100万吨焦化2×60 孔焦炉烟气脱硫脱硝工程

第一章总论

1.1项目简介

河北某100万吨焦化2×60 孔5.5m捣固焦炉，年产能108万吨。由于烟气中 SO2、NOx 原始含量较高，焦炉烟气未经处理排放，不能达到大气污染物排放标准。现拟新建一套脱硫脱硝和余热回收装置（脱硫脱硝余热利用一体设计），使焦炉烟气实现达标排放。此脱硫脱硝工程采用总承包（EPC）方式，经处理后使 SO2 排放浓度小于 30mg/m3、颗粒物排放浓度小于 15mg/m3，NOx 排放浓度小于 150mg/m3（NOx 按此指标设计），基准氧含量按9%计。项目竣工后，按照项目所在地环保部门要求委托具有资质的监测机构对 SO2、NOx、颗粒物等指标进行检测，出具正式检测报告，作为验收的重要技术依据。

1.2总则

1.2.1工程范围

河北焦化焦炉脱硫脱硝工程总承包（EPC）的全部工作，包括但不限于设计（包括脱硫脱硝初步设计、脱硫部分施工图设计）、供货、施工、调试、试运行、竣工验收、人员培训直至最终交付使用及售后服务等方面的工作。

工程所需的水源、气源、电源、汽源等公用工程由业主确定接口，我方负责接口施工。

1.2.1采用的规范和标准

GB50187	《工业企业总平面设计规范》
GB50160	《石油化工企业设计防火规范》
GB6222	《工业企业煤气安全规程》
GB12710	《焦化安全规程》
GB2893	《安全色》
GB12710	《化工企业安全卫生设计规定》
GB12710	《焦化安全规程》
GB14554	《恶臭污染物排放标准》
GB4272	《设备及管道保温技术通则》
GB50184	《工业金属管道工程质量检验评定标准》
GB50185	《工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准》
DLGJ158	《火力发电厂钢制平台扶梯设计技术规定》
YB9070	《压力容器技术管理规定》
GBl50	《钢制压力容器》
GBZ2	《作业环境空气中有害物职业接触标准》
GB8978	《污水综合排放标准》
GB12348	《工业企业厂界噪声标准》
GBJ87	《工业企业噪声控制设计规范》
DL5027	《电力设备典型消防规程》
GB50016	《建筑设计防火规范》
GB50116	《火灾自动报警系统设计规范》
GB50034	《工业企业照明设计标准》
GB9089.4	《户外严酷条件下电气装置装置要求》
GB7450	《电子设备雷击保护导则》
GB50057	《建筑物防雷设计规范》
GB12158	《防止静电事故通用导则》
GB50052	《供配电系统设计规范》
GB50054	《低压配电设计规范》
GB50055	《通用用电设备配电设计规范》
GB50056	《电热设备电力装置设计规范》
GB50058	《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》
DL/T620	《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》
DL/T5137	《电测量及电能计量装置设计技术规程》
GBJ63	《电力装置的电测量仪表装置设计规范》
GB50217	《电力工程电缆设计规范》
CECS31	《钢制电缆桥架工程设计规范》
DL/T621	《交流电气装置的接地》
GB997	《电机结构及安装型式代号》
GB4942.1	《电机外壳分级》
GB1032	《三相异步电机试验方法》
GBJ42	《工业企业通讯技术规定》
GB50260	《电力设施抗震设计规范》
GB50011	《建筑抗震设计规范》
GBJ68	《建筑结构设计统一标准》
GB50017	《钢结构设计规范》
GB50040	《动力机器基础设计规范》
JGJ107	《钢筋机械连接通用技术规程》
YB3301	《焊接H型钢》
YB4001	《压焊钢格栅板》
GB50219	《水喷雾灭火系统设计规范》
GB50140	《建筑灭火器配置设计规范》

1.3设计基础参数（业主提供）

1.3.1基础数据

表1 焦炉及烟道气原始参数

项目名称	单位	数值	备注
焦炉型号	JT55-550D
顶装/捣固焦炉	捣固
焦炉座数	座	2
焦炭年产量/座焦炉	万t/a.座	54万
焦炉炭化室高度	m	5.5
炭化室数量	孔	60	2x60孔
焦炉烟囱	座	2
烟囱高度	m	90
焦炉烟道气废气量	Nm3/h	130000
温度	℃	285
NOx(浓度)	mg/Nm3	1000
SO2(浓度)	mg/Nm3	350
颗粒物	mg/m3	20
H2O	%		焦炉煤气加热核算值

表2 烟道气净化后的排放指标

项目名称	单位	数值	备注
NOx(浓度)	mg/Nm3	≤150	目前是
SO2(浓度)	mg/Nm3	≤30	目前是
颗粒物	mg/m3	≤15	目前是
运行时间	h	8760

 

1.3.2工程条件

（1）工程地质及水文条件

略。

（1）      气象条件

略

（2）抗震设防

按现行的《建筑抗震设计规范》、《构筑物抗震设计规范》、《建筑工程抗震设防分类标准》等国家及行业的规范、规程及标准进行设计。该厂区的地震烈度为 7 度，地震加速度为 0.15g

（3）工程位置

根据现场实际条件确定。

（4）总平面布置

平面设计在满足生产工艺的同时，充分考虑到运输、消防、安全、卫生、职业健康、节约土地等因素。按工艺的生产、功能特点、结合场地自然条件，进行总平面布置。充分利用现有空余场地，尽可能少占地，特别是不得影响焦炉的正常生产运行。

（5）公用工程

提供的原料：水、电、气、汽等。工程所需的水源、气源、电源、汽源等公用工程由业主确定接口位置，投标方负责接口施工。投标人在投标时提供相关公用工程负荷。

1.4脱硫脱硝方案的选择

1.4.1 脱硫脱硝工程建设要求和原则

本工程的主要目的是：根据先进可靠的脱硫脱硝技术，结合焦化厂的实际情况，确定合理的脱硫脱硝技术方案、选择最佳投资方案，以满足日益严格的环境保护要求。同时，通过对拟建设项目的技术可行性、经济合理性和项目可实施性等进行论证，明确投资的总费用和运行成本，基本原则是：

（1）脱硫脱硝系统的设计脱除率应能满足当前适用的国家排放标准和地方环保局的排放要求。

（2）所采用的技术能够充分利用原有的资源，从而达到综合利用的目的；

（3）采用的脱硫脱硝工艺应在技术上先进、成熟、可靠的，不影响焦炉的安全稳定运行，且污染物的脱除率、基建投资、占地面积和运行费用等综合性能最佳。

（4）所采用的脱硫脱硝工艺不应造成新的污染，如噪声、粉尘、废水、恶臭等，工艺的污染防治措施应能满足有关的环保要求;

（5）根据工厂总平面布置的规划，整体布局紧凑、合理，系统顺畅，节省占地，节省投资。

（6）对于容易损耗、磨损或故障时容易影响装置运行性能的所有设备和配件（例如吸收塔喷嘴、泵等），设计时充分考虑其更换和维修的方便。

（7）烟道和箱罐等设备配备足够数量的人孔门，并考虑开/关方便，设计相应的维护平台。

（8）所有设备和管道包括烟道的设计充分考虑最差运行条件（压力、温度、流量、污染物含量）下的防冻、保温、浆液管道的防堵塞防磨损及事故情况下的最大温度热应力、机械应力等的安全裕量。

1.4.2 脱硫脱硝工艺的选择

1）脱硫工艺选择

 

烟气脱硫技术可以分为二类：湿法、干法。湿法烟气脱硫技术是当今脱硫市场的主流，约占脱硫总量的80%以上。其中氨法、石灰石石膏法、双碱法是湿法脱硫中的主流技术。这三类方法各有其适用性，适合不同需求。各种工艺的优缺点归纳如下表：

