀往罐内补水，经搅拌机充分的搅拌得到氨液溶液。当脱硝装置启动时，由人工开启氨液罐出口阀门到一定开度，往循环池输送氨液。待脱硝
31、系统稳定运行后将氨液罐的出口阀门调节到最小开度，以补充循环系统消耗的氨液。当液位计指示低值报警时，由人工补水的同时需补充氨液。一般一天补充两次即可。 5.3.2 主要设备 （1）氨液循环泵 数量： 3 流量： 60m3/h 扬程： 45 m （2）氨液配制箱 数量： 1 容量： 55 m3 尺寸： φ4.5m 高3.5m 1台搅拌机 V＝4.5m/S 5.4 工艺水系统 5.4.1 概述 本工程设有一个工艺水箱，配二台工艺水泵。在脱硝装置内水的损耗主要用于逃
32、逸氨捕集水，以及蒸发水。这些损耗通过输入新鲜的工艺水来补足。 工艺水还同时也用作清洗所有输送浆液管道的冲洗水，以及除雾器等清洗用水。 5.4.2 主要设备 工艺水箱 数量： 1只 容量： 150 m3 外形尺寸： Φ5.8m×6m 工艺水泵 数量： 2台 流量： 60 m3/h 扬程： 40 m 电机功率： 22KW 5.5 电气系统 5.5.1 脱硝塔电气系统的工作范围和技术规范 本电气设计为瓦斯气锅炉烟气脱硝工艺设施的供配电，电气控制、照明。脱硝装置设备总装机容量为228Kw。工作范围为
33、烟气吸收系统，制液系统、除雾脱水系统、仪用空气系统的电气系统，以及事故保安电源系统、直流系统、UPS系统。承包方负责本工程脱硝岛工作范围内电气系统的系统设计、安装设计、设备及材料供货及安装、调试，电气系统包括：供配电系统、电气控制与保护、照明及检修系统、电缆和电缆构筑物、电气设备布置、 防雷接地系统及安全滑触线、通讯系统由业主方负责。 5.5.2 脱硝岛电气系统与厂电气系统的工作分界 脱硝岛内部的电气设计、供货、安装、调试属于我方（承包方）工作范围，本条仅给出脱硝岛电气系统与业主方电气系统联系的分界点。 (1)电源：业主方电源与脱硝岛的分界点在本工程进线柜电缆端子处，此端子以后的供配电
34、由我方负责,进线电缆及附件设计安装均由业主负责。我方提供足够的电缆接头位置。 (2)电缆：连接业主方设备和承包方设备之间的电缆，其分界点在承包方电气设备电缆端子处，由业主方负责设计、安装、接线。连接承包方设备／装置之间的电缆由我方供货安装。 (3)电缆敷设设施和照明：电缆敷设设施如桥架、电缆沟、电缆防火设施、照明设施（道路照明）等与业主方的分界点为脱硝岛区域外1米（连续设备为设备接入点），承包方的电缆桥架与业主的电缆桥架结构一致，承包方负责电缆桥架的对接工作。。 (4)安装：脱硝岛承包方工作范围内的所有电气设备安装（也包括土建施工的设备基础制作、预埋件、电缆埋管等）、电缆敷设及接线等
35、工作均属于我方工作范围。 5.5.3 电气系统设计标准及规程 设计遵循下列标准，但不限于此： 《火力发电厂设计技术规程》 DL5000-2000 《供配电系统设计规程》 GB50052-95 《继电保护和安全自动装置技术规程》 DL400-91 《3~110kV高压配电装置设计规范》 GB50060-92 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620-1997 《电测量及电能计量装置设计技术规程》 DL/T5137-2001 《电力工程电缆设计规范》 GB50217-94 《
36、低压配电设计规范》 GB50054-95 上述标准及规范如有重新颁布的最新版本，将按最新版本执行。 5.5.4 设计原则 承包方设计并提供一套完整的脱硝岛区域内的电气系统和电气设备。电气系统和电气设备的设计基于如下全面的考虑： 1）运行和检修人员的安全以及设备的安全。 2）可操作性和可靠性。 3）易于运行和检修。主要部件（重部件）能方便拆卸、复原和修理，同时提供吊装和搬运时用的起吊钩、拉手和螺栓孔等。 4）相同（或相同等级）的设备和部件具有互换性； 5）系统内所有元件恰当地配合。比如绝缘水平、开断能力、短路电流耐受能力、继电保护和机械强
