热解及水解方案.docx

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1、中国铝业山东分公司#4机组脱硝改造工程技术方案北京铝能清新环境技术有限公司2017年8月1 总述11.1 交通运输11.2 气象条件11.3 设计依据及标准31.4 4煤质分析31.5 脱硝设计参数41.6 #4、#6、#7机组目前存在的问题现状41.7 . 1目前#4机组存在如下问题： 41.6.2目前#6、#7机组存在如下问题： 42 改造方案概述42. 1改造方案介绍42. 1. 1 #4机组改造方案52. 1.2 #6、#7机组改造方案52. 2 尿素热解与尿素水解方案比较52.2.1 尿素热解改造方案描述52.2.2 尿素水解改造方案描述82.2.3 尿素热解与水解系统能耗比较132

2、.3 改造方案设备清册132. 3.1尿素热解改造设备清册（本次新增）132.3.2尿素水解改造设备清册（本次新增）15中国铝业山东分公司#4机组脱硝改造工程技术方案1总述中国铝业股份有限公司于2001年9月10日在中华人民共和国（中国）注册成立，控股股东是中国铝业公司。中国铝业是目前中国铝行业唯一集铝土矿、煤炭、铁矿石资源勘探、开采，氧化铝、原铝和铝加工生产、销售，技术研发于一体的大型铝生产经营企业，是中国最大的氧化铝、原铝和铝加工生产商，是全球第二大氧化铝生产商、第三大原铝生产商。中国铝业股票分别在美国纽约证券交易所、香港联交所和上海证券交易所挂牌交易。中铝山东企业（山东铝业公司及中铝山东

3、分公司合称）是新中国成立后恢复建设的第一座氧化铝厂，前身是1949年2月13日建立的华东财政经济办事处工矿部直属冶炼总厂,为国家“一五”时期156个重点建设项目之一，1954年7月1日建成投产。曾独立承担全国氧化铝供应达12年之久。中国铝业山东分公司目前运行机组四台，#4机组为220t煤粉锅炉、#5机组为240t循环流化床锅炉、#6、#7机组为400t/h煤粉锅炉。环保设施系统#4、#6、#7锅炉脱硝系统采用SCR尿素热解技术、#5锅炉采用SNCR脱硝技术，四台炉采用布袋除尘器，炉外石灰石石膏湿法脱硫和湿电除尘技术，目前环保排放标准执行超低排放要求。1.1 交通运输中铝山东有限公司热电厂位于山

4、东省淄博市张店区洋水镇，北靠张店区津水镇南洋水泥厂，西邻山铝水泥厂，南邻山铝厂洼公路，占地面积约98152m2。厂区自北向南布置有变电站、储仓区、锅炉房、除尘脱硫系统、空压机房、灰渣泵房、配电室、控制室；煤场位于厂区东南角。淄博地势南高北低，东西两翼山峦跌宕，中部低陷向北倾斜。南部山区鲁山主峰海波1108.3m,北部平原马踏湖湖底高程7m,落差1100.9m,自然坡降1.25%。胶济铁路以南为低山丘陵，石灰岩分布广泛，岩溶地貌发达。张店区位于淄博向斜盆地东麓的北缘，处于低山丘陵区向黄泛平原过渡地带，总的地势东高西低，南高北低，较为平缓。平原面积占张店区土地总面积的72.43%。东北部有一呈北东

5、走向的山体，主峰为黑铁山，海拔高度254米，为张店区最高山峰。1. 2 气象条件中国铝业山东分公司#4机组脱硝改造工程技术方案该地气候温和，四季分明，属暖温带半湿润大陆性季风气候；春季少雨干旱，夏季多雨，降水集中；秋季天高气爽，天气变化平稳；冬季寒冷少雨雪。据淄博气象台多年气象资料，张店区主要气象特征值为：1、气温年平均气温：12.9C；最热月份平均气温（7月）：27；极端最高气温：42.1 （出现于1966年6月22日）；最冷月份平均气温（1月）：3.1；极端最低气温：-21.8 （出现在1967年1月15日）。2、气压年平均气压为750mmHg；极端最高气压为779.3mmHg；极端最低气

6、压为736 mmHg。3、降水年平均降水量630.2mm,年最大降水量1201mm （1964年），年最小降水量298mm,降水主要集中于6、7、8三个月，占全年降水量的52%58%,降水日数平均80天，日最大降水量119.3mm。最大积雪深度为33cm；最大雪压39.6Kg/m2。4、风风向频率以SSW最高，占21.4%, S、NE风向次之，分别为11.7%和7.1%。年平均风速为2.6m/s,其中春季为3.4m/s,冬季为3.0m/s,夏、秋两季风速较小。静风频率占14.1%。5、湿度年平均相对湿度：64%；最热月平均相对湿度：76%；最冷月平均相对湿度：56%；最大冻土深度：0.5m。6

7、、雪最大积雪深度：330mm；雪荷载:0.3KPa。7、雷暴日数年平均雷暴日数：31d；全年最多雷暴日数：43do8、最大冻土深度最大冻土厚度（地面以下）：0.5m。9、地震根据国家地震局中国地震动反应谱特征周期区划图（GB18306-2001）和中国地震动峰值加速度区划图（GB18306-2001），厂址所在区域震动反应谱特征周期Tm为0.4s,18地震动峰值加速度PGA为0.1g,相当于地震烈度VII度。1.3设计依据及标准1)中国铝业山东分公司收集的相关资料及数据;2)火力发电厂设计技术规程(DL5000-2000)3)火电厂大气污染物排放标准(GB 13223-2011)4)火力发电厂

