垃圾焚烧发电项目SNCR+SCR技术要求规范书.docx
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垃圾焚烧发电项目SNCR+SCR技术要求规范书
垃圾焚烧发电项目
SNCR+SCR脱硝系统技术规书
文件编号：
招标方：
1.概况
1.1工程概况
1．本技术规书适用于****项目，使用SNCR+SCR脱硝系统以降低烟气中氮氧化物的排放，投标方提供系统所有的设计、制造、供货、安装指导、调试、培训等全套产品及服务。
2.投标方提供*套单炉处理垃圾***的垃圾焚烧炉SNCR+SCR脱硝系统设备及其所有附属设备和电气、仪控系统并提供系统安装指导和调试服务。
公用设备按三条线考虑，并预留二期端口。
3.投标方保证提供的设备是全新的、先进的和安全可靠的，且技术经济性能符合本技术规书的要求。
4.投标方提供详细的供货清单，清单中依次说明型号、数量、产地等容。
5.本技术规书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规的条文，投标方应提供满足本技术规书和所列标准要求的优质产品及相应服务，同时，还必须满足国家有关安全、环保等强制性标准的要求。
对于国家明令禁止使用的和已淘汰的产品和设备，一律不在本项目中使用。
1.2设备安装及使用条件
1安装地点：
生活垃圾焚烧厂。
2主燃料：
城市生活垃圾。
3运行方式：
每天24小时连续运行。
4设备布置条件:
主厂房锅炉间。
a．氨罐区域
b．SNCR：
第一烟道附近
c．SCR：
烟气净化段，布袋除尘器之后
2.设计条件
2.1.SNCR烟气参数
序号
项目
单位
数值
备注
1
焚烧炉类型
炉排炉
2
锅炉数量和出力
t/d
3
烟气流量（MCR）
Nm3/h
湿基
4
烟气含水量
体积％
5
烟气含氧量
体积％
注明干湿基（6%-10%）
6
燃烧产生氮氧化物浓度
mg/Nm3
350（日均值）
折算到NO2在11%的氧含量下的干基浓度
7
锅炉排放氮氧化物浓度
mg/Nm3
200（日均值）
折算到NO2在11%的氧含量下的干基浓度
8
氨逃逸
mg/Nm3
8
干基，11%O2
9
还原介质
氨水
10
反应温度
℃
11
还原剂停留时间
s
2.2.SCR烟气参数
序号
项目
单位
数值
备注
1
MCR入口烟气体积流量
Nm3/h
系统运行适应额定烟气量70-115%
的变化围。
除尘器出口温度
℃
0~+10℃
2
烟气组分（湿基）
以实际燃烧工况为准
O2
%
6-10
H2O
%
18-25
3
SCR入口污染物浓度
欧盟2010排放标准
NOx
mg/Nm3
≤200
NO211%O2dry，日均值
SO2
mg/Nm3
≤50
干基，11%O2，半小时均值
HF
mg/Nm3
≤1
干基，11%O2
HCl
mg/Nm3
≤10
干基，11%O2
二噁英类
ng-TEQ/Nm3
≤0.1
干基，11%O2
尘含量
mg/Nm3
≤10
干基，11%O2，半小时均值
2.3.排放指标要求
NOx出口浓度：
≤80mg/Nm3；
公用工程参数
还原剂
本工程脱硝采用20～25%的氨水作为还原剂，SNCR采用氨水雾化直喷，SCR采用热空气汽化蒸发制氨气技术，用离心风机抽取空气，经过蒸汽加热器升温后，进入蒸发混合器，然后将氨水汽化，同时保证氨气浓度在5%以下，在由喷氨格栅喷入反应器。
环境温度
设计室外温度2到+37℃
设计室温度5到+37℃
2.4.脱硝系统设计、施工及验收规
