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        某火電廠脫硝還原劑制備系統(tǒng)設(shè)計

        2019-10-21 07:46:58周斌陳晶
        科學(xué)與信息化 2019年30期
        關(guān)鍵詞:脫硝設(shè)計

        周斌?陳晶

        摘 要 針對燃煤電廠煙氣脫硝問題,介紹了尿素水解法制氨過程,詳細(xì)闡述了某雙鍋爐機(jī)組脫硝還原劑制備系統(tǒng)設(shè)計、功能及設(shè)備的選型。

        關(guān)鍵詞 脫硝;尿素水解法;設(shè)計

        前言

        隨著國家對環(huán)保工作的重視,火電廠排煙要求越來越高,各電廠都上馬了煙氣脫硝系統(tǒng),該系統(tǒng)中用到了還原劑氨,尿素水解法制氨就是一種普遍用到的方法。其原理為尿素水解制氨技術(shù)利用電廠輔氣作為熱源將尿素溶液在容器內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生氨氣的工藝。

        CO(NH2)2 + H2O ? NH2-COO-NH4 ? 2NH3↑+ CO2↑

        1設(shè)計要求

        本項目兩臺鍋爐的脫硝裝置共1個干尿素儲存、卸載及尿素溶液制備、儲存及輸送系統(tǒng),滿足水解器出力進(jìn)行公用區(qū)的設(shè)計。尿素水解系統(tǒng)按照公用制設(shè)計,設(shè)置兩臺水解反應(yīng)器,一運一備。每臺尿素水解反應(yīng)器的氣氨出力為兩臺機(jī)組BMCR工況下的氣氨耗量再加20% 的裕量。

        尿素溶液制備系統(tǒng)采用氣力輸送和斗提機(jī)兩種輸送方式。氣力輸送方式需滿足尿素罐車直接輸送至尿素溶解罐(或斗提機(jī)輸送方式將干尿素輸送至尿素溶解罐)混合成50%左右的溶液。經(jīng)過尿素溶解泵送至尿素溶液儲存罐,最后到水解反應(yīng)器模塊。水解反應(yīng)器模塊中產(chǎn)生出來的含氨氣流在氨氣空氣混合器內(nèi)被稀釋風(fēng)機(jī)稀釋,產(chǎn)生濃度小于5%的氨氣進(jìn)入氨氣—煙氣渦流混合系統(tǒng),并由氨噴射系統(tǒng)噴入脫硝系統(tǒng)。

        尿素水解法制氨系統(tǒng)包括起吊設(shè)施、斗提系統(tǒng)、氣力輸送系統(tǒng)、尿素溶解罐、尿素溶液溶解泵、尿素溶液儲存罐、尿素溶液輸送泵、尿素水解制氨反應(yīng)器模塊[1]、控制系統(tǒng)、沖洗清掃系統(tǒng)、電伴熱系統(tǒng)、氨氣計量調(diào)節(jié)系統(tǒng)、稀釋風(fēng)系統(tǒng)、廢水收集排放系統(tǒng)、蒸汽疏水回收系統(tǒng)等。

        2具體的設(shè)計

        2.1 給料裝置

        (1)氣力輸送

        氣力輸送裝置外接口為伸出尿素制備車間指定地點處,設(shè)置接口閥門;內(nèi)接口與尿素溶解罐相接。管道材質(zhì)304L。

        (2)斗提機(jī)

        設(shè)置一臺斗提機(jī),起吊尿素到尿素溶解罐上部,滿足溶解罐配置用量,斗提機(jī)帶插板閥,落料后關(guān)閉。

        2.2 尿素溶解罐

        配一個尿素溶解罐,單班生產(chǎn)兩臺機(jī)組滿負(fù)荷24小時用量。加配加熱裝置,防止特定濃度下的尿素結(jié)晶。溶解罐設(shè)有液位和溫度控制系統(tǒng)[2]。