脱硫 工艺	经济技术指标(以90000Nm³/h处理量为例)
	占地  面积  (㎡)	投资  预算  万元	系统  阻力  (Pa)	液气比	脱硫  效率  %	系统  电耗  KW/h	系统  水耗  m³/h	堵塞情况	脱硫剂  消耗  kg/h	脱硫 产物	脱硫产物  处理方式
氨法	～150	550	～900	2～3	≧95	～35	～6	不堵塞	14.4	硫酸铵	送硫铵装置
镁法	～200	420	～700	2～3	≧98	～56	～6	不堵塞	13.8	硫酸镁	提取硫酸镁
双碱法	～300	600	～700	2～3	≧98	～70	～6	存在堵塞	19.6	硫酸钙	固废抛弃
石灰石膏法	～300	500	～1200	8～12	≧95	～162	～6	存在堵塞	19.6	硫酸钙	固废抛弃
半干法	～150	300	～3000	——	≧80	～150	1～2	存在堵塞	25.1	硫酸盐	固废抛弃

 

根据上述论述，氧化镁法、石灰石石膏法、双碱法和半干法等都面临二次固体废物的处理问题，也无法实现废水零排放的目标，同时还存在其它不同的问题。

只有氨法脱硫巧妙地利用了厂内丰富的剩余氨水、蒸氨塔和硫铵工段等有利条件对脱硫剂和副产物分别进行循环处理，即剩余氨水经蒸氨塔净化处理后可作为焦炉烟气脱硫的清洁氨源，脱硫后产生的硫酸铵溶液可送至硫铵工段生产成品硫铵，不产生废固的二次污染，同时也实现了污水的零排放；另外，从投资、运行、占地面积、脱硫效率、功耗、脱硫剂的消耗等多方面综合评估，我公司认为采用氨作为吸收剂的氨法脱硫具有很好的综合性能，故此，本项目推荐采用氨法脱硫工艺。

 

2）脱硝工艺选择

 

脱硝工艺目前有选择性催化还原技术SCR工艺、炉内脱硝的SNCR工艺、低温等离子脱硝工艺、臭氧脱硝工艺等。应用较普遍且较成熟可靠的是SCR和SNCR两种工艺，但由于伙炉是由大量立火道组成的燃烧室组成，SNCR根本不适合焦炉，因此只有SCR比较适合，但鉴于焦炉烟气温度偏低，只能选用低中温催化剂。

使用SCR脱硝工艺，还原剂可就地取材，即选用焦化厂蒸氨系统自产的氨水即可，可以节省大量的原料运输成本和采购成本等；其次，使用本工艺，还可与氨法脱硫工艺更好的衔接起来，氨水供应系统可公用，节省基建投资。

综上所述，烟气脱硝最可靠的工艺仍然是SCR工艺，我公司推荐使用此工艺。

 

1.5脱硫脱硝和余热回收整体工艺说明

从焦炉总烟道引出的285℃的烟气，经分级过滤器过滤掉大部分焦油杂质后，先进行SCR脱硝，然后再进入换热器将脱硫后的烟气提温至130℃，同时烟气降温至215，然后再进行脱硫；提温后的脱硫烟气直接进入原有烟囱排放。

另外，当增压风机停电或其它故障时，需打开进烟囱的旁路挡板将焦炉烟气排入烟囱时，如烟囱内如为常温，则不能在烟囱根部及时形成有效的吸力，而影响焦炉的安全生产。为此，本项目特设计了热备系统，即从脱硝后的热烟气送至烟气-空气再热器，在烟气-空气再热器中将冷空气（经烟囱根部吸力而吸入）升温至130℃左右，送入烟囱进行热备，这样使得烟囱始终具备拔烟功能，从而确保焦炉的安全生产。

工艺流程图如下图所示。

由于现场两座焦炉相距较远，采用一炉一套脱硫脱硝系统进行建设。

第二章脱硫工程技术方案

2.1氨法脱硫工艺简介

2.1.1氨法脱硫工艺特点

氨水是氨溶于水得到的水溶液，呈碱性，氨离子能与很多酸根离子进行反应，生成相应的盐。氨水是一种良好的碱性吸收剂，其碱性强于钙基吸收剂，用氨吸收烟气中的SO₂是气—液或气—汽反应，反应速率快，吸收剂利用率高，吸收设备体积可以大大减少。脱硫副产物(硫酸铵溶液)经过浓缩后，直接排至焦化硫酸铵制取系统。

因此，氨法脱硫与氧化镁法、石灰石（石灰）石膏法、钠钙双碱法等其它湿法脱硫工艺相比，具有如下特点和优势：

（1）氨的活性高，氨法脱硫的脱硫效率比石灰（石）-石膏法更高；

（2）脱硫、脱硝使用同一种吸收剂，部分设备如氨槽等可以共用，装置占地面积减小，一次投资成本低；

（3）氨法脱硫的液气比很低，只有5～6。当烟气中的SO2气体浓度很低时，液气比可以降到更低；

（4）吸收剂易得（厂内可直接提供吸收用氨水），焦化厂内应用综合运行成本低；

（5）产生的硫酸铵溶液可直接经浓缩后排至厂内硫酸铵制取系统，无需新增副产物处理装置；

（6）最终副产物硫酸铵作为常用氮肥，经济价值高。

2.1.2氨法脱硫吸收原理

氨法脱硫技术是以水溶液中的NH₃和SO₂反应为基础，在多功能烟气脱硫塔的吸收段氨将锅炉烟气中的SO₂吸收，得到脱硫中间产品亚硫酸铵（简称硫铵，下同）或亚硫酸氢铵的水溶液，见反应方程式（1）；在循环槽内鼓入压缩空气进行亚硫铵的氧化反应，将亚硫铵氧化成硫铵溶液，见反应方程式（2）。

SO₂+H₂O+xNH₃=（NH₄）_xH_2-xSO₃               (1）

（NH₄）_xH_2-xSO₃＋1/2O₂+（2-x）NH₃=（NH₄）₂SO₄      (2）

在脱硫塔的浓缩段，利用高温烟气的热量将硫铵溶液浓缩，得到20%以上的硫酸铵溶液，再送至硫铵工段饱和器进行处理。

具体如下：

氨法吸收是将氨水通入吸收塔中，使其与含SO2 的烟气接触，发生如下反应：

NH₃＋H₂O＋SO₂《===》NH₄HSO₃（1）

2NH₃＋H₂O＋SO₂《===》 (NH₄)₂SO₃（2）

(NH₄)₂SO₃＋SO₂＋H₂O《===》2NH₄HSO₃（3）

在通入氨量较少时发生(1)反应，在通入氨量较多时发生(2)反应，而(3)式表示的才是氨法中的真正吸收反应。在吸收过程中所生成的酸式盐NH₄HSO₃对SO₂不具有吸收能力。随着吸收过程的进行，吸收液中的NH₄HSO₃数量增多，吸收液吸收能力逐步下降，此时需向吸收液中补充氨，使NH₄HSO₃转变为(NH₄)₂SO₃，以保持吸收液的能力。

当加氨调配时：

NH₄HSO₃+NH₃→(NH₄)₂SO₃（4）

因此氨法吸收是利用(NH₄)₂SO₃ ——NH₄HSO₃不断循环的过程来吸收废气中的SO₂的。补充的氨并不是直接用来吸收SO₂，只是保持吸收液中(NH₄)₂SO₃的一定浓度比例。NH₄HSO₃浓度达到一定比例,吸收液要不断从洗涤系统中引出，然后用不同的方法对引出的吸收液进行处理。