GJJ90-2009
《生活垃圾焚烧处理工程技术规》
GB18485-2014
《生活垃圾焚烧污染控制标准》
建标142-2010
《生活垃圾焚烧处理工程项目建设标准》
GB16297-1996
《大气污染物综合排放标准》
GBZ1-2002
《工业企业设计卫生标准》
GBJ87-1985
《工业噪声控制设计标准》
SH3022-1999
《石油化工企业设备与管道涂料防腐设计与施工规》
GB50049-2011
《小型火力发电厂设计规》
DL/T5072-2007
《火力发电厂保温油漆设计规程》
GB/T18153-2000
原水电部《电力工业技术管理法规》《机械安全可接触表面温度确定热表面温度限值的工学数据》
GB50017-2003
《钢结构设计规》
GB699-88
《优质碳素结构钢技术条件》
3.工作和供货围
3.1工作围
本项目投标方负责提供2条线SNCR+SCR系统的设计、制造、供货、安装指导、调试、培训等工作。
序号
工作容名称
招标方
投标方
备注
1
设计
1.1
初步设计
√
1.2
施工图设计
√
1.3
竣工图设计
√
2
供货
2.1
本体模块设备及附件
√
2.2
单元间的管道、电缆
√
2.3
业主接口到SNCR接入点管道、电缆
√
2.4
业主接口到SCR接入点管道、电缆
√
2.5
SCR催化剂起吊设施
√
3
供货容运输
√
（运至现场）
4
安装指导
√
5
钢结构面漆、烟道保温、外护板供货及安装
√
投标方提供设计
6
调试
√
7
土建设计及施工
√
投标方提供基础提资
8
性能测试
√
√
招标方负责聘请有资质的第三方对投标方承建的系统进行测试，投标方只是在期间进行配合
3.2设计界面
投标方完成脱硝系统的工艺、机械设备、控制及电气等详细设计和设备技术规、操作及维护手册，其设计围与下述供货围一致。
3.3系统供货界面
1）设备界面
本项目供货围包括脱硝系统的全部设备、电气和控制系统（包括就地仪表）以及维修专用工具、备品备件等。
SNCR脱硝系统从氨水加注泵入口至喷枪出口止。
SCR脱硝系统从SCR氨水输送泵入口至SCR反应器出口止。
预留二期接口，避免二期建设过程中对氨水罐区或管路动火。
2）材料界面
设备供货围，所有设备之间的连接管道、空气管道和电缆及电缆桥架等材料，包括管件、电缆连接件、支吊结构件等，均由投标方供货。
系统围的测量、调节和控制系统包括测量元件、就地仪表、信号变送装置、调节机构、控制设备和保护装置，均由投标方供货。
系统设备日常运行和检修、维护等由招标方供货，招标方负责设备基础施工，但基础预埋件及基础条件图纸由投标方提供。
系统部的通讯、信号电缆和用电电缆由投标方供货，招标方负责DCS至投标方电控柜之间的电缆供货。
3）介质界面
水：
SNCR系统各模块间所需管路及辅助材料均由投标方负责；自来水和除盐水供水管路由招标方负责接至SNCR系统所需进口。
电：
由招标方负责接入投标方配电柜的断路器的上端头。
电缆采用天长、天康、特变电工、远东等国知名品牌，电缆桥架需采用热镀锌桥架。
序号
介质
参数
系统/位置
接口界面
1
还原剂
20-25%氨水，工业用氨水，符合原化工部HG1-88-81标准
氨罐区域
氨水输送模块氨水进口和回气口DN50快接头（与槽车连接的软管由招标方负责）
2
烟气
SCR系统
SCR，反应区域
由招标方接至SCR钢架外1米
3
蒸汽、疏水
4.0MPa，250℃饱和蒸汽（SCR入口SGH）
SCR/SCR反应区域
每台炉的蒸汽管道及疏水管道由招标方接至SCR反应器支撑钢架外1m
