环保热电有限公司循环流化床锅炉烟气脱硝改造工程可行性研究报告

'XX环保热电有限公司锅炉烟气脱硝改造工程可行性研究报告2013年12月47 目录目录31总论61.1项目名称61.2项目建设单位61.3可研报告编制单位61.4项目建设单位概述61.5项目提出背景和必要性61.6设计依据82脱硝工艺的选择102.1常见脱硝工艺102.1.1电子束法112.1.2吸附法112.1.3液体吸收法122.1.4微生物法122.1.5选择性催化还原（SCR）132.1.6选择性非催化还原（SNCR）142.2SNCR技术的优点182.3脱硝工艺的确定192.4三种脱硝反应剂的选择与比较192.5脱硝布置方式212.5.2SNCR布置方式212.5.7供水、供电223.脱硝工艺参数223.1设计基础参数223.1.1煤种及煤质223.1.2主要设备及参数233.2脱硝工艺流程2347 3.2.1流程设计234.脱硝设备选型244.1氨区的设备选型245.环境保护与社会效益265.1环境保护265.1.1总量控制和环境保护标准265.1.2其他污染物处理效果评估265.2工程实施后的社会效益276.消防、劳动安全和工艺卫生276.1防火276.2劳动安全和工业卫生286.2.2脱硝生产过程中主要职业危险及防护措施287．生产管理与人员编制307.1脱硝生产管理及人员编制307.1.1生产管理307.1.2人员编制308.节能分析308.1系统设计节能308.2工程设计节能319．工程施工管理329.1施工职责329.2分包329.3施工管理339.4组织分工计划结构图349.5项目实施进度计划3410设备表3411土建设施表3911.经济效益分析及投资估算4011.1经济分析与评价的原则4047 11.2脱硝工程投资概算及效益分析4011.2.1SNCR部分投资概算4011.2.2运行成本计算411）计算标准4112．工程招标方案4213.结论及建议4513.1结论4513.2建议4647 1总论1.1项目名称XX环保热电有限公司循环流化床锅炉烟气脱硝改造工程。1.2项目建设单位建设单位：XX环保热电有限公司1.3可研报告编制单位可研报告编制单位：XX环境科技股份有限公司1.4项目建设单位概述XX环保热电有限公司位于江苏省X县，主要经营电力。本项目建设地位于XX环保热电有限公司厂区内。1.5项目提出背景和必要性XX环保热电有限公司2台75t循环流化床锅炉生产时产生大量烟气，烟气含有粉尘、NOx等大量污染物质，现在已配置除尘设备，完全可以满足粉尘排放要求。《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中对于大气污染排放标准要求如下：4.1自2014年7月1日起，现有火力发电锅炉及燃气轮机组执行表1规定的烟尘、二氧化硫、氮氧化物和烟气黑度排放限值。4.2自2012年1月1日起，新建火力发电锅炉及燃气轮机组执行表1规定的烟尘、二氧化硫、氮氧化物和烟气黑度排放限值。4.3自2015年1月1日起，燃煤锅炉执行表1规定的汞及其化合物排放限值。47 表1火力发电锅炉及燃气轮机组大气污染物排放浓度限值（单位：mg/m3（烟气黑度除外））序号燃料和热能转化设施类型污染物项目使用条件限值污染物排放监控位置1燃煤锅炉烟尘全部30烟囱或烟道二氧化硫新建锅炉100200（1）现有锅炉200400（1）氮氧化物（以NO2计）全部100200（2）汞及其化合物全部0.03注：（1）位于广西壮族自治区、重庆市、四川省和贵州省的火力发电锅炉执行该极限值。（2）采用W型火焰炉膛的火力发电锅炉，现有循环流化床火力发电锅炉，以及2003年12月31日前建成投产或通过建设项目环境影响报告书审批的火力发电锅炉执行该极限值。4.4重点地区的火力发电锅炉及燃气轮机组执行表2规定的大气污染物特别排放限值。执行大气染物特别排放限值的具体地域范围、实施时间，由国务院环境保护行政主管部门规定。表2大气染物特别排放限值单位：mg/m3（烟气黑度除外）序号燃料和热能转化设施类型污染物项目使用条件限值污染物排放监控位置47 1燃煤锅炉烟尘全部30烟囱或烟道二氧化硫新建锅炉100200（1）现有锅炉200400（1）氮氧化物（以NO2计）全部100200（2）汞及其化合物全部0.03注：（1）位于广西壮族自治区、重庆市、四川省和贵州省的火力发电锅炉执行该极限值。（2）采用W型火焰炉膛的火力发电锅炉，现有循环流化床火力发电锅炉，以及2003年12月31日前建成投产或通过建设项目环境影响报告书审批的火力发电锅炉执行该极限值。根据最新的火电厂大气污染物排放标准标准、X县减排要求，需实施锅炉烟气脱硝改造工程，脱除烟气中的NOx，使之达到环保排放要求。并且根据排放标准发展趋势，本项目按100mg/Nm3排放标准建设，以满足今后日益严格的排放要求。