吸收塔内强制鼓入氧化空气后会发生如下氧化反应：

2(NH₄)₂SO₃ +O₂→2(NH₄)₂SO₄（5）

2SO₂ +O₂→2SO₃　　　（6）

由以上叙述可知，(NH₄)₂SO₃－NH₄HSO₃水溶液中的(NH₄)₂SO₃与NH₄HSO₃的组成状况对吸收影响很大，而控制吸收液组成的重要依据是吸收液上的SO₂和NH₃的分压。在实际的洗涤吸收系统中，由于氧的存在使部分(NH₄)₂SO₃氧化为(NH₄)₂SO₄，氧化的结果，使氨的有效浓度变低，于吸收不利。实际烟气脱硫工业应用中，pH值是最易直接获得的数据，而pH值又是(NH₄)₂SO₃－NH₄HSO₃水溶液组成的单值函数。控制吸收液的pH 值，就可获得稳定的吸收组分，也就决定吸收液对SO₂的吸收效率以及相应的NH₃消耗。

2.2本项目系统流程设计

2.2.1设计原则

（1）    适应煤种变化，确保烟气（SO₂、烟尘）达标排放并达到总量控制要求。

（2）    确保烟气治理系统和焦炉的安全、稳定运行。

（3）    SO2脱除效率达到环保要求，用户可根据实际生产负荷，通过调整脱硫剂的使用量，达到最佳的脱硫效果，并有持续发展的空间，适应SO2总量削减要求。

（4）    烟囱出口烟气温度及含湿量达到标准要求。

（5）    选用质量可靠、能耗低的机电设备及性能优异、价格适宜的专用设备，尽可能降低系统的运行费用。

（6）    操作容易，管理简单，维修方便。

（7）    因地制宜，合理布局，系统阻力小，减少占地面积，节省投资。

（8）    脱硫塔出塔净烟气不进行升温，以节省能耗、降低运行成本。

2.2.3设计范围

本项目具体设计范围如下：

脱硫塔系统： SO₂吸收塔一座；

脱硫剂系统：氨水加注系统、循环液体调配系统及相关的计量装置一套；

脱硫剂雾化喷淋系统一套；

DCS+上位机电气控制系统一套；

为节约投资，将部分脱硝设备与脱硫设备进行有效整合。

烟囱热备：鼓风机一台，换热器一台

2.2.4系统流程设计

本系统由引风机、吸收塔、脱硫液制备输送系统、脱硫废液处理系统组成。

脱硝后的高温烟气进过换热器后，进入余热锅炉，然后在经过引风机增压后进入脱硫塔，在吸收塔内脱硫，吸收塔内的浆液一部分循环喷淋，然后经过板框压滤机直接外排至焦化厂现有硫铵工段，进行脱硫废液的综合处理；脱硫后的烟气从脱硫塔顶部排出，进入换热器升温至130℃，然后再进入焦化厂原有烟囱排放。

吸收塔顶部采用2层屋脊一层管束除雾器。

2.3本项目工艺系统组成及分系统描述

脱硫工艺采用湿式氨法脱硫。脱硫装置的烟气处理能力为130000Nm³/h（焦炉烟气），脱硫效率按大于90%设计。FGD系统由以下子系统组成：

（1）烟气系统

（2）SO₂吸收系统（浓缩冷却塔、吸收塔）

（3）脱硫剂制备及供应系统（包括氨水储存系统、供氨系统、混合脱硫剂制备系统）

（4）脱硫废液过滤及蒸发浓缩系统

（5）公用系统

2.3.1  烟气系统

烟气系统的设计将考虑系统的正常运行及紧急情况的操作。原烟气经过引风机加压后，从吸收塔底部进入吸收塔，向上流动穿过喷淋层，与循环浆液逆流接触。烟气中的SO₂被浆液吸收。除去SO_X及其它污染物（含部分烟尘）。

设置烟道旁路，在脱硫塔入口烟道和旁路烟道设置气动挡板门，当发生停电事故时，旁路烟道和进口烟道自动切换，烟气进入原有烟囱排出。

设置热备烟道，向烟囱中鼓入热空气，使烟囱处于热备状态。

烟气系统设有人孔门和除灰孔。人孔门和除灰孔直径不小于DN600。

烟气系统的膨胀节用于补偿烟道热膨胀引起的位移，膨胀节在所有运行和事故条件下都能吸收所有的位移。

非金属膨胀节蒙皮主材为耐腐蚀、厚2.0毫米及以上的聚四氟乙稀橡胶布。接触湿烟气并位于水平烟道段的膨胀节通过膨胀节框架排水，排水孔最小为DN150，排水注意防冻设计，排水返回到FGD区域的排水坑。

在膨胀节每边提供1 m的净空，包括平台扶梯和钢结构通道的距离。

2.3.2  SO2吸收系统

吸收塔系统包括吸收塔（含喷淋系统、洗涤除雾系统、吸收液储存系统、吸收液排除系统）、循环泵、各类阀门。

（1）吸收塔

经过初步计算，设计吸收塔塔高26m（吸收塔本体高28米，其中底部储液区4米、烟气入口段及喷淋吸收区共14米、除雾及二次吸收区8米），塔体直径5m，烟气入口段在储液区上部1米出，入口处采用抗不锈钢内衬，抗热冲击及烟气冲刷。

整个吸收塔设置3层喷淋，每层喷淋设置一台循环泵

吸收塔顶部设置2层屋脊式除雾器+1层管束除雾器，每层除雾器下端设置一层工艺水喷淋系统，作为净烟气洗涤。

整个吸收塔主要分三部分：储液区、吸收反应段（喷淋区）、洗涤除雾区。

脱硫主要参数如下（仅供参考，详细设计时确定）：

项目	参数	备注
脱硫塔入口烟气量	130000Nm3/h
入口SO2浓度	≤300mg/ Nm3
浆液池直径	Φ5600
入塔烟气温度	180℃
出口烟气温度	55℃
吸收段直径	Φ5000
吸收塔材质	碳钢防腐	内衬玻璃鳞片
厚度	8-14mm
吸收喷淋层数	3层
喷淋层喷嘴	碳化硅
吸收喷淋层管道材质	玻璃钢
除雾器	2层屋脊+1层管束
液气比	5
全塔压降	≤1800Pa
吸收塔脱硫效率	≥90%	设计工况下
循环泵	3台：Q=350m3/h，H=16—20m，45KW
氧化风机	2台，流量：300Nm3/h，P=80KPa
搅拌器	3台	耐腐蚀合金

（3）洗涤除雾系统

除雾器安装在吸收塔上部，用以分离净烟气夹带的雾滴粉尘、氨盐。采用2级优质PP高分子材料屋脊式除雾器和1层管束除雾器，耐温为120度，总压力损失不大于600Pa。

除雾器系统的设计特别注意到脱硫装置入口的飞灰浓度影响。该系统还包括去除雾器沉积物的冲洗系统，运行时根据给定或可变化的程序，既可自动冲洗，也可进行人工冲洗。

根据以往工程经验在二级除雾器的上部可选择增加一层冲洗喷嘴，该层喷嘴可以提供在异常情况下或检修时对除雾器进行人工冲洗，不存在任何冲洗不到的表面。除雾器冲洗水由单独设置的工艺水泵提供。