4
软水
3－5barg,H<0.1odh
{硬度<1.78ppm（CaCO3）}
SNCR
由招标方接入到WTU软水储罐DN25接口
5
自来水
2-3barg，不低于1m3/h，间歇使用
氨水储存区域
由招标方接入到安全喷淋DN32接口
6
厂用空气
压力：
0.4~0.6Mpa
压力露点：
2℃
最大残油量：
<0.1mg/m3
最大粉尘：
<1.0μm
SNCR/SCR
SNCR:
每台炉一套SNCRACU压缩空气入口DN25法兰
SCR:
每台炉的压缩空气管道由招标方接至SCR反应器支撑钢架外1m
7
仪表用气
压力：
0.6~0.8Mpa
压力露点：
-40℃
最大残油量：
<0.01mg/m3
最大粉尘：
<0.01μm
SNCR/SCR
由招标方接入到还原剂储存制系统区域、SNCR系统混合分配单元区域和SCR反应器本体区域外1m
8
供电
SNCR+SCR系统
380V/50Hz/3Ph，2x45KW
SNCR
由招标方接至脱硝配电柜进口端子
SCR
控制系统UPS
220VAC/50Hz，16A
SCR
由招标方接至SNCR+SCR系统共用的PLC柜
9
通讯
Profibus-DP（暂定）
SCR
由招标方接至SNCR+SCR系统共用的PLC柜
4）其它
以上界限的所有设备、管道、阀门、仪器仪表以及其他附件、材料均由投标方供货。
管道系统包括所有供货围管线的仪表、阀门、法兰、垫片、螺栓、螺母、管道、管件及安装材料等均由投标方供货。
系统设备所需的检修照明及其控制均由投标方负责。
投标方负责将设备接地连接到公共接地网地面引出端。
投标方提供所需在线监测测点要求，在线分析仪由招标方提供，其与PLC柜间的通讯控制电缆等由招标方提供并安装。
3.4安装界面
投标方负责所有供货围设备、材料的指导安装，土建施工除外。
3.5调试
投标方负责所有安装围的设备所需进行的分系统调试和整套启动调试工作。
3.6工艺设备供货清单
序号
名称
型号/规格
材质
单位
数量
制造厂商
备注
公用部分
1
2
3
4
SNCR部分
1
2
3
4
SCR部分
1
2
3
4
5
3.7电控部分
序号
名称
型号/规格
材质
单位
数量
制造厂商
备注
1
2
3
4
3.8二年备品备件
序号
名称
型号/规格
材质
单位
数量
制造厂商
备注
1
2
3
以下没有包括在供应和工作围
（1）调试期间还原剂、软水、电、压缩空气和蒸汽的消耗；
（2）排放量测量（包括SCR前的NOx、SO2、粉尘监测，以及SCR后的NOx、氨逃逸监测）；
（3）炉膛上温度测量仪表；
（4）锅炉上的平台、栏杆；
（5）脱硝项目相关政府审批和验收；
以下由投标方提供设计，但是不提供材料和施工安装：
（1）围所有设备的保温及外护板；
4.主要工艺设备性能描述
4.1公共部分设备性能描述
氨水储罐采用双层不锈钢防漏设计；
设计容量满足SNCR+SCR3条线5天存量。
该储罐配有泄漏报警，呼吸阀，液位计和顶部液位满溢开关以及顶部压力变送器；
SNCR/SCR的氨水接口在氨水储罐的预留管口法兰处。
4.1.2安全喷淋单元
出于安全考虑，安全喷淋单元将安装在还原剂储罐附近，紧急情况下可用于冲洗眼睛；
4.1.3氨水加注泵单元
氨水加注泵单元从氨水槽罐车中将氨水泵送入储罐。
该模块的组成如下：
∙每套氨水加注泵单元含一台304不锈钢离心泵；
∙IP54控制箱，控制氨水加注泵的启停；
∙进出口管路及阀门，包括进出口手阀，进口Y型过滤器，和出口止回阀；