        2.3 尿素溶解泵

        配兩臺泵,一運一備。溶解泵為不銹鋼本體(316L不銹鋼)、碳化硅機(jī)械密封的離心泵。待尿素溶液配制成需要的濃度后,通過尿素溶解泵將尿素溶液打到尿素溶液儲罐,泵入口需設(shè)置過濾器,并設(shè)有回流及其管道沖洗系統(tǒng)。

        2.4 尿素溶液儲罐

        設(shè)置2只,兩只儲罐可互為備用,總?cè)萘繚M足2臺機(jī)組滿負(fù)荷運行7天(每天24小時)用量設(shè)計。尿素溶液儲罐露天放置時,四周加有隔離防護(hù)欄,并應(yīng)考慮電廠所在區(qū)域可能出現(xiàn)的最惡劣天氣溫度及其他情況變量包括地震帶,風(fēng)載荷、雪載荷和溫度變化等情況設(shè)計。尿素溶液儲罐至水解反應(yīng)器之間尿素溶液管道均采用電伴熱,保證尿素溶液不結(jié)晶。

        2.5 尿素溶液輸送泵

        尿素溶解儲罐公用兩臺輸送泵,一運一備[3],單臺泵的出力滿足兩臺機(jī)組BMCR工況下氣氨耗量的尿素溶液用量。泵入口需設(shè)置過濾器。

        2.6 尿素水解制氨反應(yīng)器模塊

        設(shè)置兩臺水解器,一用一備,一臺水解反應(yīng)器向二臺爐供氨。每臺水解反應(yīng)器的氣氨出力為二臺機(jī)組BMCR工況下的氣氨耗量再加20%的裕量,每套尿素水解反應(yīng)器均采用撬裝模塊化結(jié)構(gòu)。

        2.7 疏水系統(tǒng)

        尿素車間設(shè)一臺疏水箱,兩臺疏水泵,疏水泵為一用一備。在運行工況下,水解反應(yīng)器、溶解罐、溶液儲罐的蒸發(fā)、伴熱疏水回收至疏水箱。疏水箱收集疏水可用作尿素顆粒溶解用水、沖洗水。在正常運行工況下,多余的疏水通過疏水泵統(tǒng)一輸送至招標(biāo)方指定回收點。疏水箱、泵及管線采用304L材質(zhì)。

        2.8 廢水系統(tǒng)

        尿素車間設(shè)置一個地坑及兩臺地坑排水泵,排水泵一運一備。整套地坑排水系統(tǒng)由投標(biāo)方負(fù)責(zé)設(shè)計供貨。地坑不允許發(fā)生冒氣現(xiàn)象。地坑考慮防腐,地坑排水泵及管線采用304L材質(zhì)。

        2.9 洗眼系統(tǒng)

        車間設(shè)有洗眼器設(shè)施,便于操作人員接觸泄漏氨后,能及時用大量的水進(jìn)行沖洗。

        2.10 噴淋系統(tǒng)

        尿素水解制氨車間設(shè)置一套噴淋系統(tǒng),在氨氣泄漏時噴淋系統(tǒng)開啟,吸收空氣中的氨氣。

        3結(jié)束語

        本設(shè)計闡明了燃煤機(jī)組項目的脫硝還原劑儲存和制備系統(tǒng)(尿素水解法制氨)。分享了具體的設(shè)計要求、功能、設(shè)備等方面因素,有利于同行借鑒。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 常剴.選擇性非催化還原(SNCR)技術(shù)在環(huán)流化床鍋爐煙氣脫硝的工程應(yīng)用[D].上海師范大學(xué),2013.

        [2] 王代平,王小均.組態(tài)王在煙氣脫硝中的應(yīng)用[J].自動化與儀器儀表,2013(05):134-135.

        [3] 趙振柱.尿素還原法在大型循環(huán)流化床鍋爐煙氣脫硝工程中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2014(23):34-36.

        作者簡介

        周斌(1982- ),男,安徽宿松人;職稱:副教授,學(xué)歷:碩士;研究方向:電廠熱工自動化技術(shù)。

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