1.6设计依据1.6.1设计参数1.6.1.1锅炉参数项目#1#3备注锅炉型式YG/75-5.29-M12YG/75-5.29-M18额定蒸发量75t/h75t/h5.29MPa5.29MPa47 过热蒸汽压力烟气量（105m³/h）1.41.51过热蒸汽温度485℃485℃排烟温度135℃110—140℃锅炉耗煤量12.09t/h12.09t/h锅炉效率89%86%1.6.1.2燃煤煤质资料名称符号单位设计煤种校核煤种收到基碳Car%51.2132.3收到基氢H%4.2收到基氮N%0.92收到基氧O%9.47收到基硫St,ar%0.71.50收到基灰分Aar%25.538.7全水分Mt%812.6干燥无灰挥发份Vdaf%收到基低位发热值Qnct,atkJ/kg20339.516429.921.6.1.3要求排放标准1.6.1.3.1烟气排放47 脱硝效率：≥60%NOx：<100mg/Nm31.6.1.3.2噪声≤85dB1.6.2设计标准1）《中华人民共和国环境保护法》;2）《建设项目环境保护管理条例》国务院令253号;3）《开发建设活动环境管理人员行为规范》;4）《开发建设项目水土保持方案管理办法》;5）《建筑施工场界噪声限制》6）《火力发电厂烟气脱硝设计规程》DL/T5196-20047）《火电厂烟气脱硝工程技术规范-烟气循环流化床法》HJ/T178-20058）《工业噪声控制设计标准》9）《电力工业技术管理法规》10）《火电厂烟气排放连续监测技术规范》HJ/T75-200111）《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-200312）《污水综合排放标准》GB8978-199613）《工业企业厂界噪声标准》GB12348-9014）《建筑抗震设计规范》GB50011-2001（2008年版）；15）《电力建设施工及验收技术规范》2脱硝工艺的选择2.1常见脱硝工艺47 目前，降低火电行业NOx排放量的方法主要有燃烧中控制和烟气脱氮。燃烧中控制是指通过采用低NOx燃烧器，优化配风，加燃尽风，烟气回燃等手段来减少锅炉燃烧产生的NOx。该控制法的优点是投资少、见效快。但这种方式受炉膛工况影响大，与运行水平有很大关系，而且，会在一定程度上降低燃烧效率，使得不完全燃烧热损失增加。烟气脱氮法主要有电子束法、吸附法、液体吸收法、微生物法、选择性非催化法（SNCR）和选择性催化法（SCR）。现将其各种方法的原理，优、缺点综述如下：2.1.1电子束法电子束照射法脱硫脱氮技术是一种物理与化学相结合的高新技术，是在电子加速器的基础上逐渐发展起来的，已引起了国内外专家的广泛重视。电子束照射法是利用电子加速器产生的高能等离子体氧化烟气中的SO2和NOx等气态污染物。经电子束照射，烟气中的SO2和NOx接受电子束而强烈氧化，在极短时间内(约十万分之一秒)被氧化成硫酸和硝酸，氧化后的酸与加入的氨反应生成(NH4)2SO4和NH4NO3的微细粉粒，粉粒经捕集器回收作农肥，净化气体经烟囱排入大气。但电子束照射法仍有不少缺点如：(1)能量利用率低，当电子能量降到3eV以下后，将失去分解和电离的功能，剩余的能量将浪费掉；(2)电子束法所采用的电子枪价格昂贵，电子枪及靶窗的寿命短，所需的设备及维修费用高昂；(3)设备结构复杂，占地面积大，X射线的屏蔽与防护问题不容易解决。上述原因限制了电子束法的实际应用和推广。47 2.1.2吸附法吸附法是利用吸附剂对NOx的吸附量随温度或压力的变化而变化的特点，通过周期性地改变操作温度或压力，控制NOx的吸附和解吸，使NOx从气源中分离出来，属于干法脱硝技术。根据再生方式的不同，吸附法可分为变温吸附法和变压吸附法。常用的吸附剂有杂多酸、分子筛、活性炭、硅胶及含NH3的泥煤等。吸附法脱氮技术净化效率高，不消耗化学物质，设备简单，操作方便。但是由于吸附剂吸附容量小、需要的吸附剂量大、设备庞大、需要再生处理，而且为间歇操作，投资费用较高，能耗较大。2.1.3液体吸收法液体吸收法是利用碱性溶液等吸收净化废气中的NOx。常见吸收剂有：水、NaOH、Ca(OH)2NH4OH、Mg(OH)2、稀HNO3等。采用氧化吸收法、吸收还原法及络合吸收法等可提高NOx的吸收效率。氧化吸收法是利用氧化剂如O2、O3、Cl2、ClO2、HNO3、KMnO4、NaClO2、NaClOH2O2等先将NO部分氧化为NO2，再用碱液吸收。还原吸收法应用还原剂将NOx还原成N2，常用还原剂有(NH4)2SO4、(NH4)HSO3、Na2SO3等。液相络合吸收法主要利用液相络合剂直接同NO反应，从而将NO从烟气中分离出来。生成的络合物在加热时又重新放出NO，从而使NO能富集回收。目前研究过的NO络合吸收剂有FeSO4、Fe(Ⅱ)-EDTA和Fe(Ⅱ)-EDTA-Na2SO4等。吸收法工艺过程简单，投资较少，吸收剂来源广泛，又能以硝酸盐的形式回收利用废气中的NOx。但是NOx去除效率低，能耗高，吸收废气后的溶液，易造成二次污染。47 2.1.4微生物法微生物法处理烟气脱氮就是利用微生物的生命活动将NOx转化为无害的无机物及微生物的细胞质。由于该过程难以在气相中进行，所以气态的污染物先经过从气相转移到液相或固相表面的液膜中的传质过程，可生物降解的可溶性污染物从气相进入滤塔填料表面的生物膜中，并经扩散进入其中的微生物组织。