本標準規定了火電廠選擇性催化還原法煙氣脫硝工程的設計、施工、驗收、運行和維護等應遵循的技術要求,可作為環境影響評價、工程設計與施工、項目竣工環境保護驗收及建成后運行與管理的技術依據。
本標準適用于機組容量為 200 MW 及以上火電廠燃煤、燃氣、燃油鍋爐同期建設或已建鍋爐的煙氣脫硝工程。機組容量 200 MW 以下的燃煤、燃氣、燃油鍋爐及其他工業鍋爐、爐窯,同期建設或已建鍋爐的煙氣脫硝工程時,可參照執行。
本標準內容引用了下列文件中的條款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本適用于本標準。
GB 150 鋼制壓力容器
GB 536 液體無水氨
GB 2440 尿素
GB 12348 工業企業廠界噪聲排放標準
GB 12801 生產過程安全衛生要求總則
GB 14554 惡臭污染物排放標準
?GB 18218 危險化學品重大危險源辨識
GB 50016 建筑設計防火規范
GB 50040 動力機器基礎設計規范
GB 50160 石油化工企業設計防火規范
GB 50222 建筑內部裝修設計防火規范
GB 50229 火力發電廠與變電站設計防火規范
GB 50351 儲罐區防火堤設計規范
GBJ 87 工業企業噪聲控制設計規范
GB/T 16157 固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法
GB/T 20801 壓力管道規范 工業管道
GB/T 21509 燃煤煙氣脫硝技術裝備
GBZ 1 工業企業設計衛生標準
DL 5009.1 電力建設安全工作規程(火力發電廠部分)
DL 5053 火力發電廠勞動安全和工業衛生設計規程
DL/T 5032 火力發電廠總圖運輸設計技術規程
DL/T 5121 火力發電廠煙風煤粉管道設計技術規程
DL/T 5136 火力發電廠、變電所二次接線設計技術規程
DL/T 5153 火力發電廠廠用電設計技術規定
HJ/T 75 固定污染源煙氣排放連續監測技術規范(試行)
HJ/T 76 固定污染源煙氣排放連續監測系統技術要求及檢測方法
HG/T 20649 化工企業總圖運輸設計規范
SH 3007 石油化工儲運系統罐區設計規范
《危險化學品安全管理條例》(中華人民共和國國務院令 第 344 號)
《危險化學品生產儲存建設項目安全審查辦法》(國家安全生產監督管理局、國家煤礦安全監察局令第 17 號)
《建設項目(工程)竣工驗收辦法》(計建設[1990] 1215 號)
《建設項目竣工環境保護驗收管理辦法》(國家環境保護總局令 第 13 號)
GB/T 21509 確立的以及下列術語和定義適用于本標準。
3.1 脫硝島 denitrification island
包含為脫硝服務的建(構)筑物及控制系統在內的整套系統。
3.2 脫硝系統 denitrification system
采用物理或化學的方法脫除煙氣中氮氧化物(NOx)的系統,本標準中指選擇性催化還原法脫硝系統。
3.3 選擇性催化還原法 selective catalytic reduction(SCR)
利用還原劑在催化劑作用下有選擇性地與煙氣中的 NOx 發生化學反應,生成氮氣和水的方法。
3.4 還原劑 reductant
脫硝系統中用于與 NOx 發生還原反應的物質及原料。
3.5 噴氨格柵 ammonia injection grid
將還原劑均勻噴入煙氣中的裝置。
3.6 靜態混合器 static mixer
實現還原劑與煙氣均勻混合的裝置。
3.7 氨逃逸質量濃度 ammonia slip
SCR 反應器出口煙氣中氨的質量與煙氣體積(101.325 kPa、0℃,干基,過量空氣系數 1.4)之比, 一般用 mg/m3 表示。
3.8 系統可用率 system availability
脫硝系統每年正常運行時間與鍋爐每年總運行時間的百分比。按式(1)計算:
?