2.3.3 脱硫剂制备及供应系统

脱硫剂储存系统由稀释罐、脱硫剂输送泵、磁性翻板液位计等组成。

来自焦化厂化产工段的废氨液送入稀释罐，在稀释罐内稀释成6%的氨水，然后定量送入脱硫塔进行脱硫。

2.3.4脱硫废液过滤

脱硫塔底部的脱硫液经过过滤后，去除其中的粉尘颗粒，然后送入焦化厂的硫铵工段，回收硫酸铵化肥。

2.3.5  公用系统

公用系统主要为脱硫塔工艺水系统，水源由业主提供，并输送到脱硫界区内，用于除雾器冲洗。根据业主提供管末端压力为0.5MPa，满足工艺水压力要求。可直接使用。

2.3.6  电气控制系统

（1）电源

甲方提供一路380V，600KVA电源至乙方配电柜，供脱硫脱硝。

乙方提供脱硫脱硝UPS电源。

（2）通信

脱硫岛设置生产管理电话和生产调度电话，脱硫岛设配线箱，甲方负责。

新建脱硫系统及脱硝系统的调度电话以及通信全由甲方负责，并接入原厂调度系统。

（3）电缆

连接买方设备和卖方设备之间的电缆由买方供货，其分界点在卖方电气设备电缆端子处。连接卖方设备／装置之间的电缆由卖方供货安装。

该部分电缆的设计、安装敷设卖方与买方的分界点为脱硫岛区域外1米，脱硫岛区域外1米均为买方范围。连接卖方设备／装置之间的电缆由卖方供货安装敷设。

电缆的导体采用铜导体。

0.4kV动力电缆最小截面不得小于2.5mm2。

耐热电缆和移动电缆，其导体应由细的铜绞线组成。

电缆敷设设施如桥架、电缆沟、电缆防火设施、照明设施（道路照明）等与买方的分界点为脱硫岛区域外1米。

（3）照明

交流正常照明系统采用380/220 V ，3相4线。

各场所的照明电源由脱硫岛内就近或相邻的PC或MCC供电。

各场所的检修电源由就近或相邻的PC或MCC供电。

（4）接地

乙方负责将脱硫岛接地网，并连接至买方厂区接地网，甲方提供2处接地点。

（5）信号与测量

脱硫岛控制室利用原有脱硫系统控制室；所有开关状态信号、电气事故信号及预告信号、电流、电压模拟量等均送入脱硫岛DCS。信号输入满足脱硫岛DCS系统需要。脱硫岛内电气开关柜的测量量和信号应（不限于）包括如下内容：

380V低压厂用电源3相电流、有功功率；

380V低压厂用母线3线电压；

220V直流母线电压；

工艺控制联锁要求监视的55kW以下低压电动机电流；

380V低压PC所有开关的合闸、跳闸状态、事故跳闸、控制电源消失；

干式变压器温度报警；

所有电动机的合闸、跳闸状态、事故跳闸、控制电源消失；

电气量送入脱硫岛DCS实现数据自动采集、定期打印制表、实时调阅、显示电气主接线、厂用电接线，UPS/直流系统画面，事故自动记录及故障追忆等功能。

2.3.7  仪表控制系统

（1） DCS系统

新建氨法脱硫系统和SCR脱硝系统共用一套DCS系统。

DCS采用国内知名品牌。

乙方负责与FGD_DCS系统供应商进行设计和接口配合，并进行详细设计，FGD_DCS与热电厂机组DCS之间的通讯方式由甲方指定。

（2）火灾报警系统

新建脱硫脱硝岛火灾报警系统属乙方设计和供货范围，乙方的火灾报警系统作为全厂火灾报警系统的子系统，并入全厂火灾系统，通讯接口点在脱硫岛火灾报警盘的通讯接口上。

（3）接地

新建脱硫脱硝控制系统接地利用甲方原有控制室内的接地系统。

（4）仪表

乙方负责脱硫岛仪控部分的全部控制设备、全部仪表、全部安装材料，并负责安装和调试。

乙方提供主要仪表包括但不限于：

就地及远传仪表

在PID图所规定的相关管道和设备上安装压力表、压力变送器、温度表、温度变送器等仪表。

就地仪表表盘Φ100，仪表材质及形式满足现场检测介质及使用环境的要求。

压力变送器和温度变送器可采用整体式或分体式(根据使用环境确定），信号4—20mA。

压力变送器、温度变送器选用川仪。

在浆液池上安装PH分析仪、液位仪、质量/密度计，均选用川仪。

在脱硫塔入口和出口烟道一套CEMS系统，用于分析脱硫前及脱硫后烟气中SO2的含量。

在脱硫塔出口安装一套氨分析仪。

CEMS系统选用青岛佳明、聚光、雪迪龙等品牌。

第三章脱硝工程技术方案

3.1 脱硝工艺简介

3.1.1 SCR工艺原理

选择性催化剂还原（SCR）技术是在烟气中加入还原剂（最常用的是氨水和液氨），在催化剂和合适的温度等条件下，还原剂与烟气中的氮氧化物（NOx）反应，生成无害的氮气和水。主要反应如下：

4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O

NO + NO2 + 2NH3 → 2N2 + 3H2O

目前世界上流行的脱硝工艺主要为SCR工艺和SNCR工艺两种。此两种方法都是利用氨对NO_X的还原功能，在一定的条件下将NO_X（主要是NO）还原为N₂和水，还原剂为NH₃。其不同点则是在SCR工艺中，采用了催化剂促进主反应（4NO + 4NH₃+ O₂ → 4N₂ + 6H₂O）的进行，使反应温度区间降到了300℃~400℃（本方案中，我公司独有的低温脱硝催化剂将反应温度区间将至190℃~280℃），同时极大的提高了脱硝效率（脱硝效率可达90%以上），为目前大型企业所普遍采用。SNCR工艺则是在没有催化剂的情况下，将还原剂喷入锅炉内温度区间为800℃~1100℃之间部位，使之发生脱硝的主反应。在SCR反应器内，NO通过以下反应被还原：

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O

6NO+4NH₃→5N₂+6H₂O

当烟气中有氧气时，反应第一式优先进行，因此，氨消耗量与NO还原量有一对一的关系。在锅炉的烟气中，NO₂一般约占总的NO_X浓度的5%，NO₂参与的反应如下：

2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O
         6NO2+8NH3→7N2+12H2O

上面两个反应表明还原NO₂比还原NO需要更多的氨。

在绝大多数锅炉烟气中，NO₂仅占NO_X总量的一小部分，因此NO₂的影响并不显著。

SCR系统NO_X脱除效率通常很高，喷入到烟气中的氨几乎完全和NO_X反应，只有一小部分氨不反应而是作为氨逃逸离开了反应器。

对SCR系统的制约因素随运行环境和工艺过程而变化。制约因素包括系统压降、烟道尺寸、空间、烟气微粒含量、逃逸氨浓度限制、SO₂氧化率、温度和NOx浓度，都影响催化剂寿命和系统的设计。除温度外，NOx、NH₃浓度、过量氧以及较高的水含量和停留时间也对反应过程有一定影响。

3.2 SCR系统工艺设计

3.2.1 设计范围

本项烟气脱硝系统的设计范围为（整套脱硝系统）：氨水接卸储存输送系统、氨水计量分配系统、氨水汽化系统、 SCR反应系统（导流板、整流器、预处理器、催化剂、吹灰器、催化剂装载工具、附属钢结构等）、仪电控制系统、脱硝岛界区内消防系统、脱硝岛界区内全部土建工程。