然后，污染物作为微生物代谢所需的营养物，在液相或固相被微生物降解净化[8]。微生物法目前还处于实验阶段，且存在着明显的缺点，例如填料塔的空塔气速、烟气温度反硝化菌的培养、细菌的生长速度和填料的堵塞等等问题都有待于解决。2.1.5选择性催化还原（SCR）此法在国外已得到广泛应用。实践证明，应用此法可在较低的温度下取得较高的NO去除效率，去除率可达80~90%。SCR法应用最广的是氨选择催化还原法，即利用氨作为还原剂注入含NO的烟道气中，通常是气体热交换器的上游，NO在催化剂的作用下被还原为分子N和水。SCR系统主要由反应器、催化剂、氯贮存罐和氯喷射器等组成。具体反应式如下：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O4NH3+5O2→4NO+6H2O4NH3+3O2→2N2+6H2O[6]影响SCR法去除NOx的因素有如下几个方面：(1)烟气的温度：SCR法的适宜温度为300至400℃，当烟气的温度不在此范围时，处理效率将会大幅度降低。47 (2)催化剂的活性：SCR法所用的催化剂是有效元素Pt、Pa系贵金属和V、Cr、Mg、Fe、Ctl、Z、Co、Ni等的氧化物、盐及其混合物。催化剂的组成和活性对SCR法的处理效率影响很大。(3)硫酸铵的生成：由于烟气中存在三氧化硫，未催化反应的NH通过反应器后形成硫酸铵。图1—2SCR反应原理图图1—3SCR系统图47 图1—4SCR反应器实体剖图2.1.6选择性非催化还原（SNCR）选择性非催化还原（SelectiveNon-CatalyticReduction，以下简写为SNCR）技术是一种成熟的商业性NOx控制处理技术。SNCR方法主要在850～1000℃下，将含氮的化学剂喷入贫燃烟气中，将NO还原，生成氮气和水。而选择性催化还原（SelectiveCatalyticReduction，SCR），由于使用了催化剂，因此可以在低得多的温度下脱除NOx。两种方法都是利用氮剂对NOx还原的选择性，以有效的避免还原氮剂与贫燃烟气中大量的氧气反应，因此称之为选择性还原方法。两种方法的化学反应原理相同。选择性非催化还原法(SNCR)烟气脱硝技术是目前主要的烟气脱硝技术之一。在炉膛850~1000℃这一狭窄的温度范围内、在无催化剂作用下，NH3或尿素等氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NOx，基本上不与烟气中的O2作用，据此发展了SNCR法。在850~1000℃范围内，NH3或尿素还原NOx的主要反应为：氨为还原剂4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O尿素为还原剂CO(NH2)2→2HN2+CO47 NH2+NO→N2+H2ONO+CO→N2+CO2当温度过高时，部分氨还原剂就会被氧化而生成NOx，发生副反应：4NH3+5O2→4NO+6H2OSNCR工艺是一种成熟的脱硝技术，在国内外均有广泛的应用。尤其在小型的燃煤、燃油、燃气机组或工业锅炉上，SNCR具有其一定的优越性。SNCR系统较为简单，可以根据机组运行状况灵活处理，不受机组燃料和负荷的变化而受影响，施工周期短，SNCR对其他系统的运行(如空气预热器和除尘器)都不产生干扰及增加阻力。同SCR烟气脱硝技术相比，SNCR的投资与运行成本相对较低，没有额外的SO2/SO3转化率，非常适合老厂的脱硝改造。若需进一步降低氮氧化物的浓度，可在尾部加设SCR反应器，形成SNCR-SCR混合技术，只需加装少量的催化剂就可满足进一步的排放要求。SNCR、SCR和SNCR-SCR三种技术性能比较见表2-1。表2-1选择性还原脱硝技术性能比较项目SCRSNCRSCR-SNCR还原剂NH3或尿素NH3或尿素NH3或尿素反应温度250~420℃850~1250℃前段：850~1250℃，后段：250~420℃催化剂TiO2，V2O5，WO3不使用催化剂后段加装少量TiO2，V2O5，WO347 脱硝效率70~90%大型机组为25~40%，小型机组40~65%40~90%反应剂喷射位置多选择省煤器与SCR反应器间的烟道内通常在炉膛内喷射综合SNCR和SCRNH3逃逸小于3ppm5~10ppm小于5ppmSO2/SO3氧化会导致SO2/SO3氧化不导致SO2/SO3氧化SO2/SO3氧化较SCR低对空气预热器影响催化剂中的V、Mn、Fe等多种金属会对SO2的氧化起催化作用，SO2/SO3氧化率较高，NH3与SO3易形成NH4HSO4而造成堵塞或腐蚀不会因催化剂导致SO2/SO3的氧化，造成堵塞或腐蚀的概率低于SCR和混合SNCR-SCRSO2/SO3氧化率较SCR低，造成堵塞或腐蚀的概率较SCR低系统压力损失催化剂会造成较大的压力损失没有压力损失催化剂用量较SCR少，产生的压力损失相对较小燃料的影响无影响与SCR相同47 高灰分会磨耗催化剂，碱金属氧化物会使催化剂钝化锅炉的影响受省煤器出口烟气温度的影响受炉膛内烟气流速、温度分布及NOx分布影响综合SNCR和SCR占地空间大(需增加大型催化剂反应器和供氨或尿素系统)小(锅炉无需增加催化剂反应器)较小(需增加小型催化剂反应器)SNCR技术的工业应用是在20世纪70年代中期日本的一些燃油、燃气电厂开始的，在欧盟国家从80年代末一些燃煤电厂也开始SNCR技术的工业应用。