8、初步设计文件内容深度规定(DL/T5427-2009)5)大中型火力发电厂设计规范(GB 50660-2011)6)电力工程制图标准(DL5028-2015)7)火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程(DL/T5121-2000)8)设备及管道保温技术通则(GB4272-2008)9)火力发电厂保温材料技术条件(DL/T776-2012)10)火力发电厂保温油漆设计规程(DL/T5072-2007)11)工业金属管道工程质量检验评定标准(GB50184-2011)工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准(GB50185-2010)13)火力发电厂钢制平台扶梯设计技术规定(DLG158-2001)14

9、)固定式压力容器安全技术监察规程(TSG 21-2016)15)压力容器(GB150-2011)16)火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标(DL/T997-2006)污水综合排放标准(GB8978-2012)18)地表水环境质量标准(GB3838-2002)19)建筑结构制图标准(GB/T50105-2010)20)给排水工程、钢筋、混凝土水池结构设计规范(CECS138-2002)21)工业企业噪声控制设计规范(GB/T50087-2013)22)室外排水设计规范(GB50014-2006)23)给水排水工程构筑物结构设计规范(GB50069-2002)1.4 煤质分析暂缺,下面为#4

10、、#5锅炉以往煤耗情况一览表（仅供参考），见下表1：装机容量（t/h）小时耗量（t/h）日耗煤量（t/d）年耗煤量（104t/a）1X220 (#4)25. 12602. 8818. 11X240 (#5)28. 11674.6420.2合计53. 231277.5238.31. 5脱硝设计参数暂缺，根据业主交流目前4#机组脱硝入口 NOx浓度按450mg/Nm3,出口 NOx浓度按超净排放要求小于50mg/Nm3设计。1.6 #4、#6、#7机组目前存在的问题现状经过我司调试人员对#6、#7机组脱硝调频试验过程中发现目前#4、#6、#7机组存在如下问题：1.6.1目前#4机组存在如下问题：喷

11、氨格栅入口手动阀门全部绣死，无法正常开关。喷氨格栅入口差压计面板无法识别。尿素热解炉配置单支喷枪，存在喷枪堵塞等问题，导致热解炉退备。尿素计量模块压缩空气与声波吹灰器压缩空气共用一路气源，在声波吹灰器动作时，尿素计量模块的压缩空气流量及压力不稳定，影响尿素热解炉喷枪尿素溶液的雾化效果，容易导致结晶。目前声波吹灰器吹扫时间短，间隔时间长，容易造成催化剂表面积灰，建议每层催化剂层增设2台蒸汽吹灰器。脱硝入口 CEMS仪表故障，已无法使用。1.6.2目前#6、#7机组存在如下问题： #6、#7机组出口氮氧化物浓度不均匀，存在过量喷氨，容易造成后续设备腐蚀、结晶等问题。2改造方案概述2.1改造方案介绍

12、2.1.1 #4机组改造方案主要改造内容如下：1、喷氨格栅入口手动阀门及差压计全部更换，便于对脱硝调频。2、尿素计量模块压缩空气管道与声波吹灰器压缩空气管路分开，尿素计量模块单独设置压缩空气储罐及管路系统，以保证尿素溶液的雾化效果。3、更换脱硝入口 CEMS仪表，以便能准确的记录脱硝入口氮氧化物的浓度变化，便于喷氨量的调节，做到精确喷氨。4、尿素热解系统增设备用热解炉系统或尿素水解系统，定期将投运喷枪退出做雾化试验，以保证每支喷枪随时都具备投运的状态。5、反应器每一层增加2台蒸汽吹灰器，目前仅采用声波吹灰器，且声波吹灰器吹灰时间较短、间隔时间较长，避免不了催化剂表面积灰。2.1.2 #6、#7

13、机组改造方案目前#6、#7机组经过脱硝调频试验，氨耗量明显减少，出口氮氧化物浓度均匀度得到控制，如下表：孔位N0x (mg/m3)S02 (mg/m3)02 (%)时间12417744.611： 2832617854.211： 2642716874.711： 2452316384.811： 2262116824.711： 2072117194.811： 1892315884.811： 162. 2尿素热解与尿素水解方案比较2. 2.1尿素热解改造方案描述尿素的分子式为CO (NH2)2,亦称月尿，分子量60.06,无色或白色针状或棒状结晶体,工业品为白色略带微红色固体颗粒，无臭无味，密度1.3

14、35 g/cm3,熔点132.7,易溶于水、醇，不溶酸、氯仿。呈微碱性，可与酸作用生成盐。对热不稳定，加热至150160C将脱氨成缩二麻和少量的聚合物；在600时，尿素，缩二麻和三聚鼠胺全部分解，快速加热将完全分解为氨气和二氧化碳。尿素热解工艺的主要反应如下：CO (NH2) 2 = NH3 + HNCO (1)HNCO + H2O = NH3 + CO2(2)在尿素溶液制备系统中制备尿素溶液，尿素溶液通过供给及控制装置通过尿素溶液输送管道将其输送至热解炉内，同时与锅炉来的热一次风(约300 )通过高温增压风机输送，在电加热器的作用下将空气温度再次提升并达到进入热解炉的温度(约350600)。随后将尿素溶液喷入在温度窗内具有