3.2.3设计原则

（1）脱硝系统能够安全可靠运行，观察、监视、维护简单，运行过程中能够确保人员和设备安全。

（2）具有足够的脱硝效率，保证达标排放：NOx浓度<150mg/m³，脱硝效率≥85%(烟气工况符合设计条件的情况下)。

（3）投资少、运行成本低，采用先进、成熟、可靠的技术，造价经济、合理，便于运行维护。

（4）还原剂来源可靠，储运方便，价格经济合理。

（5）脱硝装置在闭合状态，密封装置的泄漏率为0，不允许氨气泄漏到大气中。

（6）脱硝装置应能快速启动投入，在负荷调整时有良好的适应性，在运行条件下能可靠和稳定地连续运行。脱硝系统能适应焦炉的启动、停机及负荷变动。

（7）脱硝装置的调试、启/停和运行应不影响主机的正常工作。

（8）脱硝装置检修时间间隔应与机组的要求一致，不应增加机组的维护和检修时间。

（9）在设计上要留有足够的通道，包括施工、检修需要的吊装及运输通道。

根据现有条件考虑合理的检修起吊设计和供货。

3.2.2 设计基础参数

根据业主提供的资料，可知烟气中最大NOx值按1000mg/m³，要求脱硝后烟气中NOx含量小于150mg/Nm3。

两座焦炉共用一套脱硝系统。

3.2.3 还原剂选择

经过考虑，采用15—20%氨水的作为脱硝剂。

采用一炉一塔形式。

3.2.4 SCR工艺计算（单套）

工艺设计参数一览表

项目				数据	单位	备注
SCR反应器入口 条件		烟气量		130000	Nm³/hr
		温度		285	℃
		NOx浓度（标态）		≤1000	mg/Nm³
		烟尘浓度		≤20	mg/Nm³
		SO2		≤300	mg/Nm³
SCR反应器出口 条件		NOx浓度		≤150	mg/m³
反应器设计压力				±6	Kpa
反应器设计温度				300	℃
反应器设计壁厚				6	mm
NOx去除率				≥85	%	考虑最大NOx值
寿命期内SO2/SO3转化率小于				1	%
寿命期内氨逃逸率				3	ppm
催化剂型式				低温蜂窝式		21孔
催化剂型号				XY-21
催化剂活性物质				TiO2/V2O5/WO3		加金属梯
催化剂基材				陶瓷
节距（孔径距离）				7.05（6.1）	mm（mm）
比表面积				478	m²/m³
催化剂面积				420~450	Kg/m3
开孔率				≥72.9	%
催化剂寿命		化学寿命		24,000	h
		机械寿命		8	年
反应器数量/炉				1	个
每反应器催化剂初装层数				3	层
每反应器催化剂备用层数				1	层	（3+1）
催化剂单元尺寸（长×宽×高）				150×150×1200	mm
催化剂模块（单元排列方法）				3×3×8
催化剂模块尺寸（长×宽×高）				970×1880×1305	mm
反应器内尺寸（长×宽）				5000×4200	mm	最少内尺寸
催化剂模块 排列数量		第一层		10	块	5×2=10模块
		第二层		10	块	5×2=10模块
		第三层		10	块	5×2=10模块
		第四层
反应器总模块 数量		共三层催化剂		30	块	标准模块
催化剂总体积		第一层		19.44	m³
		第二层		19.44	m³
		第三层		19.44	m³
		第四层		0	m³
		总三层合计		58.32	m³
催化剂模块重量（正常约）				≈950	kg
催化剂重量			单层	≈9500	kg
催化剂重量			3层	≈9500	kg
催化剂总活性比表面积				27877	m2
工作温度				220～280	℃
最低喷氨温度				200	℃
空速（Sv）				2229	Nm3/h
面速（Av）				4.66	m/h
线速度	反应器速度			4.03	m/s	设计温度300℃
	催化剂孔内速度			5.51	m/s	设计温度300℃
单层压降				≤200	Pa	设计温度300℃
催化剂要求最大温升速度				60	℃/min	烟温120℃以上时
催化剂要求入口烟气速度偏差				≤15	％	按此进行催化剂选型
催化剂要求入口烟气温度偏差				≤10	℃	按此进行催化剂选型
催化剂要求入口烟气氨氮混合偏差				≤5	％	按此进行催化剂选型

3.2.5 SCR脱硝工艺流程描述

根据招标文件所提供的条件，SCR反应器布置在余热锅炉之前，设计反应温度为300℃，实际运行温度为220℃~280℃（系统有效脱硝反应温度区间为200~320℃），最低喷氨温度为200℃。

原烟气：来自焦炉的原烟气→SCR系统入口→喷氨格栅→导流板→整流格栅→催化剂层；

净烟气：催化剂层→SCR反应器出口→换热器→余热锅炉→脱硫系统

氨水：氨水罐→调节阀阀组→汽化器→喷氨栅格→导流板→整流格栅→催化剂层。

3.3分系统描述

3.3.1氨气接卸储存系统

氨水槽车来的15—20%氨水通过卸料模块送入氨水储存罐，再经氨水输送模块输送至计量分配模块。

氨水储运系统包括：氨水卸载模块、氨水储罐、氨水输送模块

氨水卸载模块：氨水卸载模块用于将槽车内的氨水卸载至氨水储罐。槽车应有液侧和气侧两个管道接口，液侧接口用于卸料，气侧用于接氨水储罐气侧管道，使氨水储罐内的氨气不外排，回流至槽车内。

氨水储罐：氨水储存罐的容量应按满足脱硝装置3~10天的消耗量计，本项目中按7天考虑，数量一般不少于2台。氨水储罐按常温密闭（防止氨水挥发泄漏到空气中）容器设计，工作压力不小于0.15Mpa（设计压力0.5MPa），运行中向储罐内通入一定压力的压缩空气，维持罐内压力，抑制氨水挥发，并配有超压释放安全阀。罐体采用不锈钢材质或碳钢加防腐内衬。储罐不宜露天布置，应设遮阳蓬，并配有喷淋冷却水系统。

氨水输送模块：输送泵采用立式多级离心泵，设置2台，一用一备。

3.3.2还原剂供应系统

用于脱硝的还原剂供应，由还原剂供应系统完成，主要组成为：氨水计量模块、氨水汽化器、稀释风机、氨/空气混合器、喷氨格栅。

氨水计量模块：计量模块的主管路上装有电磁流量计、压力变送器和电动阀等，根据系统入口NOx的值，依据设定的NH₃/NO_X摩尔比或设定的NO_X出口排放值，通过流量计的读数来控制调节阀的开度，从而控制SCR反应器的还原剂还原剂需求量。

反应器氨气喷射系统前，设置一个计量分配模块，主要功能为氨水溶液计量分配和压缩空气计量分配。

氨水汽化器：氨在进入脱硝反应器前，需先经过氨水汽化器进行汽化。氨水汽化器底部由稀释风机送来高温烟气，氨水从中上部的液体分布器（或喷）与高温烟气逆流接触，快速蒸发，成为氨气与空气的混合物。

稀释风机：为确保系统安全运行，通常需将氨气稀释为氨气体积比＜5%的氨/空气混合气体。稀释风机从增加风机（脱硫系统后的净烟气）后引高温烟气进入氨水汽化器，提供氨水汽化所需的能源，同时提供稀释气体。本系统设置2台稀释风机，1用1备，风量取理论计算值的1.2倍。

氨/空气混合器：在氨水汽化器之后，为确保氨/空气进入系统前达到完全混合，材质为304不锈钢。

喷氨格栅：氨与稀释风混合后经喷氨格栅进入SCR烟道，自格栅式小喷嘴喷出。喷氨格栅分若干个支管，每根管子上开一定数量的及尺寸的孔，氨稀释空气将由此处喷入烟道与烟气混合，整个烟道截面被分为若干个控制区域，每个控制区域由一定数量的喷氨管组成，并设有阀门控制对应区域的流量，以匹配烟气中NOx的浓度分布。喷氨格栅的位置及喷嘴形式应根据烟道及反应器的布置情况，经流场模拟分析后确定。

由在氨区输送过来的15—20%浓度的氨水溶液进入氨水计量分配模块。计量分配模块中的主管路上装有电磁流量计、压力变送器和电动阀等，通过流量计的读数来控制调节阀的开度，从而控制脱硝系统的氨水溶液的流量。经过计量后的氨水溶液在由模块中的分配母管分为2路，分别通向氨水汽化器配套的3支专用喷，经过喷的雾化喷入氨水蒸发器内，在蒸发器内由底部通入的高温烟气汽化，生成氨/空气混合气体，并被带出到喷氨格栅，通过喷氨格栅的控制调节将氨稀释空气喷入反应器前的烟道内。