美国的SNCR技术应用是在90年代初开始的，目前世界上燃煤电厂SNCR工艺的总装机容量在2GW以上。2.2SNCR技术的优点与其它脱硝技术相比，SNCR技术具有以下优点：a)脱硝效果令人满意：SNCR技术应用在大型煤粉锅炉上，长期现场应用一般能够达到30～50％的NOx脱除率。应用在循环流化床锅炉上可达到50~75%脱硝率。b)还原剂多样易得：SNCR技术中脱除NOx的还原剂一般都是含氮的物质，包括氨、氨水、氰尿酸和各种铵盐（醋酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、草酸铵、柠檬酸铵等）。但效果最好，实际应用最广泛的是液氨和氨水。c)无二次污染47 ：SNCR技术是一项清洁的技术，没有任何固体或液体的污染物或副产物生成，无二次污染。a)经济性好：由于SNCR的反应是靠锅炉内的高温驱动的，不需要昂贵的催化剂系统，因此投资成本和运行成本较低。b)系统简单、施工时间短：SNCR技术最主要的系统就是还原剂的储存系统和喷射系统，主要设备有储罐、泵、喷枪和必要的管路、测控设备。由于设备简单，SNCR技术的安装期短，仅需10天左右停炉时间，小修期间即可完成炉膛施工。SNCR技术不需要对锅炉燃烧设备和受热面进行大的改动，也不需要改变锅炉的常规运行方式，对锅炉的主要运行参数也不会有显著影响。图1—6SNCR系统流程图2.3脱硝工艺的确定在目前脱硝方法中，SCR与SNCR技术已日趋成熟，各有各自的优缺点：SCR具有更高的脱硝速率，但其昂贵的催化剂和一切催化剂相关设备，使得SCR造价很高一般用在大型机组上；SNCR由于没有了催化剂的作用，它的脱硝效率没有SCR47 的高，但也省去了催化剂和某些设备的费用，其性价比很高。在国内外均有广泛的应用。尤其在小型的燃煤、燃油、燃气机组或工业锅炉上，SNCR具有其一定的优越性。所以本脱硝改造工程采用脱硝技术为：SNCR（选择性非催化还原）脱硝技术。2.4三种脱硝反应剂的选择与比较脱硝剂的成本中，运输成本占到了很大一部分。氨水中有效的部分只有1／4，其余都是水，带来了额外的运输和储存成本。所以仅就消耗的费用而言，氨水是不经济的。但是液氨运输和储存具有一定的危险性，在国外，液氨槽车运输需要提前报批清场，极为麻烦，所以在欧美很多电厂SCR系统弃用液氨改用氨水或者尿素。采用液氨和氨水作为脱硝剂，其系统基本一致，氨水的储罐容量要大于液氨储罐容量（取决于氨水浓度，一般为20％，v/v）。相对来说，尿素是三种催化剂中最为昂贵的一种。尿素的售价要高于氨水与液氨，而且尿素需要进行复杂的反应才能生成NH3，系统较使用氨水或液氨要复杂得多。只有当电厂附近没有氨水或者液氨供应商时，使用槽车运输氨水因运输成本增加导致其价格与尿素相当时，才会考虑使用尿素。或者是当地的法令极为严格，使用槽车运输液氨或者氨水非常麻烦的时候，才会使用尿素。三种脱硝反应剂的比较列于表3.2表3.2各种反应剂的比较项目液氨氨水尿素反应剂费用便宜(100%)贵(约150%)最贵约(180%)运输费用便宜贵便宜47 安全性有毒有害无害储存条件高压常规大气压常规大气压干态(加热干燥空气)储存方式液态(箱罐)液态(箱罐)微粒状(料仓)初投资费用便宜贵贵(水解炉制备)运行费用便宜，需要热量蒸发液氨贵，需要高热量蒸发/蒸馏水和氨贵，需要高热量水解尿素和蒸发氨设备安全有法律规定需要基本上不需要从上分析可以看出，液氨作为脱硝剂危险性高，尿素作为脱硝剂较昂贵，同以上两种反应剂相比氨水作为脱硝剂较为便宜且安全，所以选择20%浓度氨水作为本工程的脱硝剂。2.5脱硝布置方式2.5.2SNCR布置方式选择性非催化还原技术SNCR与SCR技术原理相同，都是利用还原剂还原烟气中的氮氧化物，是目前旧机组脱硝技术改造时主要采用的脱硝技术。一般可获30%～65%的NOx脱除率，所用的还原剂一般为氨、氨水和尿素等。与SCR技术相比不同的是，SNCR是利用炉内的高温驱动氨基与NOx的选择性还原反应，不需要昂贵的催化剂和体积庞大的催化塔。SNCR47 的系统是由还原剂储藏部分、还原剂溶液配置或还原剂蒸发部分、系统喷射部分以及自动控制系统等组成的。SNCR工艺流程由4部分组成：1.反应剂的接收和储存；2.反应剂的计量稀释和混匀；3.稀释的反应剂喷入锅炉合适的部分；4.反应剂与烟气的混合。图2—2SNCR流程布置由此可见，SNCR就是在锅炉的温度适宜区域，进行喷射还原剂。前置氨或者尿素混合配比及喷射系统，流程简单[11]。2.5.7供水、供电本工艺系统只需极小量的工艺（冷却）水，根据电厂的水源情况，本工艺系统中的用水可取自电厂的工业水系统。本工艺系统电负荷大约10Kw,电压等级380V。3.