氨水加注单元靠近储罐，泵入口配快接头，与氨水槽车用软管连接，同时回气管快接头与槽车顶部用软管连接；该模块为就地操作，泵的启停和储罐溢出保护检测联锁。
4.2SNCR设备性能描述
还原剂输送泵单元将氨水储罐的25％氨水加压输送至混合分配单元，由以下部分组成：
每套氨水输送泵单元含2台不锈钢多级离心泵。
并且有泵循环回路以保证阀门关闭状态泵的正常运行。
包括泵的就地压力表和将信号送往控制管理单元的变送器。
通常泵送单元通常靠近储罐，置于室布置。
泵送单元与控制管理单元的通讯通过分布式I/O和总线进行。
所有的电气部分都装配在一个IP54的盘柜，若有关于IP等级设置不足的质量问题，由投标方负责。
这个盘柜也包括操作储罐的功能，比如液位指示、泄漏报警、低液位泵的保护和其他储罐区域的报警。
4.2.1软水输送泵单元
软水泵送模块是将稀释还原剂至适当浓度的软化水加压输送至混合分配单元，由以下部分组成：
每套软水输送泵单元含两台不锈钢多级离心泵。
水泵将储罐中的水抽出加压，这样防止混合分配单元中还原剂回流到水加注管路。
泵入口装有手动阀，并且有泵循环回路以保证阀门关闭状态泵的正常运行。
软水可取自锅炉房脱盐水，软水输送泵单元置于脱盐水间，注意软水进水温度要低于50℃；
包括泵的就地压力表和将信号送往控制管理单元的变送器。
泵送单元与控制管理单元的通讯通过分布式I/O和总线进行。
所有的电气部分都装配在一个IP54的盘柜。
4.2.2软水储存单元
软水储存单元采用304不锈钢设计，安装在软水输送泵单元旁；软水储存单元带有液位控制的储罐，并带有泵的低液位保护。
4.2.3氨水软水混合分配单元
混合分配模块控制还原剂和软水的定量混合和定向分配，每台焚烧炉配制1台混合分配模块，分别供每条焚烧炉的每支喷枪；混合分配单元将还原剂和水混合至合适的浓度并满足目前运行条件下消耗量的要求。
每套喷射器模块控制一个喷射器，喷射器模块开/关控制还原剂流量，控制雾化和冷却空气，在停机时用水清洗。
每个单元配备一个流量传感器和压力计来实时单独监控每个喷射器的还原剂、水的状况。
当混合分配模块或整个系统停机，系统用水清洗确保管路中没有还原剂残留。
这个模块包括所有必须的阀门、调节阀以及全自动运行所需的流量传感器和压力传感器。
混合分配单元与控制管理单元）的通讯通过分布式I/O和总线进行。
所有的电气部分（IP54）都装配在一个盘柜，靠近喷射器，安装在室。
混合分配模块安装在靠近焚烧炉喷射位置的锅炉平台处。
4.2.4压缩空气分配单元
出于安装方便考虑，压缩空气分配单元将安装在靠近喷枪布置位置的前墙或者钢架上面，对压缩空气分配单元统一管理。
4.2.5还原剂喷射控制单元
采用进口脱硝专用喷射器，固定式喷枪，材质是不锈钢SS316L，枪头部分（炉）为特殊材质合金（310SS），具有极强的耐高温抗腐蚀能力。
该喷射器为二流体式喷射器，分别接混合分配模块送出的还原剂及厂用压缩空气（压缩空气在喷射时起到雾化的作用，在停喷时为冷却作用）。
喷射器通过柔性软管与还原剂管道和压缩空气管道相连，整个喷射器固定式安装在炉膛水冷壁上焊接的支撑管上，与支撑管通过弹簧锁扣的快速插拔接头连接，便于快速巡查喷头的使用状况。
喷射器的外套管直径小于20mm，所以可以直接在水冷壁鳍片上进行开孔焊接安装，对锅炉受压部分原件没有任何影响。
4.3SCR设备性能描述
4.3.1还原剂输送泵单元
还原剂输送泵单元，能够为SCR系统提供还原剂的输送。
主要由以下部分组成：
2台不锈钢多级离心泵（1用1备，1台泵负责3条线的输送）；泵入口装有带位置指示的开关阀，且包括一个远程控制阀。
