中国电力工程顾问集团公司火力发电厂脱硝技术设计导则(送审稿)

中国电力工程顾问集团公司企业标准StandardofChinaPowerEngineeringConsultingGroupCorporationQ/DG2-J01-2006火力发电厂脱硝技术设计导则DesignGuideofDeNOxTechnologyforThermalPowerPlant(送审稿)2008-××-××发布2008-××-××实施中国电力工程顾问集团公司发布G2008J05-01-目录前言····························································································11范围···························································································22规范性引用文件············································································33术语和定义··················································································54总则···························································································85SCR系统设计··············································································96SNCR系统及SNCR/SCR混和系统设计············································207还原剂储存及制备系统··································································278自动控制系统··············································································569性能考核及验收···········································································65附录A（规范性附录）导则的用词说明·················································69附录B（资料性附录）还原剂的物理及化学参数·····································70附录C（资料性附录）催化剂……………………………………………………73附录D（规范性附录）计算符号及公式·················································82«火力发电厂脱硝技术设计导则»编制说明………………………………………89-2-前言根据中国电力工程顾问集团公司电顾科技[2006]51号文〝关于下达2006年度中国电力工程顾问集团公司新开科技项目计划的通知〞的安排,华东电力设计院承担了项目编号为DG2-J01-2006«脱硝技术设计研究及导则»的编制工作,西南电力设计院为参加单位。本导则的编制符合电力企业标准编制规则（DL/T800－2001）的规定。本导则的附录A、D为规范性附录。本导则的附录B、C为资料性附录。本导则由中国电力工程顾问集团公司提出并归口管理。本导则主要起草单位：华东电力设计院。本导则参加起草单位：西南电力设计院。本导则主要起草人：袁果、马爱萍、叶勇健、蔡冠萍、吴东梅、马杰、张睿、缪震昆、潘炎根、郑培钢、施建昌、黄平、金强、刘明辉。本导则由中国电力工程顾问集团华东电力设计院负责解释。-3-1范围本导则规定了火力发电厂燃煤、燃气、燃油锅炉的烟气脱硝技术设计应遵循的原则和设计要求。燃用其它燃料的锅炉烟气脱硝技术设计可参考使用本导则。本导则适用于容量为400t/h及以上新建、扩建和改建的火力发电厂锅炉的烟气脱硝技术设计。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本导则的引用而成为本导则的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本导则达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本导则。《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国劳动法》《中华人民共和国电力法》《危险化学品安全管理条例》(国务院令第344号)《安全生产许可证条例》(国务院令第397号)GB150-1998《钢制压力容器》GB536-1988《液体无水氨》GB2440-2001《尿素》GB4272-1992《设备及管道保温技术通则》GB8978-1996《污水综合排放标准》GB10184-88《电站锅炉性能试验规程》GB13223-2003《火电厂大气污染物排放标准》GB16591-1996《输送无水氨用橡胶软管和软管组合件规范》GB18218-2000《重大危险源辨识》GB50016-2006《建筑设计防火规范》GB50057-94《建筑物防雷设计规范》（2000年版）GB50058-1992《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50160-1992《石油化工企业设计防火规范》(1999版)-4-GB50187-1993《工业企业总平面设计规范》GB50219-1995《水喷雾灭火系统设计规范》GB50229-2006《火力发电厂和变电站设计防火规范》GBJ87-1985《工业企业噪声控制设计规范》GB/T8163-1999《流体输送用无缝钢管》GB/T14926-2002《流体输送用不锈钢无缝钢管》GBZ1-2002《工业企业设计卫生标准》