脱硝工艺参数3.1设计基础参数3.1.1煤种及煤质名称符号单位设计煤种校核煤种收到基碳Car%51.2132.3收到基氢H%4.247 收到基氮N%0.92收到基氧O%9.47收到基硫St,ar%0.71.50收到基灰分Aar%25.538.7全水分Mt%812.6干燥无灰挥发份Vdaf%收到基低位发热值Qnct,atkJ/kg20339.516429.923.1.2主要设备及参数项目#1#3备注锅炉型式YG/75-5.29-M12YG/75-5.29-M18额定蒸发量75t/h75t/h过热蒸汽压力5.29MPa5.29MPa烟气量（105m³/h）1.41.51过热蒸汽温度485℃485℃排烟温度135℃110—140℃锅炉耗煤量12.09t/h12.09t/h锅炉效率89%86%47 3.2脱硝工艺流程锅炉的蒸汽量：75t/h锅炉的烟气量：170000Nm3/h锅炉烟气中NOx的浓度：250mg/Nm3锅炉排放烟气中NOX的浓度：100mg/m33.2.1流程设计SNCR系统主要设备都模块化进行设计，主要有尿素溶液储存与制备系统，尿素溶液稀释模块，尿素溶液传输模块，尿素溶液计量模块以及尿素溶液喷射系统组成，如图6—4所示。47 4.脱硝设备选型4.1氨区的设备选型火电厂烟气脱硝系统一般采用20%浓度氨水为还原剂，系统主要由氨水溶液储存与制备、尿素溶液输送、尿素溶液计量分配以及氨水溶液喷射等设备组成。氨水溶液的总储存容量宜按照不小于2台75t锅炉脱硝系统在BMCR工况下5d（每天按24h计）的总消耗量来设计。氨水溶液储存设备宜布置在室内。设备间距应满足施工、操作和维护的要求，结合电厂所在地域条件考虑氨水溶液管道的保温。氨水罐应设有人孔、氨水或氨水溶液入口、氨水溶液出口、通风孔、液位表、温度表口和排放口等。氨水溶液储罐宜采用玻璃钢（FRP）或不低于304的不锈钢制造。在喷入锅炉前，氨水溶液应与稀释水混合稀释，稀释后的质量浓度不得大于10%。稀释混合器宜采用静态混合器。稀释用水宜采用除盐水。每台锅炉宜配置一套稀释系统。氨水溶液稀释系统应设置过滤器。每台锅炉应设计两台稀释水泵，一台运行，一台备用。流量设计裕量应不小于10%，压头设计余量应不小于20%。多台锅炉可共用一套氨水溶液输送系统。氨水溶液输送泵宜采用多级离心泵。每套输送系统应设计两台输送泵，一台运行，一台备用。氨水溶液输送系统应设置过滤器。氨水溶液计量分配系统每台锅炉宜配置一套计量分配系统。计量分配系统应设置空气过滤器。氨水溶液喷射系统氨水SNCR是在锅炉炉膛高温区域（850~1000℃47 ）喷入尿素溶液。喷射系统应尽量考虑利用现有锅炉平台进行安装和维修。多喷嘴喷射器应有足够的冷却保护措施以使其能承受反应温度窗口区域的最高温度，而不产生任何损坏。每台锅炉应设置一套炉膛温度监测仪。宜结合常用煤种及运行工况进行SNCR计算流体力学和化学动力学模型试验，以确定最优温度区域和最佳还原剂喷射模式。尿素SNCR工艺的主要设备有：氨水储存罐、氨水溶液循环泵、供料泵、稀释水泵、背压控制阀、计量分配装置、尿素溶液喷射器等。材料应根据经济、适用的原则选择，满足脱硝系统的工艺要求。通用材料应与燃煤锅炉常用材料的选择一致。对于接触腐蚀性介质的部位，应择优选取耐腐蚀金属或非金属材料。金属材料宜以碳钢材料为主。对金属材料表面可能接触腐蚀性介质的区域，应根据脱硝系统不同部位的实际情况，衬抗腐蚀性和磨损性强的非金属材料。当承压部件为金属材料并内衬非金属防腐材料时，应考虑非金属材料与金属材料之间的粘结强度，且承压部件的自身设计应确保非金属材料能够长期稳定地粘结在基材上。防腐蚀和磨损的非金属材料主要选用玻璃鳞片树脂、玻璃钢、塑料、橡胶、陶瓷等。5.环境保护与社会效益5.1环境保护5.1.1总量控制和环境保护标准污染物排放总量控制是根据环境质量目标的要求，综合考虑区域环境容量、经济发展规模、污染治理技术、环境管理水平等因素，推算出达到环境质量目标所允许的污染物最大排放量，也是环保部门监督管理的依据。《中华人民共和国大气污染防治法》第三十条规定：“47 新建、扩建排放二氧化硫的火电厂和其他大中型企业，超过规定的污染物排放标准或者总量控制指标的，必须建设配套脱硫、脱硝、除尘装置或采取其它控制二氧化硫、氮氧化物、排放、除尘的措施。”本期脱硝改造工程对实现环保总量控制的目标具有重要意义。5.1.2其他污染物处理效果评估脱硝部分产生的废水、粉尘、噪声的处理（1）脱硝产生的废水SNCR脱硝正常运行并不产生废水。（2）脱硝产生的粉尘SNCR脱硝正常运行并不产生粉尘。（3）脱硝过程中产生噪声系统设备在运行过程中产生较小的噪声,对周围环境和工作人员不会造成影响,产生噪声的主要设备及其噪声级为:风机＜85dB(A)泵＜85dB(A)5.2工程实施后的社会效益锅炉脱硝改造项目实施后，全厂氮氧化物的大气污染物排放总量可以达到环境保护厅提出的年排放总量控制目标。为降低对周边自然环境的影响，腾出环境容量为当地的建设发展和电厂的持续发展创造了有利的条件。6.消防、劳动安全和工艺卫生6.1防火脱硫系统区域防止意外火灾的发生，必须落实各项防火安全措施。