TX008AC华能北京热电有限责任公司1－4号炉尿素热解制氨系统总承包工程初步设计说明书检索号：TX008AC－A北京国电龙源环保工程有限公司二○○七年一月总工程师：赵禹设计总工程师：吴敌校核：沈滨马汉军刘科伟徐明磊编写：吴敌马学东王利左艳峰王禹北京国电龙源环保工程有限公司工程设计证书建设部甲级第0175号工程咨询资格证书国家计委工咨甲第9707007号目录第1章总则 (1)1.1 前言 (1)1.2 工程概述 (1)1.3 节能、节水、节约用地 (7)1.4 安全保护及工业卫生 (8)1.5 设计定员 (9)1.6 主要技术经技指标 (9)第2章工艺部分 (11)2.1 工艺说明 (11)2.2 工艺系统及主要设备选择 (13)2.3 系统运行方式 (16)2.4 设备布置 (17)2.5 辅助设施 (17)2.6 检修与起吊设施 (17)2.7 保温、油漆、防腐 (17)2.8 物料消耗表 (18)2.9 存在问题和建议 (18)第3章总图及土建部分 (19)3.1 项目场地条件和自然条件 (19)3.2 建筑、结构 (23)第4章电气部分 (27)4.1 概述 (27)4.2 供配电系统 (27)4.3 本工程与业主及清华同方的分界 (27)4.4 其它 (27)第5章仪表与控制部分 (30)5.1 概述 (30)5.2 控制方式 (30)5.3 设备选型 (30)5.4 气源和电源 (32)第6章环保部分 (33)6.1 采用的环保设计标准 (33)6.2 主要污染物源及防治措施 (33)第7章施工组织大纲 (35)7.1 概述 (35)7.2 施工总平面 (36)7.3 主要施工方案与大型机具配备 (37)7.4 工程文件、资料交付计划 (40)7.5 工程进度计划 (42)第8章主要设备材料清册 (49)8.1 工艺部分设备清册 (49)8.2 电气部分主要设备材料清册 (52)8.3 热控设备材料清册 (54)第1章总则1.1 前言为了满足北京市政府的环保法规，改善北京市及周边的大气质量，华能北京热电有限责任公司（买方）将对其1－4号830t/h燃煤锅炉实施烟气脱硝技术改造。
4台机组的SCR 系统公用一套还原剂储存、制备及供应装置，将采用美国Fuel Tech公司的NOxOUT ULTRA®尿素热解制氨技术，由北京国电龙源环保工程有限公司（卖方）总承包。
卖方将为买方4台机组的烟气脱硝SCR提供一套完整的和功能齐全的尿素热解制氨装置，包括工艺设计，设备的选择、采购、运输、储存、制造、安装，基础处理、土建建（构）筑物的初步设计、施工，以及系统的调试、试验、检查、试运行、培训和最终交付投产等。
卖方保证提供满足或高于买方在本项目所列标准要求的高质量的设计、设备及其相应的服务，并保证满足国家有关安全、消防、环保等强制性标准的要求。
本初步设计是根据“华能北京热电有限责任公司1－4号炉尿素热解制氨系统”合同，采用美国Fuel Tech公司的NOxOUT ULTRA®尿素热解制氨技术，在设计煤种及校核煤种、锅炉最大工况（BMCR）、尿素热解制氨系统能在锅炉40～100%BMCR负荷条件下持续、安全地运行，并满足脱硝系统的氨需求量。
烟气脱硝系统将于2007年8月4日进行单机试运、分部试运及整套试运，2、3号炉尿素热解系统的整套试运不应迟于2007年7月31日完成，1、4号炉尿素热解系统的整套试运不应迟于2007年9月30日完成。
1.2 工程概述1.2.1电厂装机概况华能北京热电有限责任公司是以热定电、热电联产的热电厂，总装机容量845MW。
1998年1月正式发电，1999年6月4台机组全部投产，1999年7月正式供热。
4台机组分别由俄罗斯生产的供热式汽轮发电机和中德合作生产的液态排渣炉构成。
1、2号机为ПT－140/165－130/15-2型双抽汽供热汽轮发电机组，3、4号机为T－185/220－130-2型单抽汽供热汽轮发电机组，1～4号锅炉均为830t/h超高压带飞灰复燃装置的液态排渣塔式直流炉。