还原剂供应系统的主要工艺流程为：氨水输送泵→氨水计量模块→氨水喷→氨水汽化器→喷氨格栅。

3.3.3烟气系统

烟气系统是指从烟气出口至SCR反应器本体入口和SCR反应器本体出口之间的连接烟道，包括出口烟气挡板、导流板、烟道支吊架、人孔门、膨胀节等部件。

3.3.4SCR反应器

SCR反应器是指未经脱硝的烟气与NH₃混合后通过安装催化剂的区域产生反应的区间。SCR反应器本体内装有低温无毒蜂窝式催化剂，催化剂布置为3+1层（三层催化剂，一层备用），混合好的烟气与氨进入反应器本体后，反应本体尺寸为5000×4200×24000（长宽高），在催化剂的催化作用下烟气中的NO_X与氨进行还原反应，生成N₂和水，达到脱硝的目的。SCR反应器根据焦化烟气的特点（含焦油，在温度较低的情况下与飞灰混合会造成催化剂堵塞）催化剂顶部设计一层吸附层（活性炭），在低温时保证催化剂安全。

氨的需求量（体积流量）是按进入催化剂反应器的烟气中的NOx 的标态含量（由锅炉负荷换算出标态烟气量）乘以固定的NH₃/NO_x摩尔比来计算的。氨流量的测定是由流量变送器和温度、压力补偿后的信号决定的。补偿后的氨流量与需求量进行比较。比较后的差值用作（通过“P+I” 控制器进行）流量调节阀的调节。

3.3.5吹灰系统

吹灰系统的作用是为了防止催化剂表面积灰堵塞反应器。在反应器内布置有空气吹灰系统，共布置有三层， SCR反应器每层布置1台耙式空气吹灰器，共3套。吹扫频率可固定周期吹扫，也可以根据压损及反应效率等情况综合考虑，每次吹扫时间持续10min。

3.3.6氨喷射系统

氨喷射系统主要指喷氨格栅(AIG)， SCR反应器布置喷氨管道，格栅上有喷嘴，氨/空气混合气体通过喷嘴喷入烟道内，与烟气混合。喷氨格栅后装有静态混合器，用于均匀的混合喷入烟道中的氨气和烟气，喷氨格栅的具体布置，需进行流场分析后确定。

3.3.7压缩空气系统

脱硝区域压缩空气取自锅炉房区域仪表用压缩空气母管，新增一个压缩空气罐，主要用于气动阀门的开关、CEMS吹扫、AIG的吹扫等。

3.3.8配电及计算机控制系统

（1）电气系统

脱硝电气系统采用380/220V供配电系统，设脱硝配电系统配电系统，系统设置380/220V配电柜提供双回路电源，设置独立的分别布置SCR区配电间。SCR区配电室内装有一面配电柜，其中一面电源柜两面负荷柜。氨区两路380V电源由脱硫PC电源控制中心A段和B段提供，一路工作电源，一路备用电源。整个脱硝系统用电量为  88   kWh。

（2）计算机控制系统

烟气脱硝系统的控制可纳入相应的脱硫主机单元DCS系统网络。在机组单元控制室内实现对脱硝系统的集中控制。

脱硝控制系统主要监控范围包括以下部分：

脱硝反应器SCR监控；

脱硝公用系统，氨区监控；

烟气NOx分析监视系统；

SCR脱硝吹灰器控制；

脱硝电气系统监控。

主机组分散控制系统操作员站能实现对脱硝系统的控制，主要包括：

在机组正常运行工况下，对脱硝装置的运行参数和设备的运行状况进行有效的监视和控制，并能够根据锅炉运行工况自动控制NOx的吸收反应过程，满足环保要求；

机组出现异常或脱硝工艺系统出现非正常工况时，能按预定的程序进行处理，使脱硝系统与相应的事故状态相适应；

出现危及单元机组运行以及脱硝工艺系统运行的工况时，能自动进行系统的联锁保护，停止相应的设备甚至整套脱硝装置的运行。

在少量就地巡检人员的配合下，完成整套脱硝系统的启动与停止控制。脱硝系统的正常运行以LCD和键盘、鼠标为监控手段。

第四章性能保证

4.1脱硫脱硝设计技术指标

4.3.1 脱硫脱硝效率

（1）脱硫效率

脱硫塔入口烟气量不大于130000 Nm³/h，烟温小于 150  ℃。当入口烟气中SO2浓度不高于 300 mg/m³，脱除后排放浓度不大于30mg/m³设计，脱硫效率不小于90 %。

脱硫效率定义如下：

脱硫效率＝（C1 － C2）/ C1 × 100%

C1：脱硫装置进口烟道处SO2浓度（mg/Nm³，9%O2，干烟气）。

C2：脱硫装置出口烟道处SO2浓度（mg/Nm³，9%O2，干烟气）。

本工程当FGD入口SO2浓度不高于 300 mg/Nm³（干基，9%O2），在设计工况下，在氨水耗量、工艺水耗量、电耗、压缩空气消耗量、废水排放量均不超过保证值的条件下，脱硫效率应不低于  90  %，且FGD出口SO2排放浓度不超过 20  mg/Nm³（干基，9%O₂）。

（2）脱硝效率、氨的逃逸率、SO₂/SO₃转化率

在下列条件下，对NOx脱除率、氨的逃逸率、SO₂/SO₃转化率同时进行考核

SCR入口烟气量不大于130000Nm3/h，烟温不低于 230  ℃。当入口烟气中NO_X浓度不高于1000mg/m³，脱除后排放浓度不大于150mg/m³设计，脱硝效率不低于85%。

脱硝效率定义如下：

脱硝效率＝（C1 － C2）/ C1 × 100%

C1：脱硫装置进口烟道处NO_X浓度（mg/Nm3，9%O2，干烟气）。

C2：脱硫装置出口烟道处NO_X浓度（mg/Nm3，9%O2，干烟气）。

本工程当SCR入口NO_X浓度不高于1000mg/m3（干基，9%O2），在设计工况下，在氨水耗量、工艺水耗量、电耗、压缩空气消耗量、废水排放量均不超过保证值的条件下，脱硝效率应不低于  87.5  %，且SCR出口NO_X排放浓度不超过 150  mg/m³（干基，9%O₂）。SO₂/SO₃转化率不大于1%。

4.3.2 SCR及FGD装置出口净烟气温度保证

在设计工况下，SCR出口净烟气温度保证为温度降＜10 ℃，相对于其入口烟气温度；脱硫后净烟气在烟囱入口处温度为 55 ℃。

4.3.3 脱硫脱硝装置可用率保证

SCR及FGD整套装置的可用率在正式移交后的一年中大于100%。

可用率定义：

可用率＝（A－B—C）/ A × 100%

A：脱硫装置统计期间可运行小时数，h。

B：脱硫装置统计期间强迫停运小时数，h。

C：脱硫装置统计期间强迫降低出力等效停运小时数，h

4.1.4 催化剂寿命

催化剂的要求可结合催化剂厂家的相关要求。机械寿命为9年，化学寿命为3年。

4.1.5 系统连续运行温度和温度降

在满足NOx脱除率、氨的逃逸率及SO₂/SO₃转化率的性能保证条件下，乙方应保证SCR系统具有正常运行能力。

烟温不低于   230 °C

最低连续运行烟温   220°C

最高连续运行烟温   280 °C

正常温度降：＜10 °C

4.1.6 氨耗量

在设计负荷时，且原烟气中NOx含量不超过1000 mg/m³时，乙方应保证系统氨耗量为≤75kg/h。

4.1.7 脱硫脱硝装置氨逃逸

氨的逃逸率不大于 10 ppm

4.1.8 脱硫脱硝装置压力损失保证

设计工况并确保脱硫效率的条件下，脱硫脱硝装置连续运行的总压损不大于2600 Pa；

设计工况，吸收塔压损不大于 1800 Pa。（不含烟囱自拔力）

设计工况，附加催化剂层未投运时，从脱硝系统入口到出口之间的压力损失不大于  800 Pa；

化学寿命期内，对于SCR反应器内的每一层催化剂，压力损失应保证增幅不超过20%，同时还必须满足在附加催化剂层投运时的最大阻力不得大于1000Pa。

第五章相关质量要求及技术措施

5.1 相关质量要求

5.1.1对管道、阀门的要求

（1）所有设备和管道(包括烟道)的设计考虑最差运行条件(压力、温度、流量)及事故情况下的安全裕量。设计选用的材料应适应实际运行条件，特别是使用两种不同钢材连接时应采取适当的措施