并且有泵循环回路以保证阀门关闭状态泵的正常运行。
包括泵的就地压力表和将信号送往控制管理单元的变送器。
通常泵送单元通常靠近储罐安装。
泵送单元与控制管理单元的通讯通过分布式I/O和总线进行。
所有的电气部分都装配在一个IP54的不锈钢盘柜。
4.3.2计量分配单元
还原剂计量分配单元可以调节还原剂喷量及压缩空气压力。
还原剂调节喷量通过与SCR进出口CEMS联锁，自动控制。
还原剂溶液通过调节至合适喷量后，进入蒸发混合器上的喷枪。
还原剂溶液压力控制在3barg。
压缩空气压力调节通过减压阀完成，将喷枪喷射压力控制在3barg，满足喷枪雾化要求。
计量分配单元与控制管理单元的通讯通过分布式I/O和总线进行。
所有的电气部分（IP54）都装配在一个盘柜，靠近喷射器，安装在室。
4.3.3氨水蒸发混合系统
氨水通过二流体喷枪进入蒸发混合器，混合器设置整流器，通过热空气蒸发混合成为稀释氨气通过喷氨格栅喷入烟道中与原烟气充分均匀混合。
蒸发用热空气通过稀释风机抽取空气，用蒸汽加热器加热至200℃，将氨水蒸发后混合气满足脱硝技术要求。
稀释风机配备风压连锁和电机跳闸连锁。
稀释风机按一套系统两台（一用一备）设置，稀释风加热系统与蒸氨混合器一套系统设置一台。
根据SCR反应器进、出口NOx、O2浓度、烟气温度及烟气流量等计算需要的氨水注入量，并计算蒸氨所需的烟气量。
出口烟气氨气浓度保持低于爆炸极限。
4.3.4氨气注入单元
氨气注入单元的主要功能是将有还原剂制备系统输送来的氨气注入烟气中，保证氨气和烟气混合均匀，能根据烟气不同的工况进行调节。
该注入单元具有良好的热膨胀性、抗热变形性、抗振性和抗腐蚀性。
氨注入单元主要包括：
A.喷氨格栅
喷氨格栅设计，安装位置通过流体力学计算软件模拟，以达到最佳的氨/NOx混合比。
每台脱硝反应器提供一套完整的氨喷射与混合系统，以确保氨喷入烟道后与烟气充分混合，获得良好的NH3/NO分布均匀性。
B.静态混合器
根据烟道的截面、长度、SCR反应器本体的结构型式等进行氨/烟气混合系统的设计，使得注入烟道的氨与烟气在进入SCR反应器本体之前充分混合，使催化剂均匀发挥效用。
静态混合器一般设置在喷氨格栅后距离不远处，与喷氨格栅配套使用。
4.3.5SCR反应器
SCR反应器主要包括SCR反应器本体及其部催化剂模块，脱硝系统的主反应在该反应器通过催化剂的作用进行。
A.SCR反应器
反应器部各类加强板、支架被设计成不易积灰的型式，同时考虑了热膨胀的补偿措施。
反应器设置足够大小和数量的人孔门。
为了正常运行、开车和完成测试等工作，设置足够数量的开孔。
反应器进出口设变径及弯头与烟道相连，接口尺寸待定，为防止烟道膨胀量影响设备，反应器进出口设非金属膨胀节。
反应器采用分批式到货。
要求反应器的设计温度350℃，最高使用温度400℃，满足该温度短时间使用要求，保温设计满足国家规要求。
B.催化剂
本次工程采用日立造船、堺化学等进口催化剂产品。
4.3.6烟气系统
烟气系统用以连接烟气流程中的各个主要设备，其主要包括：
烟道及其支撑、膨胀节、挡板门等。
本工程按设备可分为二段：
布袋除尘器至蒸汽换热器、蒸汽换热器至SCR反应器。
该烟道设计遵循《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程DL/T5121-2000》。
烟道供货围：
反应器入口至布袋除尘器膨胀节反法兰（不含膨胀节及反法兰），反应器出口至引风机入口；引风机出口至烟道；供货采用分批式供货。
