01 施工图说明书

山东华聚能源股份有限公司

济二电厂烟气脱硝EPC总承包工程工艺施工图说明书

编制：

审核：

批准：

煤炭工业济南设计研究院有限公司

2014年05月

目录

1 概述 0

1.1工程概况 0

1.2厂区条件 0

1.2.1 地理位置 0

1.2.2 地质条件 (1)

1.2.3 地震烈度 (2)

1.2.4 水文气象 (2)

1.2.5 水源、水质情况 (2)

1.2.6 煤质资料 (3)

1.2.7 机组参数 (3)

1.2.8 电厂DCS系统 (5)

1.2.9 基础资料 (5)

1.3主要设计原则及设计范围 (6)

2 脱硝系统及控制 (6)

2.1SNCR技术原理 (6)

2.2.1工艺描述 (7)

2.2.2 SNCR系统 (7)

2.2控制说明 (8)

3 施工、运行注意事项 (8)

3.1设备及管道安装 (8)

3.2管道压力试验 (9)

3.3保温油漆 (10)

3.3.1 保温原则 (10)

3.3.2 油漆原则 (10)

4 施工图卷册目录 (11)

1概述

1.1工程概况

山东华聚能源股份有限公司济二矿电厂规模为3炉3机，装机容量为3×12MW，3台蒸发量为75t/h的煤泥循环流化床锅炉，3台抽汽式汽轮发电机组。电厂以济二煤矿洗煤厂洗选过程中产生的煤泥、煤矸石为燃料，所生产的电力和热力主要供济二矿区使用，是矿区低热值燃料综合利用及热电联产企业。

本脱硝项目是结合济二矿电厂现场实际，根据燃料情况，1＃炉NOx排放浓度为350-480 mg/Nm3，2＃炉为280-380mg/Nm3，3＃炉为330-450 mg/Nm3，烟气汇合后烟囱中NOx排放浓度为可达400mg/Nm3以上，最高可超过500 mg/Nm3，根据各台锅炉燃烧工况，和氮氧化物实际排放浓度等多项因素综合分析，分别对1＃、2＃、3＃锅炉进行低氮燃烧优化研究，实施配风、调控等多方面的优化改造，指导进行低氮燃烧调整，以达到第一阶段NOx控制目标；随后并建设一套SNCR喷氨脱销系统，采用10%浓度氨水为还原剂进行第二阶段脱硝，经过两个阶段脱硝调控，最终将NOx浓度降低到100mg/Nm3以下，满足电厂长期达标排放需要。

本项目工程范围为EPC交钥匙工程，包括3台循环流化床锅炉SNCR脱硝工程系统的的工艺系统设计、设备选型、采购、运输、储存、制造及有关系统和设备的拆除、安装；土建建（构）筑物的设计、施工；系统集成、调试、试验及检查、试运行、考核验收、消缺、培训、通过当地环保部门及省环保厅的验收，及最终交付生产等。

1.2厂区条件

1.2.1地理位置

济二矿电厂地处在济宁二号矿工业场地东侧，铁路专用线南侧，南距贾庄约500m，东距舒辛庄1000m，距济东新村家属区约2.5Km。南阳湖位于厂址西南方向约7km，故该电厂所处流域属于南水北调沿线重点保护区域，济二矿电厂海拔37.8米。

1.2.2地质条件

根据兖州煤矿设计研究勘察处“济宁二号矿工业场地工程地质勘察报告”，本区属平原地形，井田内地形平坦，地势北高南低。地形标高+37- +33米，地形坡度约0.4/%为一由东北向西南逐渐降低的滨湖冲积平原，井田西南濒南阳湖。