（2）烟道和风道的布置应力求简短平直、附件少、阻力小、气密性好，避免出现“袋形”、“死角”及局部流速过低的管段。烟道材质碳钢，厚度：6mm。烟道烟速不大于15m/s。烟道内壁根据必要性进行防腐。

（3）管道设计时应充分考虑工作介质对管道系统的腐蚀与磨损，选用恰当的管材、阀门和附件。所有阀门设计选型应适合于介质特性和使用条件。

（4）阀门的布置应便于操作和维护，阀门的门杆应尽量向上垂直布置。所有阀门应尽量能在不超过相应平台1.5m高处进行操作。

5.1.2 对平台、扶梯的要求

（1）设计时要考虑系统与设备的热膨胀，以及平台、扶梯和栏杆协调性(如型式、色彩)。同一平台不同荷重的特定区域应作上永久标记。

（2）所有设备检修和维护平台、扶梯采用钢结构设计。

（3）对于平台扶梯，与设备及其他构筑物的最低净空高度不小于2.0m，平台宽度不小于800mm。

（4）用于设备运行和维护的扶梯，倾斜角度应尽可能统一，60°及以上倾斜角的扶梯不采用。

（5）爬梯高度大于3600mm或爬梯安装在较高的地方(垂直高度＞2500mm)，设计保护圈。爬梯高度大于5000mm时，设计过渡平台。

（6）在离地高度小于20m的平台、通道及作业场所的防护栏杆高度不得低于1050mm，在离地高度等于或大于20m高的平台、通道及作业场所的防护栏杆不得低于1200 mm。

 

5.2防腐措施

结合系统特点，适当设置膨胀节和支吊装置，并考虑防腐和便于拆卸及检修。钢结构、管道涂装工程技术规程按《钢结构、管道涂装工程技术规程》YB/T9256-96执行。所有钢结构构件制造完毕后，采用喷砂或喷丸除锈，达到国家标准。所提供设备的内外表面均负责刷2道防锈漆，1道中间漆，2道面漆。涂装按《钢结构、管道涂装技术规程》YB/T9256-96执行。

脱硫装置外主体采用优质碳钢焊接，反应段及过流部件为不锈钢制作，为防止烟气中的酸碱对设备腐蚀，采用玻璃鳞片防腐工艺技术及环氧树脂贴玻璃纤维布加强工艺。

5.3电气控制及自动化

5.3.1供配电系统

（1）脱硫低压配电室、变压器室及DCS机柜间等充分利用现有建筑物，具体方案由投标人现场勘查、交流后确定。

（2）电气设备选择原则

1）低压电机单机功率≥110kW时，应有2个及以上接线口。

2）当电机单机功率≥200kW时，采用高压电机。

3） 0.4kV电机单机功率≥75kW时，电机应能满足软起的要求。

4）电缆选用A级阻燃聚丙烯交联电缆。所有动力及控制电缆均采用国内优质品牌电缆，电缆在桥架及电缆沟内敷设时需将高、低压电缆分开敷设，动力与控制电缆分开敷设。所有高压电缆头采用优质冷缩电缆头，低压电缆需使用镀锡线鼻子并电缆做镀锡处理。

5）所有高低压电动机防爆、防护等级需满足现场环境使用要求，冷却方式采用强制风冷。

6）低压开关柜采用GGD2柜体（进线柜采用下进线，其他配电柜至现场设备采用下出线），低压开关柜留有20%的30KW电动机备用回路,预留2路400A、2路200A开关回路，低压开关柜预留55KW电动机开关二路，10KW电动机开关回路四路，24V直流40A电源两路。预留120A电源回路。开关回路安装多功能电度表。进线柜安装液晶全数字式三相多功能电度表，由两段电源进线，中间加联络柜。

（5）所有低压电气元件采用国内知名产品：如人民电器、正泰、德力西产品。室外防护等级IP65，室内IP54。

（6）检修电源箱、照明箱满足现场环境使用要求(采用不锈钢材质)，装漏电保护器。检修电源380V一路，220V一路。

（7）灯具选用节能LED灯，现场照明亮度室内不低于100Lx,室外不低于75Lx，室外照明配管安装，室内照明预埋管由投标人配合土建预埋照明穿线管。

（8）现场桥架：采用热镀锌梯形桥架，按规范要求，桥架连接处带包塑静电跨接线。

（9）镀锌钢管：现场电仪施工选用热镀锌钢管，钢管壁厚按国家标准执行。

（10）配电柜采用全拼装结构，母线及分支母线采用镀锡铜排，母线及分支母线按相序安装热缩管，零排和地排规格不得小于相母线的二分之一，柜体用泠轧钢板（2mm）由螺栓组装而成，并喷塑处理，配电柜颜色为：微机灰。

（11）端子排应符合有关设计要求，每个出线端子只能接一根导线，几个内部跨接线可以接两根导线，每个开关柜留有15%备用端子。端子标号及线号按图纸标号标示。每个控制回路应留有两对常开触点并连接到端子排上。

（12）防雷接地：材料选用热镀锌，并符合防雷接地图集施工规范。

（13）现场电动机、检修箱、照明箱、操作柱与电气配管全部采用挠性管连接。

（14）投标人负责整个烟气脱硫项目有关的电气部分施工，包括现有装置的拆除、移位。

（15）取消焦炉余热锅炉PLC控制系统，全部进入焦炉烟气脱硫DCS系统。系统间的监控数据、连锁信号、操作全部实现硬线直接连接，重要监控数据、连锁信号必须由投标人确认认定。

5.3.2控制、仪表系统

（1）仪控系统应能有效地监控成套脱硫设备的生产过程，确保运行可靠，操作、维护方便，采用中央集中监测控制为主，就地仪表监测控制相结合的原则。

（2）为适应工艺流程的需要，自控系统采用DCS集散型控制系统，主要工艺参数的显示、数据存储、趋势记录、历史记录、报警、控制、制表、统计分析及流程图画面动态显示等均由集散系统完成。现场其他成套设备原则上不使用PLC进行控制，全部进DCS系统进行集中控制。

（3） DCS系统要确保能随机调阅上述运行参数及历史趋势曲线，环保相关数据至少保存一年以上，实现实时监控、工况分析和总量辅助工作。

（4）操作站显示器为22"彩色LCD屏，并带有操作键盘、报警、报表生成等功能。操作员站必须实现声光报警功能。操作员在读写主控数据采取直接读取。

（5）仪表测量系统是可靠和先进的，在考虑先进性的同时，以可靠性为主。

（6） DCS系统的控制器采用冗余容错结构，具有控制器、电源及通讯总线的冗余以保证系统的可靠性。带有自诊断功能，对故障进行诊断指示，并可以在线进行更换。对I/O点的响应处理频率应在0.5秒以下，对控制回路或控制组的响应处理频率应在0.1~0.5秒。DCS系统具有相应的冗余空槽，在包含用户常规工程设计所需的点数基础上，再具有20%的余量（I/O、槽位、总线、电源负荷、端子、隔离栅、继电器等）。

（7）用于控制输出的DO点加中间继电器转换，24VDC配电，电气柜加中间继电器，原则上220VAC不得进入DCS控制柜；AI/AO点带隔离栅。

（8）自控仪表电源220VAC或24VDC，现场仪表的供电原则上采用24VDC。自控仪表系统的各设备用电由专用供电柜负责供给，供电柜电源采用一路不间断电源UPS和一路市电供给。

（9） DCS系统预留与PLC通讯的通讯模块及接口，通讯协议为Modbus RTU  通讯协议,RS485通讯接口。DCS系统需提供OPC通讯协议接口及软件等。

DCS监测系统中的关键数据下一步需与市环保局拟建的监控系统联网，网络接口预留两个串口或一个RJ45接口；联网的通信协议应符合环保部制定的HJ/T212-2005污染源在线自动监控系统数据传输标准。做好企业与现有在线监控系统的接入、显示、联网及数据比对等相关技术方面的协助工作。