37、度等。 6）环境条件保护，如对腐蚀性气体和（或）蒸汽、机械震动、振动和水等的防护。 7）油漆颜色和技术条件由业主方指定或确认。 8）电气设备在使用环境条件下，带额定负荷连续运行。 5.6 控制系统 5.6.1 设计范围 控制系统设计范围包括锅炉烟气脱硝工程仪表及控制系统的设计、设备选择、采购、运输、制造、安装施工、调试、考核验收、消缺、培训和最终交付投产等。具体分界区接口如下： 仪表电源：来自脱硝岛内烟气系统和塔系统的电气配电室，由承包方负责。 仪表气源（如有）：脱硝岛界区外1米，连接设计工作由承包方负责。 与锅炉DCS信号接口： 锅炉机组DCS与脱硝塔控制系统之间的脱硝装置
38、保护条件信号（包括锅炉状态除尘器状态等）接口在脱硝控制系统机柜端子排下口。 5.6.2 设计依据 《火力发电厂辅助系统（车间）热工自动化设计技术规定》 （DL/T5227-2005） 《电力建设施工及验收技术规范》（热工自动化篇） （DL/T5190.5-2004） 《火力发电厂烟气脱硝设计技术规程》 （DL/T5196-2004） 《电力工程电缆设计规范》 （GB50217-94） 5.6.3 热工自动化水平 热工自动化设计着重以保证装置安全、可靠、经济适用的原则出发，在切实可行的基础上采用可靠的设备和技术，以满足各种运行工况的要求，确保脱硝系统安全、高效运行，在启、停、运行及
39、事故处理情况下均不影响机组正常运行。本烟气脱硝工程采用西门子控制器及上位机（如需要）。系统设计分就地及远程两种控制方式，远程控制是操作员由上位机发出指令，通过PLC完成操作控制、 运行参数控制、工况记录、报警保护等功能。就地控制是作为紧急情况下，操作员在现场通过电控柜面板上的按钮对设备进行操作。控制系统具有完善的报警功能，与系统安全运行有关的参数均设置报警功能，各个报警限值可根据用户需要在上位机里面进行在线调整。 5.6.4 PLC系统的功能 PLC系统主要具备三个功能：数据采集和处理，模拟量控制及顺序控制。 A.数据采集和处理 数据采集和处理系统的基本功能包括：脱硝塔工况参数的数据采
40、集和数据处理，并可将数据传送至锅炉DCS系统，供存储及查阅。 该系统监测的主要参数有： ·脱硝塔装置工况及工艺系统的运行参数； ·主要设备的运行状态； ·主要阀门的启闭状态及调节阀门的开度； ·主要的电气参数等。 B.模拟量控制 本工程的自动调节由PLC中的模拟量调节部分完成。主要的调节项目有： 1）脱硝塔的液位控制 脱硝塔液位低于设定值时，循环水通过除雾器向脱硝塔补水，达到正常时停止； 2）脱硝塔吸收液的pH值控制 采集脱硝塔废水排除口的pH值与设定值进行计算后发出声光报警，及时提醒值班人员进行加碱； 3）吸收塔进出口温度、压力控制 为了保障吸收塔的本体安全，当进口
41、温度、压力超出设定值时，系统将自动关闭脱硝塔，将烟气切换到原有旁路烟道，直到操作人员确认故障已解除，重新开启系统。 4）除雾器阻力控制 当烟气通过除雾器的阻力高于设定值时系统将自动冲洗除雾器。 C.主要顺序控制 主要控制功能如下： 1）烟气挡板控制功能组：脱硝塔进出口烟气挡板门和旁路挡板门状态互相联锁，并根据脱硝岛保护条件动作。此功能需根据锅炉情况确定。 D. 热工保护 主要实现以下保护和联锁功能： 当发生锅炉主燃料跳闸(MFT)、脱硝塔进口烟温高等异常现象时，控制系统发出声光报警信号提示操作人员系统出现故障，操作人员根据情况进行故障处理或进行脱硝装置脱离和停运操作 ，手动打开
42、烟气旁路挡板，通过关闭原烟气挡板来断开进入脱硝塔的烟气通道，保证锅炉机组的安全运行。 5.6.5 自控设备选型 （1）控制盘(柜)箱 热控仪表保护箱根据设计要求配供，选用优质产品。 （2）测量分析仪表 A.温度测量 就地测温仪表选用双金属温度计，表盘直径为φ100，精度不低于±1.5%FS；集中显示和控制的测温元件采用耐磨铠装铂热电阻Pt100测温元件，所有温度计保护套管根据管路/容器工艺条件来选择，其引出线有密封较好的终端头。保护套管的外径尺寸、和插入深度符合相关行业标准。热电阻选用防水型，套管全部采用不锈钢或相应的防腐耐用材质。 B.压力/差压变送器 压力测点位置根据相应管