（1）消防给水系统47 脱硫系统区域内设置消防给水系统。根据场地设施情况布置室外消防管道及室外消火栓，水源自电厂消防系统引接。（2）总图布置与建筑的消防设计装置内的设备管道和建筑物之间保持一定的防火间距；设备布置界区周边为通行马路，可作为消防车道。建筑物的耐火等级、安全疏散距离和室内消防灭火器的配置均按《建筑设计防火规范》的要求设计。6.2劳动安全和工业卫生6.2.2脱硝生产过程中主要职业危险及防护措施1、主要职业危险(1)电伤电伤是指脱硝系统设备由于雷击或接地不良所造成的损坏并由此给工作人员带来的伤害,电器设备由于人员的误操作及保护不当而给人员带来的伤害。(2)机械伤害系统中有风机、水泵等机械设备。在运行和检修过程中如果操作不当或设备布置不当均有可能给工作人员造成伤害。(3)氨水/液氨氨水属于强腐蚀性物质，不能用钢、铁、铜等容器盛放、装运，它对人的眼、鼻、及皮肤有敏感性刺激，使用时必须注意安全。液氨蒸发为氨气，与空气混合易产生爆炸，危及人生安全。（4）其它伤害其它伤害包括:粉尘浓度过高引起的爆炸,钢平台及钢楼梯踏板造成人员滑倒,人员在高处作业时的跌倒等。2、防护措施47 (1)防电伤措施(a)电气设备应采取必要的机械、电气联锁装置以防止误操作;(b)电气设备设计严格按照带电部分不低于最小安全净距执行;(c)电气设备选用有五防设施的设备,对配电室加锁,严格执行工作票制度;(d)在高压电气设备的周围按规程规定设置栅栏,遮拦或屏蔽装置;(e)紧急事故采取声光显示及必要的其它指示信号,设置自动联锁装置以给出处理事故的方法;(f)各元件的控制回路均设有保险。信号、监视、跳闸等保护措施;(g)所有电气设备应有防雷击设施并有接地设施。(2)防机械伤害措施(a)所有转动机械外露部分均应加装防护罩或采取其它防护措施;(b)设备布置在设计时留有足够的检修场地。（3)防氨腐蚀伤害措施在氨的储存、装运和输送过程中，与氨系统工作人员应穿戴防护工作服、穿戴口罩和眼罩。(4)其它伤害防止措施(a)所有钢平台及钢楼梯踏板采用花纹钢板或格栅板以防人员滑倒;(b)在楼梯孔平台等处周围设置保护沿和栏杆,以防高处跌伤;(c)在粉尘含量高的场所安装通风机以达到防尘防爆效果。（5）防氨的泄露和爆炸47 (a)严格选用质量过硬的氨水产品和设备。(b)作业时严禁违反操作规程。（c）氨水的储存、供应系统和设备布置应有安全距离。7．生产管理与人员编制7.1脱硝生产管理及人员编制7.1.1生产管理根据脱硝系统在电厂发电机组中与锅炉机组紧密联系的特点，脱氮设备的运行、日常维护、修理和脱硝反应剂的运输和供应等工作，纳入电厂日常的统一管理。7.1.2人员编制根据脱硝系统的运行管理工作内容，结合工程的具体情况，所需的人员编制如下：本工程脱硝系统运行人员由电厂主机运行人员兼任，故不单设脱硫系统运行人员。脱氮反应剂（20%浓度氨水）的运输和供应系统管理3人维修人员：2人，负责脱氮系统及设备的日常巡视、维护与修理。脱硝系统的人员编制为5人。本系统的组织机构及定员最终由电厂根据实际情况自行调整。47 8.节能分析8.1系统设计节能(1)贯彻“安全可靠、先进适用，符合国情”的脱硝施工方案。本工程设计按照建设节约型社会要求，降低能源消耗和满足环保要求，以经济实用、工艺稳定、减少备用、安全可靠、高效环保、以人为本为原则。(2)通过经济技术比较，采用稳定可靠地工艺，拟定合理的工艺系统，优化设备选型和配置，满足合理备用的要求。优先采用先进的且在国内外成熟的技术方案。(3)运用先进的设计手段，优化布置，使设备布置紧凑，建筑体积小，检修维护方便，施工周期短，工程造价低。(4)严格控制用地指标、节约土地资源。(5)水耗、污染物排放、定员、脱硝成本等各项技术经济指标，尽可能达到先进水平。(6)提高电厂综合自动化水平，实现全场监控和信息系统网络化，提高电站运行的安全性和经济性，为实现现代化企业管理创造条件。(7)满足国家环保政策和可持续发展的战略：高效、节水、节能，控制各种污染物排放，珍惜有限资源。8.2工程设计节能(1)选用电耗低，运行经济性好的泵与风机。(2)结合场址工程地质条件及特点，在保障安全要求的前提下，尽量减少混凝土耗量。47 (3)通过多种布置方案的比较，选择最优方案布置，节省材料用量；优化电缆沟及桥架布置，节省电缆的长度。(4)有效减少电缆使用量、减少导体的截面，在有效降低电缆使用量的同时，达到降低电能损失的目的。(5)优化管道走线路径，使管道的用量尽可能达到最少。9．工程施工管理9.1施工职责1）供货方必须全面执行和承担合同文件中规定的各项条款，负责合同项目的施工与维护。该合同规定配备所需的人员和机械设备，保证工程进度、工程质量以及施工现场的安全。按期完成合同项目工程，遵守工厂及有关法令、法律及各项规定。供货方授权的代表和他委派的工程施工现场负责人，代表供方处理日常工程现场施工、维护工作。在工程施工中，供货方应服从业主委派的监理工程师的指示，有责任与业主、土建单位、安装单位、监理单位、设计单位保持联系和合作，按时交换工程施工和设备技术数据及资料。2）承包人在接到进场通知书（以通知书发出日期起）5天内，必须在工地附近选择驻地，在接到监理工程师的开工命令后，在规定时间内正式开工。