场区主要由粘土、亚粘土、粉细砂中粗砂等土层组成。各层土特征分述如下：

（1）粘土：厚度0.8-1.8米（含耕土0.5-0.7米），Es=6.4Mpa，r=19.2KN/m3，承载力标准值fk=150Kpa，该层土具有膨胀性。

（2）亚粘土：层厚0.5-1.4米，Es=3.5Mpa，r=19.4KN/m3，承载力标准值fk=100Kpa，该层土质不均匀。

（3）粘土：层厚0.5-1.7米，Es=7.7Mpa，r=19.9KN/m3，承载力标准值fk=250Kpa。

（4）粉细砂：层厚0.5-5.0米，r=19.7KN/m3，承载力标准值fk=200Kpa。

（5）粘土：层厚0.7-3.9米，Es=8.2Mpa，r=19.8KN/m3，承载力标准值fk=250Kpa。

（6）中粗砂：层厚0.5-5.0米，Es=9.5Mpa，r=19.9KN/m3，承载力标准值fk=180Kpa。

（7）轻亚粘土：层厚0.4-2.0米，Es=9.5Mpa，r=19.9KN/m3，承载力标准值fk=180Kpa。

除上述外，以下各层土质均匀性较差，承载力标准值fk≥200Kpa。

结论：

(1)场地属于Ⅱ类场土，饱和砂土、粉细砂土，在地震基本烈度七度时不液化。

(2)场区①层粘土属于强膨缩土，多以收缩为主。如利用本层时，则应按“膨胀土地区建筑技术规定”设计。

(3)②层亚粘土触变性大，怕扰动，设计要求基槽避免浸水。

(4)水质对水泥无侵蚀性。

(5)由于土质不均匀，重要建筑物基槽开挖后应进行验槽，施工图设计

时进行变形计算。

1.2.3地震烈度

根据鲁震发科字<1982>133号文件《关于济宁里彦矿井地震基本烈度的鉴定意见》确定为六度。

1.2.4水文气象

本区气候较温和，属于温带季风区–大陆性气候，据济宁气象站1959-1979年观测资料，年降雨量平均值712mm；最小年降雨量441.9mm，最大年降雨量为1186mm（1963年）；日最大降雨量为177mm，降雨多集中在7、8月份，占全年总降雨量的54%；年平均蒸发总量为1835.2mm。

该区年平均气温13.5℃，元月份最冷，平均最低气温-68℃，极端最低气温-19.4℃（1964年2月18日），7月份最热，年平均最高气温31.6℃，极端最高气温41.6℃（1960年6月21日），一般在10月下旬出现霜冻，11月份开始有雪，最大积雪厚度0.15m，最大冻土深度0.31m。

风向：春、夏两季多东及东南风，秋冬季多西北风，全年主导风向为东南风，平均风速2.8m/s。

1.2.5水源、水质情况

矿井水及水源井水质

1.2.6煤质资料

1.2.7机组参数

1）锅炉参数

2）锅炉运行参数指标（1）1#锅炉

1.2.8电厂DCS系统

电厂机组现有DCS系统选型：1#、2#机组采用浙大中控ECS-100系统，3#机组采用霍尼韦尔HC-900系统。

1.2.9基础资料

（1）业主提供的基础设计文件和有关技术资料。

（2）我公司与业主签订的《山东华聚能源股份有限公司济二电厂烟气脱硝EPC总承包工程》技术协议。

（3）我公司与业主签订的《山东华聚能源股份有限公司济二电厂烟气脱硝EPC总承包工程》服务合同。

（4）我公司编制的山东华聚能源股份有限公司济二电厂烟气脱硝EPC总承包工程初步设计有关图纸及文件。

（5）与泵、阀门、仪表等厂家的技术协议、合同及相关的技术资料。

1.3主要设计原则及设计范围

（1）工程设计中全面贯彻执行国家有关标准规范。严格遵循现行的消防、劳动安全卫生、环境保护的规定、规范、标准。

（2）采用技术先进、安全可靠、经济合理、切合实际的工艺技术路线。依托公司现有系统，做到合理规划，统筹安排，节省工程投资。

（3）依据《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）2001年版的要求进行本工程总图布置、建筑设计方案及设备的布置方案，做到防火措施落实，劳动安全有保障。