式中:
A——鍋爐每年總運行時間,h;
B——脫硝系統每年總停運時間,h。
3.9 鍋爐最大連續工況 boiler maximum continuous rating
鍋爐最大連續蒸發量下的工況,簡稱 BMCR 工況。
3.10 鍋爐經濟運行工況 boiler economic continuous rating
鍋爐經濟蒸發量下的工況,對應于汽輪機機組熱耗保證工況,簡稱 BECR 工況。
4.1 新建鍋爐加裝脫硝系統時,設計工況宜采用 BMCR 工況下的煙氣量、NOx 和煙塵濃度為設計值時的煙氣參數;校核工況宜采用 BECR 工況下煙氣量、NOx 和煙塵濃度為最大值時的煙氣參數。
4.2 已建鍋爐加裝脫硝系統時,其設計工況和校核工況宜根據脫硝系統入口處實測煙氣參數確定,并考慮燃料的變化趨勢。
4.3 煙氣參數應按 GB/T 16157 進行測試。
5.1 一般規定
5.1.1 脫硝島的總體設計包括總平面布置、豎向布置、管線綜合布置、綠化規劃等,應與火電廠的總體設計相協調,并滿足下列要求:
a)工藝流程合理,煙道短捷,滿足防火、防爆、防毒的要求;
b)交通運輸方便;
c)處理好脫硝系統與電廠設施、生產與生活、生產與施工之間的關系;
d)方便施工,有利于維護檢修;
e)充分利用廠內公用設施;
f)節約用地,工程量小,運行費用低。
5.1.2 應裝設符合 HJ/T 76 要求的煙氣排放連續監測系統,并按照 HJ/T 75 的要求進行連續監測。
5.2 工程構成
5.2.1 工程主要包括還原劑系統、催化反應系統、公用系統和輔助系統。
5.2.2 還原劑系統包括還原劑儲存、制備、供應等設備。
5.2.3 催化反應系統包括煙道、氨的噴射及混合裝置、稀釋空氣裝置、反應器、催化劑等。
5.2.4 公用系統包括蒸汽系統、廢水排放系統、壓縮空氣系統等。
5.2.5 輔助系統包括電氣系統、熱工自動化系統、采暖及空氣調節系統、煙氣排放連續監測系統等。
5.3 總平面布置
5.3.1 一般規定
5.3.1.1 總平面布置應遵循的原則包括:設備運行穩定、管理維修方便、經濟合理、安全衛生等。
5.3.1.2 總平面布置應考慮的因素包括:脫硝島的平面豎向布置、污染物處理處置工藝單元的構筑物安排、綜合管線的布置等。
5.3.1.3 架空管線、直埋管線與島外溝道相接時,應在設計分界線處標明位置、標高、管徑或溝道斷面尺寸、坡度、坡向管溝名稱、引向何處等。有汽車通過的架空管道凈空高度為 5.0 m,室內管道支架梁底部通道處凈空高度不低于 2.2 m。
5.3.2 還原劑區
5.3.2.1 還原劑區可布置于廠區內,也可布置于廠區外。新建電廠還原劑儲存應納入廠區總平面布置統籌規劃,并宜考慮機組再擴建時的條件。還原劑區與其他建(構)筑物的距離應符合 GB 50160 的規定。
5.3.2.2 改、擴建電廠場地布置困難時,還原劑儲存設施可布置在廠外,但選址要求應符合 DL/T 5032及 HG/T 20649 中的有關規定。
5.3.2.3 采用液氨作為還原劑時,還原劑區應單獨設置圍欄,設明顯警示標記,并應考慮疏散距離。
5.3.2.4 還原劑區地坪宜低于周圍道路標高。
5.3.2.5 液氨儲罐區宜設環形消防道路,場地困難時,可設盡頭式道路,但應設回轉場地,并符合GB 50229 的規定。
5.3.2.6 還原劑區的設備宜室外布置,液氨儲罐應設置防止陽光直射的遮陽棚,遮陽棚的結構應避免形成可集聚氣體的死角。
5.3.2.7 還原劑區內場地應設水沖洗裝置,在低處設截水溝集中排至廢水坑。
5.3.2.8 還原劑區內電氣柜小室電纜進線溝應進行隔離處理,防止泄漏的氨氣進入電氣柜小室。
5.3.2.9 當采用尿素作為還原劑時,絕熱分解室或水解反應器可布置在還原劑區或就近布置在反應器區。
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