43、路或容器的规范要求确定。 集中压力测量采用智能型法兰压力变送器，烟气及加热空气压力采用压力变送器，所有压力/差压变送器均配LCD显示表头。 就地压力表采用不锈钢压力表。表盘直径为φ100，精度不低于1.5级。就地压力表对于被测介质温度高于80度时应加装冷凝圈。具有腐蚀性介质选用隔膜压力表。压力表设置在容易观察的位置，考虑防尘、防腐。 C.流量测量 流量计根据介质特性、安装场合对工艺水采用一体化电磁流量计。 D.液位（物位）仪表 脱硝塔采用智能法兰液位计，其他水池、水箱采用普通液位计。 F.执行机构和阀门电动装置 本工程挡板门执行器采用开关型电动执行机构，电动执行机构的运行环境温
44、度适用于室外安装，其防护等级为IP65以上。 （3）电缆 控制电缆、信号线缆需根据最终方案的工艺设备配置确定。进入计算机系统的控制电缆采用阻燃型屏蔽计算机电缆。 5.6.6 电源 脱硝区域内热工仪表设备所需电源来自电气专业低压母线段。 脱硝系统电动执行机构用380V或220VAC电源来自低压母线段。 增压风机电源由业主方提供，脱硝系统采用硬接线方式采集增压风机 工况（启动，停止，运行状态及电流等）进行控制。 5.7 本方案投资如下表： 表 4 序 号 名称 型号规格 材质 数 量 单价 （元） 总价 （元） 备 注 一 设备清单
45、 1 填料塔(含塔内 件、浆液池、除雾 器、冲洗系统) TY3000 Φ3000×14000 复合 1 69.8万 69.8万 高效吸收，防腐层耐酸、耐碱 2 脱硝循环泵 170m3/h，H=32m 钢衬塑 4 6.5万 26万 耐腐、耐磨、耐酸、耐碱 3 烟道系统 1850×1850 复合 1 16.5万 16.5万 含防腐、保温、挡风阀、膨胀节(暂定) 4 事故池 8000×8000×4500 钢筋砼 1 0 0 由业主负责，应作防腐处理 5 增压风机 Q=125000m3/h，P=
46、3400Pa 组合 1 9.8万 9.8万 6 氨水贮罐 30m3 钢塑 1 3.8万 3.8万 7 氨液循环罐 80m3 钢塑 1 8.8万 8.8万 8 氨水泵 30m3/h，H=15m 组合 2 3.8万 3.8万 二 材料、管道、支架 及安装调试 根据工艺要求配套 组合 1 16.8万 16.8万 三 电气、仪表、仪器、 控制及安装 根据工艺要求配套 组合 1 23.8万 18.8万 四 安装调试 24.8万 五 设计及技术服务 8.
47、8万 含工资、交通、通讯、资料等 合计： 207.7万 项目投资说明： 土建工程(含设备基础)由承包方提供设计条件，业主自行负责施工设计及施工。 5.8 本方案运行制造费用如下表： 表 5 序 号 名称 来源 单耗(费 基) 年耗数 量 单价（元） 总价（元） 备注 1 氨水(20%) 外购 0.0829 596.88 500 29.8万 2 水 自来水 1 7200 2 14.4万 循环使用 3 电 自行供 电 81 583200 0.1 5.83万 按 81Kw 负荷计算 4 工资福利及管理
48、 费 1 1 30000 3.0万 按 1 名专职员工计算，其余 由相邻岗位共用 5 厂房等土建工程 折旧 0.04 0.04 75000 3.0万 按土建 25 年折旧计算 6 设备折旧 0.125 0.125 1381384 17.65万 按设备平均 8 年折旧计算 7 维修及其他费用 0.1 0.1 1381384 13.8万 合计： 87.48万 6. 结论及说明 本方案操作控制方便、快捷，运行经济。 本方案可减少NOx排放量，具有显著的环境和社会效益，且不产生任何废水，不
49、产生二次污染，无新增污染源。 7．售后服务承诺书 1）公司设专人值班，24小时内全天候接待用户。 2）对承建的工程无论规模大小，无论是否在保修期内一律实行全方位优质服务。 3）我公司对承建的设备实行长年跟踪服务，每半年对用户进行电话回访一次，并将设备的质量、性能、运行状态等情况存入电脑。定期召开专题会议进行分析，主动为用户排忧解难，确保设备安全运行。 4）为业主方免费培训操作人员。 5）质保期内，在正常使用设备的情况下实行三包。提供所有安装资料及安装调试的服务计划。 6）提供售前、售中、售后服务的措施，长期为业主方提供优惠的备品备件。售后服务，将满足买方的要求，我司承诺接到故障通知2小时内做出反应，48小时内到达现场，2个工作日处理故障（不可抗力因素除外）。
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