3）施工期间供应方必须有供货方授权的代表常驻工地，供货方不能因他或他的代表离开工地期间发生的一切事故或延误工程推卸责任。4）如果供货方是一个联营体，则联营体的所有成员应按合同规定共同及个别地向业主负责，由联营体授权的主办人应向业主总负责及协调联营成员的责任。47 9.2分包1）承包人若要将承包工程的某部分进行分包必须通知业主书。即使经业主批准同意供货方将他承包工程中的一部分分包给其他单位施工，承包人对合同仍然要承担一切责任。2）在施工中，监理工程师认为其它分包工程的施工无能力或者不合格的，监理工程师可随时通知承包人取消分包合同，承包人必须执行，并自行处理和分包者之间的一切费用，业主对此概不负责。9.3施工管理1）供货方在签订合同后应即着手施工准备工作，在接到进场通知10天内进驻施工现场。2）正式开工前承包人必须进一步对设计图纸认真审阅，并进行现场核对，在充分了解设计要求和核对现场后，编制施工设计、施工进度计划、材料设备采购计划、工程用款计划。3）为保证良好的工程质量、计划进度，供货方必须对每道工序进行认真的检查、测量和调试，填写好当日的施工日记和各种记录，以备工程随时检查。4）在施工中供货方对其承包的工程范围内的安全负有全部责任，由于供货方管理不善或过失造成的一切安全、质量事故，其责任概由承包人自负，业主不承担任何责任和支付任何费用。工程施工期间严格遵守施工期环境保护的有关要求。47 9.4组织分工计划结构图9.5项目实施进度计划(1)从合同生效到完成所有施工图：20天(2)土建施工至现场满足安装条件：1个月(3)现场安装：1个月(4)调试：10天从合同生效到投运总工期约3个月。10设备表序号设备名称规格型号材质、重量单位数量制造厂家产地备注47 一氨水溶液储存系统1氨水溶液储存罐有效容积60m3304不锈钢个12氨水卸料泵Q=21m3/h，H=22m过流部分不锈钢台23氨水输送泵Q=1m3/h，H=130m过流部分L不锈钢台24相应的管道及附件不锈钢套15储罐平台扶梯碳钢套1二氨水溶液稀释及计量系统1稀释水箱有效容积5m3碳钢个12稀释水泵Q=1.8m3/hH=130m过流部分不锈钢台23静态混合器不锈钢套24分配装置不锈钢套2氨水溶液分配器5套247 分配装置不锈钢氨水溶液分配器6相应的管道及附件不锈钢套1氨水溶液316L,压缩空气304三喷射系统1喷枪支122氨水管道及附件不锈钢套13压缩空气管道及附件不锈钢套1四输水管道1相应的管道及附件不锈钢套1五阀门1除盐水电动截止阀不锈钢个12氨水输送泵背压回路电动调节阀不锈钢个13稀释水泵背压回路自立式调节阀不锈钢个14个247 混合器前氨水管路电动调节阀不锈钢5手动球阀根据设计不锈钢个根据设计需要6手动截止阀根据设计不锈钢个根据设计需要7止回阀根据设计不锈钢个根据设计需要8Y型过滤阀根据设计不锈钢个根据设计需要9压缩空气过滤器（带调压）DN50个2六仪表及就地控制设备1就地压力表Φ100毫米不锈钢只中国47 精度1.6级根据设计需要2压力变送器批1罗斯蒙特EJA横河3电磁流量计批1罗斯蒙特E+H科隆7液位测量装置磁翻板液位计，带4-20mA远传套33个罐8其他安装材料套1七电气控制系统1低压进线柜台12低压开关柜台13现场操作箱台24控制设备套147 5DCS套16UPS台17动力电缆批18控制电缆批19桥架及穿线管辅助材料批1八在线监测系统1NOx、O2浓度监测仪套2北京雪迪龙2NH3浓度监测仪套1德国西门子11土建设施表序号项目名称规格型号单位数量备注一一般土建1设备基础混凝土结构座1　2地坑混凝土结构座1　3在线监测小屋钢结构　座1　二桩基工程　　　　脱硝设备桩基工程　项1　三暖通、给排水　套1　47 11.经济效益分析及投资估算11.1经济分析与评价的原则（1）费用最小化原则在满足功能目标(特定需要)的前提下，追求所支出的全生命(服务)期费用最小。特别是像脱硝除尘这类以环境保护、提高环境质量、维护生态效益、提高人民生活质量、维持经济和社会的可持续性发展为基本任务的工程项目，往往是以满足上述功能目标为前提的，这样的项目应以追求生命(服务)期费用最小为原则[4]。项目的服务期费用包含了与项目有关的一切费用，如项目的前期费用、建设期费用(含制造、购买、建设、安装、试运行等)、生产期运营费用以及工程寿命期结束时的拆除费用。（2）经济效益最大化原则效益最大化就是指工程全服务期的效益是最大化的。当一项工程或一个技术方案的经济效益比较容易定量地进行计算时，效益最大化应是项目经济评价所追求的目标。11.2脱硝工程投资概算及效益分析11.2.1SNCR部分投资概算序号项目数量单位占投资比例1工程总投资：284.768万元100.00%2其中：建筑费：28.6800万元10.07%47 3 设备费：188.8101万元66.30%4 安装费：19.3900万元6.81%5  其它费：35.4031万元12.42%6  预备费：12.4848万元4.40%11.2.2运行成本计算1）计算标准水的单价：3.5元/m3电的单价：0.5元/kWh氨水(20%浓度)单价：600元/吨人工费用：3万元/年锅炉年利用小时：8000h2）SNCR系统物耗按NOx初始浓度为250Nmg/m3，降低到100Nmg/m3。