4.3.7SGH加热系统
布袋除尘器后配备SGH加热器保持烟气温度大于等于180℃，布袋除尘器正常工作出口温度140℃左右，SGH设计应考虑足够余量，保证SCR入口烟气温度满足SCR运行技术要求。
投标方提供SGH设计资料，如图纸、蒸汽参数要求等。
4.3.8控制管理单元
4.3.9控制管理单元安装有智能PLCSiemensS7-300，PROFIBUS分布式I/O，总线通信。
控制管理单元全自动控制、管理、协调和监控所有工艺功能。
与总厂DCS通信，接受来自总厂的信号，精确计算注入量，定点给出还原剂量，与操作界面通信。
带人机操作界面，使用工艺流程图便于操作和调整系统。
该流程图便于操作者的使用，因为指令经常是通过按动按钮发出。
操作终端显示的必要的运行数据传送到总厂DCS系统中，便于监测。
可以选择就地、遥控模式。
在遥控模式下，操作指令可以通过DCS发出。
所有的电气部分（IP54）都装配在一个盘柜，靠近焚烧炉，安装在室。
4.4控制系统描述
SNCR+SCR系统采用独立的PLC子站进行各自独立的控制，所有单元通过ProfibusDP进行通讯，并与整厂DCS系统通信，实现DCS监控下的完全独立全自动系统。
DCS上能够实现系统的启停，报警及运行趋势曲线的现实。
4.4.1SNCR系统控制
SNCR系统设计为多点多层喷射，和负荷温度变化的追踪全自动定量喷射，其主要的控制方式为：
●系统采用独特的预设喷射菜单，以适应垃圾焚烧较大的工况变化要求；
●系统根据垃圾焚烧炉垃圾热值及燃烧工况变化大的情况，自动控制喷枪在合适的温度点进行喷入全自动的跟踪最佳SNCR反应温度窗；
●根据NOx和氨逃逸的设定值全自动的调节喷量，来满足脱硝要求；
4.4.2SCR系统控制
SCR系统采用氨水蒸发定量喷入氨气进SCR反应器进行催化脱硝，其主要的控制方式为：
●系统结合入口和出口NOx检测信号，计算值差值反馈控制；
●SCR系统采用氨水蒸发定量喷入氨气进SCR反应器进行催化脱硝，其主要的控制方式为：
结合入口和出口NOx检测信号，计算值差值反馈控制氨水投入量；根据入口温度不断反馈SGH保证入口温度大于180℃等。
4.5网络系统
SNCR+SCR系统网络连接方式为PROFIBUSDP通信，与DCS之间连接方式为PROFIBUSDP通信。
SCR系统PLC初步I/O点数统计表:
名称
测点小计
备用（10%）
测点总计
DI
DO
AI
AO
SNCR系统初步I/O点数统计表:
名称
测点小计
备用（10%）
测点总计
DI
DO
AI
AO
注：
本I/O点数仅供参考，以详细设计为准。
4.6电气
4.6.1电源
找标方提供2路380VAC160A电流，分别引至脱硝系统每条线配电柜。
另提供1路可靠的220VAC16A（UPS）电源，接至SCR脱硝系统PLC控制柜。
4.6.2设备选型
配电柜及配电箱电气元件选择施耐德品牌产品。
电缆选用国知名品牌。
动力电缆选择阻燃型ZRC-YJV，控制电缆选择阻燃型ZRC-KVVP，模拟量信号电缆选择阻燃型ZRC-DJYPVP。
4.6.3电气设备布置
1、每条线配电柜，脱硝PLC柜布置在主厂房对应的锅炉烟气净化间低压室。
2、表中所列为1条线系统负荷表
垃圾焚烧发电项目SNCR+SCR脱硝系统公共负荷表
序号
设备名
单机功率Pe
安装数m
安装容量
运行数n
运行容量Pn
备用数
备用容量
1
2
合计
表中所列为1条线系统负荷表
垃圾焚烧发电项目SNCR系统负荷表
序号
设备名
单机功率Pe
安装数m
安装容量
升级会员 