（4）尽量采用节能、性能良好的单体设备及采取有效节能措施。

（5）遵照国家有关建设项目环境保护管理规定，三废治理设计严格执行国家有关规定，严格执行“三同时”，做到各种有害物达标排放，尽量减少环境污染。

（6）认真做好职工生产安全和工业卫生，在设计中对安全、卫生有危害的环境尽量采用防范措施。

（7）设计范围：主要包括SNCR脱硝系统设计、烟气再循环系统设计、设备制造（含现场制作设备）、设备及材料供货、运输、安装指导、调试、技术培训、售后服务。

（8）本工程经低氮燃烧改造后，再采用选择性非催化还原脱硝（SNCR）工艺，使用氨水作为脱硝还原剂，氨水浓度10%。

2脱硝系统及控制

2.1SNCR技术原理

、尿素等还原剂本工程选用选择性非催化还原法（SNCR）。该技术是用NH

3

喷入炉内与NOx进行选择性反应，不用催化剂，只需须在高温区加入还原剂。

还原剂喷入炉膛温度为850～1250℃的区域，该还原剂迅速热分解成NH

3

并与烟

气中的NOx进行SNCR反应生成N

2

。

NH

3

还原NOx的主要反应为：

NH

3为还原剂：4NH

3

+4NO+O

2

→ 4N

2

+6H

2

O

SNCR系统烟气脱硝过程由下面四个基本过程完成：

1）还原剂接收和储存；

2）还原剂的计量输出、与水混合稀释；

3）在锅炉合适位置喷入稀释后的还原剂；

4）还原剂与烟气混合进行脱硝反应。

以NH

3

作为还原剂的SNCR工艺系统如图2-1所示。

2-1 氨水脱硝系统示意图

2.2.1工艺描述

本项目选用SNCR技术方案，采用10%的氨水作为还原剂。

在进行SNCR脱硝时，氨水输送泵将10%的氨水从氨水储罐中抽出，分配模块分配后，输送到炉前SNCR喷枪处。氨水在输送泵的压力作用下，通过喷枪压缩空气雾化后，以雾状喷入分解炉炉内，与烟气中的氮氧化物发生氧化还原反应，生成氮气去除氮氧化物，从而达到脱硝目的。

我方将会选取最佳的温度窗口喷入还原剂，采用氨水喷枪雾化设计将氨水溶液喷入锅炉进行反应，保证足够的穿透深度和覆盖面。

2.2.2 SNCR系统

本工程SNCR系统主要由氨水输送系统、还原剂炉前喷射和压缩空气系统组成。

（1）氨水输送系统

10%氨水输送泵将储罐中的氨水输送至炉前喷射系统进行脱硝反应。

主要设备说明：

氨水输送泵

氨水输送泵4台（3用1备），流量Q=350L/h，扬程H=150m，电机功率0.75kW，采用变频计量泵，过流材质不锈钢材料制造。

（2）炉前喷射系统

本工程锅炉为中温中压循环流化床锅炉，喷枪布置在锅炉的前墙，每台炉前墙布置4支喷枪；考虑锅炉低负荷运行，每台炉炉膛出口布置6支喷枪。调节氨水泵的变频器，可以控制喷枪的流量和压力。每台炉的喷枪入口设有就地压力表。

喷枪上的氨水进口、压缩空气进口和冷却风进口为快速接头连接，通过金属软管与氨水溶液管路、冷却风管路连接，冷却风和压缩空气来自业主的空压机站。

主要设备说明：

（1）短喷枪

流量 Q=50~150kg/h。每台炉10支，3台炉共30支。

2.2控制说明

通过锅炉负荷和尾部烟道的NOx检测值作为反馈值，与设定的NOx值进行PID比较运算，控制氨水输送泵调节阀的流量来控制喷入炉内氨水量。

3施工、运行注意事项

3.1设备及管道安装

本工程所需的全部管道、支吊架及辅助材料等由安装单位施工时购买，数

量可参考材料汇总表，弯头和大小头可根据现场需要配制。

氨水输送泵安装注意事项和运行要求，请参见泵厂家提供的有关资料。

氨水输送管道及管道安装附件均采用不锈钢304材质；压缩空气管道安装附件采用碳钢材质。

仪表的安装注意事项和运行要求，请参见相关厂家提供的有关资料。

特别注意流量计可水平、垂直安装，垂直安装时流体方向必须向上。安装时，液体流动方向应与传感器外壳上指示流向的箭头方向一致。传感器上游端至少应有20倍公称通径长度的直管段，下游端应不少于5倍公称通径的直管段.