单台75t/h锅炉烟气量为170000m3/h。物耗表（单台炉）序号名称物耗120%浓度氨水用量168.85kg/h2除盐水用量506.55kg/h3）SNCR系统运行费用表3-2运行费用表（单台炉）脱硝系统运行成本分析名称单位数值备注47 序号1烟气量m³/h170000单台炉2入口烟气NOx浓度mg/Nm³2503脱硝效率%604脱硝后浓度mg/Nm³1005设备年利用小时h80006年SO2脱除量吨/年1327人工数量人5920%氨水消耗量万吨/年0.13510水消耗量万吨/年0.40511电消耗量万度/年813水费万元/年1.417514电费万元/年41520%浓度氨水费万元/年8116人力成本万元/年1519年直接运营成本万元/年101.412．工程招标方案47 根据国家有关招投标法规要求，为确保本项目建设的质量，缩短工期、节省投资，防范和化解工程建设中的违规、违法行为，保护国家利益，本项目的各主要实施环节应通过招标方式进行。结合本工程具体内容，对招标工作的初步安排如下：一、招标依据1、《中华人民共和国招标投标法》（中华人民共和国主席令1999年第21号）。2、《工程建设项目招标范围和规模示准规定》（国家发展计划委员会令2005年第3号）。3、《工程建设项目可行性研究报告增加招标内容和核准招标事项暂行规定》（国家发展计划委员会令2001年第9号）。4、《中华人民共和国招标投标法实施条例》中华人民共和国国务院令2011年第613号二、招标范围项目的招标主要包括建设勘察设计、建设监理、需购买主要设备、公用配套设备、设施、材料的采购、土建安装施工等。三、招标组织形式本项目的勘察设计、建设监理以及需要购买的主要生产设备、公用配套设备的采购、土建安装工程、施工均采用委托招标形式，即由项目法人委托具有相应资质的招标代理机构进行招标的形式。四、招标方式由于本项目专业性强，质量要求高，根据建设要求，在招标过程中，应遵循以下原则：项目的勘察设计、建设监理、需购买主要设备、设备仪器和公用的配套设备的采购、土建安装工程施工等均采用公开招标的方式，即在项目经批复同意后，项目承办单位即在当地报纸上和网上发布招标公告。在招标文件发出之日起3047 日内，具备承担招标项目能力的法人单位或其他组织均可以投标，投标单位不少于3个，否则重新进行招标。项目的招标、投标、评标、定标均按《中华人民共和国招标投标法》的规定和程序进行五、标包划分按照施工建设和设备购置两个方面分别招标，主要内容如下：1、施工建设：建（构）筑物建设、道路工程、厂区绿化、公用配套工程等分开招标2、设备购置：生产设备、辅助设备、变配电设备、办公设备及用品，监测设备分开招标六、对投标单位的资质要求1、勘察设计招标本项目勘察设计招标文件要明确写明项目简介、投资总额、进展阶段、设计要求。（1）满足本规划要求，并具备发展条件。（2）设计方案具有独特的设计品质和理念，功能完善，技术先进，标准适当超前。（3）严格控制投资，方案全部实行限额设计招标。（4）具有专业乙级或以上资质，并提供近几年工程业绩。2、施工招标本项目建安施工招标文件要明确招标内容和招标要求、工期要求。招标内容：根据施工图具体确定。施工招标要求：需建设工程总承包三级及以上资质。3、监理招标本项目施工监理招标文件要明确监理范围报名条件。47 报名时需提供下列证件和资料：（1）建设行政主管部门颁发的企业资质证书副本；（2）企业法人营业执照副本；企业法人代表证书。（3）拟派的总监理工程师（高级工程师、国家注册监理工程师）证书；具有专业乙级或以上资质，提供近几年企业及总监业绩、企业信誉方面的资料；4、配套设备材料招标本项目设备采用国内竞标。其招标要求根据设计要求按专业分种类分别招标。投标人必须满足的基本条件（1）具有在中华人民共和国境内注册的法人资格；（2）在本市内有售后服务点。（3）企业规模达到招标文件规定。（4）具有专业承包一级或以上资质，并提供近几年工程业绩。（5）制造商通过ISO系列质量认证。13.结论及建议13.1结论1）此锅炉烟气脱硝项目的建设，可有效减少厂区内氮氧化物气体的排放，有效改善厂区及周围空气环境；2）因脱硝系统使用而产生的废水，噪声等可能对环境造成污染的情况，能够利用厂区现有设施和先进的技术减轻；3）厂区内具有满足脱硝扩建工程的场地，脱硝设备布置合理，美观；47 4）该项目工艺成熟，国内施工厂家技术力量雄厚，业绩显著，可有效保证系统投运后达到设计要求；5）作为节能减排的重要工作之一，脱硝系统的运行，将大大减少厂区二氧化硫、氮氧化物的排放量，二氧化硫、氮氧化物减排费用可观，同时，脱硝副产物石膏及尿素也有着较高的工业利用价值。13.2建议根据项目可行性研究报告内容及结论，建议上级领导机关和投资单位尽快批准项目实施，并给予相应的政策支持和投资扶持，使项目早日发挥社会效益和经济效益。47 附图工艺流程图：47 平面布置图：47'