GBZ2-2002《工作场所有害因素职业接触限值》DL5000-2000《火力发电厂设计技术规程》DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T621-1997《交流电气装置的接地》DL/T960-2005《燃煤电厂烟气排放连续监测系统订货技术条件》DL/T5072-2007《火力发电厂保温油漆设计规程》DL/T5121-2000《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》DL/T5136-2001《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》DL/T5153-2002《火力发电厂厂用电设计技术规定》DL/T5390-2007《火力发电厂和变电站照明设计技术规定》HG20581-1998《钢制化工容器材料选用规定》HG20585-1998《钢制低温压力容器技术规定》HG20660-2000《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危害程度分类》HG/T20570.2-1995《安全阀的设置和选用》HG/T20570.6-1995《管径选择》HG/T20570.14-1995《人身防护应急系统的设置》JB/T4735-1997《钢制焊接常压容器》SH3007-1999《石油化工储运系统罐区设计规范》SH3063-1999《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》国家质量技术监督局质技监局锅发[1999]154号《压力容器安全技术监察规程》国家安全监管总局第8号令《危险化学品建设项目安全许可实施办法》3术语和定义下列术语和定义适用于本导则。-5-3.1选择性催化还原法Selectivecatalyticreduction(SCR)在有催化剂存在的条件下，将还原剂（氨气）喷入温度为300℃－420℃的烟气内，使氮氧化物（NOx）还原成氮气（N2）和水（H2O）的方法。3.2选择性非催化还原法Selectivenon-catalyticreduction(SNCR)在没有催化剂存在的条件下，将还原剂（尿素）喷入温度为850℃－1250℃的烟气内，使氮氧化物（NOx）还原成氮气（N2）和水（H2O）的方法。3.3SNCR/SCR混合法HybridSNCR/SCR这是选择性非催化还原法与选择性催化还原法的组合。先将还原剂（尿素）喷入温度为850℃－1250℃的烟气内进行脱硝，再让烟气通过布置在温度为300℃－420℃的烟道内的催化剂层进一步脱硝的方法。3.4催化剂Catalyst本身不参加脱硝反应，却能提高脱硝反应速度的物质。3.5还原剂Reducingagent本身参加脱硝反应，将氮氧化物（NOx）还原成氮气（N2）和水（H2O）的化学试剂。3.6氨逃逸率Ammoniasliprate经过脱硝反应后，烟气中残余的未参加反应的微量氨占烟气的体积份额，以百万分率表示。3.7高含尘布置HighdustarrangementschemeSCR装置布置在锅炉省煤器和空气预热器之间的方式。3.8低含尘布置LowdustarrangementschemeSCR装置布置在烟气除尘器或脱硫装置之后的方式。3.9催化剂初装层数Catalystinitializeinstalllayer初始安装的催化剂层数。3.10比表面积Catalystgeometrysurfacearea单位体积催化剂的几何表面积，以m2/m3表示。-6-3.11催化剂模块Catalystmodel催化剂模块是将催化剂单元组装在一个框架之内，以便装卸及在SCR反应器中的安装。3.12催化剂节距Catalystpitch催化剂节距(pitch)是用于蜂窝式和板式催化剂的几何参数。如图所示，节距p是催化剂孔的宽度加上催化剂孔壁壁厚a。3.13催化剂失活Catalystactivelose即为催化剂失去催化性能。通常分为两类，化学失活和物理失活。化学失活被称为中毒，催化剂中毒的原因主要是反应物、反应产物或杂质占据了催化剂的活性位而不能进行催化反应；物理失活是指催化剂的微孔被堵塞，NOx与催化剂的接触被阻断，不能进行催化反应。3.14脱硝效率Denitrationefficiency脱硝系统未投入时，锅炉出口烟气中NOX的浓度与脱硝系统投入时，锅炉出口烟气中NOX的浓度之差除以脱硝系统未投入时，锅炉出口烟气中NOX的浓度，通常用百分数表示。计算公式见附录D（公式5.1）。3.15烟气脱硝Flue-gasdenitration从锅炉燃烧产生的烟气中连续脱出所含的大部分氮氧化物（NOx）以达到排放的烟气中NOx含量满足环保排放标准的要求。3.16烟气氮氧化物（NOx）Flue-gasnitrogenoxides锅炉燃烧过程中生成的各类氮氧化物（NOx）的总称，主要包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）等。3.17NOx排放浓度（mg/Nm3）NOxemissionconcentration-7-每标立方米烟气中所携带的NOx的毫克含量。3.18喷氨格栅Ammoniainjectiongrid(AIG)是在SCR反应器进口烟道中设置的均匀混合装置，该装置布置有多个喷嘴以保证喷出的氨气与烟气充分有效的混合。3.19SO2向SO3的转换率ConversionrateofSO2toSO3锅炉燃烧过程中产生了SO2和SO3，在一定条件下烟气中的部分SO2转化成SO3的比例。3.20反应器空塔设计流速SCRreactorsectiondesignvelocity反应器中未安装催化剂时的烟气流速，通常指反应器入口截面的烟气流速。4总则4.1脱硝技术设计是火力发电工程项目设计内容之一。凡是火力发电工程项目设计应执行的法律、法规、规程及导则，本导则亦应执行。4.2本导则规定了选择性催化还原法(SCR)脱硝工艺、选择性非催化还原法(SNCR)脱硝工艺和SNCR/SCR混合脱硝工艺技术设计应遵循的原则和方法。4.3脱硝系统的设计应能适应锅炉最大连续运行工况范围内的任何负荷变化。还原剂的喷入量应与烟气中的