（10）投标人负责成套的DCS系统及现场一次仪表的供货，并负责安装、调试、组态工作。

（11）调节阀配智能型阀门定位器，带HART通讯协议；开关阀带限位开关，限位开关为机械式。

（12）仪表的防护等级不低于IP65，防爆等级符合国家相关标准，室外的压力变送器带仪表保温箱。仪表电缆接口与穿线管采用挠性管连接（防爆等级符合国家相关标准）。仪表伴热采用蒸汽伴热。

（13）压力、差压变送器采用智能型，带HART协议，LCD表头。液位测量：根据工艺介质，选用智能型差压变送器、磁翻板式液位计、浮球液位计。

（14）就地温度显示：采用带不锈钢保护管的双金属温度计（低温下禁用），国产优质品牌。

（15）一般温度测量元件：采用PT100的铂热电阻；热电阻精度为A级，三线制，铠装，国产优质品牌 ；高温部分采用铠装热电偶，精度要求A级，要求采用补偿导线连接，国产优质品牌

（16）流量测量：采用涡街流量计或电磁流量计。

（17）PH计要求设计不少于两台，在设备不同方位开口。

（18）控制系统供电：系统供电采取双电源，供电负荷按特殊要求负荷考虑，系统需配置UPS不间断电源，电池后备时间≥30min，要求双路电源取自不同的电气低压母线段，两路电能实现无扰自动切换，UPS采用在线式，工业级。

（19）投标人负责全套仪控安装附件及主辅材。仪表的施工必须符合国家相应行业的标准和规范。

（20）仪表桥架采用全封闭镀锌桥架，桥架均必须采用热镀锌，并且要求桥架在整体成型后再进行热浸镀锌处理。

（21）仪表导压管和气源管采用不锈钢管材质，穿线管为镀锌管材质。

（22）仪表安装用材料全部采用不锈钢材质。

（23）通讯系统利用发包人现有系统，按原系统品牌设计新增补充即可。

第六章经济效益分析及投资报价

6.1运行成本

6.1.1 脱硝运行成本（年运行时间8760h）

序号	项目	消耗量（小时）		单价（元）	总价（万元)
		单位	数量
1	氨水	t/h	0.512	800	358.8
2	电	kw/h	60	0.58	30.48
3	工艺水	吨/年	120	3	0.036
4	压缩空气	Nm³/h	72	0.35	21.6
5	人工	人/年	3	45000	13.5
6	运行维护费用	45万元
合计		469万元

6.1.2脱硫运行成本（含增加风机及热备，年运行时间8760h）

序号	项目	消耗量（小时）		单价（元）	总价（万元)
		单位	数量
1	废氨液	t/h	-	-	-
2	电	kw/h	450	0.58	228.6
3	工艺水	t/h	15	2	26.28
4	除盐水	t/h	1	10	8.76
5	人工	人/年	6	45000	27
6	运行维护费用	92万元
合计		374.64

6.2建设投资成本（单套）

序号	费用名称	费用金额（人民币，万元）
一	设备材料费	【1.1+1.2】=670
1.1	脱硝设备材料费	545
1.2	脱硫设备材料费	637
二	土建费用	【2.1+2.2】=130
2.1	脱硝土建费	45
2.2	脱硫土建费	85
三	安装施工费用	【3.1+3.2】=210
3.1	脱硝安装施工费	98
3.2	脱硫安装施工费	112
四	设计及技术服务费	【4.1+4.2】=80
4.1	脱硝设计及技术服务费	32
4.2	脱硫设计及技术服务费	48
五	工程总价	【5.1+5.2】=1602
5.1	脱硝工程总价	720
5.2	脱硫工程总价	882

 

第七章设计、供货、施工范围

乙方确保设计、供货、建筑安装施工等，满足甲方对安装、调试、运行和设备性能的要求，并提供保证设备安装、调试、投运相关的技术服务和配合。在技术规范中涉及的供货要求也作为本供货范围的补充，若在安装、调试、运行中发现缺项，乙方免费补充供货。工作范围至少包括但不仅限于如下所述各项。

7.1 乙方设计范围

整个脱硫及脱硝系统均属于乙方设计范围。乙方负责脱硫系统、SCR脱硝系统工艺、氨区、烟囱热备、烟道系统、仪表及控制、DCS、电气系统、保温防腐、土建等专业的全部设计（初步设计、施工图设计和竣工图设计）。

7.2 乙方施工范围

脱脱硫及硝岛范围内所有设备包括工艺、仪控、电气、结构、消防、初步设计、详细设计、供货、安装与施工等全部属于乙方施工范围。

7.3 乙方供货范围

完成焦炉烟气脱硫脱硝改造及试运行所需的一切设备和材料。

附件1：脱硝系统设备清单（单套）

序号	设备名称	规格型号	材质	单位	数量	备注
1	卸载泵	60m3/h		台	2
2	输送泵	Q=0.8m3/h		台	2
3	计量装置	气动调节阀+流量计		套	1
4	汽化罐	Φ1200x6000	304	台	1
5	催化剂	蜂窝式，21孔		M3	58.3
6	脱硝反应塔及钢构			t	123
7	预处理系统			套	1
8	引风机	Q=12000m3/h，P=2000Pa		台	1
9	烟道系统	2000x2500，Q345B		批	1	挡板门、膨胀节
10	汽化烟道	Φ400，345B和304		套	1
11	旁路烟道	2000x2500，Q345B		套	1
合计

 

附件2：脱硫系统设备清单

(1)SO2吸收系统

序号	设备名称	规格型号	材质	单位	数量	备注
1	吸收塔	Ф5000×26000	碳钢玻璃鳞片	座	1
2	塔前降温组件	316L喷嘴	316L	套	1
3	喷淋层	Q=220m3/h	FRP	层	3
4	浓缩降温层	Q=260m3/h	FRP	层	1
5	洗涤层	Q=150m3/h		层	2
5	除雾器及附件	2层屋脊+管式除雾器	阻燃PP	套	2
6	塔底曝气层		FRP	层	1
7	SO2吸收循环泵	Q=260m3/h H=22/24/26	衬塑	台	2
8	浓缩循环泵	Q=260m3/h H=30	衬塑	台	2
9	排浆泵	Q=5m3/h H=80米	衬塑	台	2
10	氧化风机	风量5m3/min，风压80kPa		台	2
11	氨水罐	V=80m3	304	台	1	脱硫脱硝共用
12	氨水泵	Q=1m3/h，H=25m
13	洗涤槽	V=20m3		台	1
13	管道、阀门		主材316L、FRP、	套	1

 

(2)烟气系统

 

序号	名称	规格	材质	单位	数量	备注
1	引风机	流量：130000Nm³/h 工况温度：185℃  出口压力：2500Pa风机全压：4000Pa	碳钢	台	1	焦炉余热锅炉出口
2	烟道挡板		Q345	批	1	焦炉烟道引出口
3	膨胀节		非金属	批	1
4	保温防腐			套	1
5	换热器			台	1

 

(3)工艺水系统

序号	设备名称	规格型号	材质	单位	数量	备注
1	除雾器冲洗泵	Q=40m3/h，H=60m		台	3
2	管道，阀门	碳钢管道	20#	套	2
3	工艺水箱	V=30m3	Q235	座	1
合计

 

(4)事故排放系统

序号	设备名称	规格型号	材质	单位	数量	备注
1	事故浆液箱	V=150m³	碳钢玻璃鳞片	台	1
2	事故浆液返回泵	Q=30m3/h，H=30m	Cr30A	台	1
3	地坑	V=30m3	混凝土+防腐	台	1
4	地坑泵	Q=30m3/h H=30m	316L	台	2
合计

 

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