DN50以下管道未出安装图的可根据系统图、由现场决定布置走向。

所有的不锈钢管道采用氩弧焊焊接。

各罐、管道安装完毕后，应清除设备、管道、管沟、坑池内部杂物后，方可投入运行。管道在与装置接入前应先完成管内清洗工作及试验工作。

支吊架间距参考《火力发电厂汽水管道支吊架手册_华东电力院1983》要求布置。

在满足支吊架最大间距的基础上，阀门、仪表等荷载集中的位置应增设支吊架。

3.2管道压力试验

系统管道压力试验规范请参见GB50235-2010《工业金属管道工程施工及验收规范》。

管道试压前，应全面检查、核对已安装的管子、管件、阀门、紧固件以及支架等的质量，必须符合设计要求及有关技术规范的规定。

管道试压前，待试管道上的安全阀、仪表元件等已经拆下或加以隔离，待试管道与无关系统已用盲板或采取其它隔离措施。

氨水输送管道安装完毕后，必须进行水压试验，其试验压力（表压）为工作压力的1.5倍，且不得小于0.4MPa，工作压力详见表3-1。

压缩空气管道，若采用水压试验，除了按照水压试验要求外，还需采用压缩空气吹干处理；如用压缩空气进行压力试验，试验压力（表压）为工作压力的1.15倍，且不得小于0.4MPa，工作压力详见表3-1。

当管道与设备作为一个系统进行试验，管道的试验压力小于或等于设备的试验压力时，应按管道的试验压力进行试验；当管道的试验压力大于设备的试验压力，且设备的试验压力不低于管道设计压力的1.15倍时，经建设单位同意，可按设备的试验压力进行试验。

表3-1 管道设计压力和工作压力表

3.3保温油漆

3.3.1保温原则

保温说明：本工程氨水罐出口至分配模块前氨水管道需要需要岩棉材料+铝皮（0.6mm）保温。

3.3.2油漆原则

（1）室内钢制平台、扶梯和现场制作的支吊架，先涂刷两度防锈漆，再涂刷1～2度灰色调合漆。室外钢制平台、扶梯，先涂两度云母氧化铁酚醛底漆，再涂刷两度云母氧化铁面漆。

（2）室内架空管道，先涂刷两度防锈漆，再涂1～2度油性调和漆；室外架空的水管道，先涂两度环氧底漆；再涂两度环氧磁漆；室外架空的气管道，先涂两度云母氧化铁酚醛底漆，再涂刷两度云母氧化铁面漆。

（3）保温的管道和设备，当介质温度低于120℃时，管道和设备在保温前应涂刷1~2度环氧富锌底漆。

（4）管道保温结构的外表，为了便于识别起见，涂刷介质名称，表示介质

性质的色环和表示介质流向的箭头。设备保温结构的外表，只涂刷设备的名称,不予大面积刷漆。

（5）制造厂供货的设备一般已作油漆处理，所以安装后一般不再进行油漆，如在运输或长期露天放置过程中，外表有损伤、锈蚀时，应再涂刷一度颜色相同或协调的油漆。

（6）材质为不锈钢的管道不刷油漆，仅作表示介质性质的色环和表示介质流向的箭头。

（8）管沟内管道先涂刷两度防锈漆，再涂刷两度环氧沥青漆。

（9）直埋管道防腐参照《火力发电厂保温油漆设计规程》第7.2条执行，采用环氧煤沥青“加强防腐”等级，其防腐层结构为：沥青底漆—沥青4层夹玻璃布3层，总干膜厚度0.8mm。

（10）为了易于识别，所有保温层及管道应进行漆色区别，涂色与业主同类保温层及管道颜色一致。

（11）其它要求应满足《火力发电厂保温油漆设计规程》（DL/T 5072-2007）。4施工图卷册目录