1.2.1.1 还原剂设计参数：基于买方的锅炉燃煤品质、烟气参数、脱硝效率及氨逃逸等方面的考虑，尿素热解制氨系统总承包方提供了脱硝所需氨耗。
表1－1即为本工程的设计煤质、烟气参数及氨耗。
表1－1 烟气脱硝系统的设计参数1.2.1.2 给排水参数买方厂区内用水主要包括热网水、消防用水、工业用水、生活用水以及排放污水等。
其来源及相关参数如下：●热网水采用软化水作为补充水，热网水品质见表1－2。
●消防水取自全厂消防水主干线，消防水品质见表1－3。
●工业水接自全厂工业水供回水母管，工业用水品质见表1－4。
●除盐水品质见表1－5。
●生活用水取自厂区生活用水系统。
●要求脱硝还原剂制备系统的废水排放到污水井。
表1－2 热网水品质表1－3 消防水品质表1－4 工业用水分析表1－5 除盐水品质1.2.1.3 电源、压缩空气、蒸汽及燃油系统尿素热解制氨工程涉及的电源、压缩空气、蒸汽及燃油系统要求如下：●脱硝还原剂公用系统的用电引自脱硫岛电气公用系统。
●杂用压缩空气系统的储气罐参数见表1－6。
●厂用蒸汽参数见表1－7。
锅炉用油为0#柴油，品质分析见表1－8。
表1－6 杂用空压机储气罐参数表1－7 蒸汽系统参数表1－8 燃油品质1.2.1.4 控制系统脱硫岛公用系统为华能新锐控制公司PINE CONTROL 5000系统，全厂有完善的火灾报警和消防控制系统，以及电气接地网。
1.2.2 尿素制氨系统工程概述1.2.2.1 项目名称和工程检索编号项目名称：华能北京热电有限责任公司1－4炉尿素热解制氨工程项目编号：TX008A1.2.2.2工程的规模及方式卖方将为买方1－4号830t/h燃煤锅炉的烟气脱硝SCR系统提供一套完整的和功能齐全的尿素热解制氨装置，包括工艺设计，设备的选择、采购、运输、储存、制造、安装，基础处理、土建建（构）筑物的初步设计、施工，以及系统的调试、试验、检查、试运行、培训和最终交付投产等。
尿素热解技术将采用美国Fuel Tech公司的NOxOUT ULTRA®尿素热解制氨技术。
1.2.3 设计依据、设计输入及设计范围1.2.3.1 设计依据(1) 华能北京热电有限责任公司1－4炉尿素热解制氨系统合同及其技术附件。
(2) 国家及电力行业有关“火力发电厂设计技术规程、规范和技术规定”。
1.2.3.2 设计输入(1) 买方提供的煤质、灰份、水质、烟气等资料；(2) 买方提供的电厂机组建设资料和总平面布置资料；(3) Fuel Tech提供的有关资料；(4) 有关厂家设备资料；(5)《火力发电厂设计技术规程》DL5000--2000；(6) 有关专业现行有效的中华人民共和国电力行业标准DL系列；(7) 各有关专业所涉及的现行有效的中华人民共和国国家标准GBJ系列；(8) 北京国电龙源环保工程有限公司LY00C系列设计质量控制规定；(9)《华能北京热电有限责任公司1－4炉尿素热解制氨工程初步设计计划大纲》。
1.2.3.3 设计范围卖方将负责以下范围的基本设计和详细设计：1)所有因增加尿素热解制氨装置的场地设计；2)所有因增加尿素热解制氨装置而产生的汽水管道、阀门等的设计；3)因安装尿素热解制氨设备所需要的电气保护和控制系统；4)消防系统；5)通讯系统；6)电视监控摄像头。
1.2.4 主要设计原则1.2.4.1设计原则工程的设计过程中，将执行以下原则1)本工程采用尿素热解法制备脱硝还原剂，全厂4台锅炉共用一个还原剂储存与供应系统。
2)卖方提供的尿素热解制氨工艺和设备具有可靠的质量和先进的技术，能够保证高可用率、低用电量及低耗水量，完全符合环境保护要求，便于运行维护。
3)卖方提供的系统和设备应成熟，不采用任何带有试验/原始型/示范性的系统和设备，并具有至少在2个同容量的装置或更大的装置上成功运行了2年以上的业绩。
4)所有的设备和材料应是新的和优质的。
5)机械部件及其组件或局部组件应有良好的互换性。
6)确保人员和设备安全。
7)观察、监视、维护简单。
8)运行人员数量最少。
9)尿素热解制氨系统能适应锅炉SCR脱硝装置的启动、停机及喷氨量变化要求。
卖方保证不需要另外的和非常规的操作或准备，装置能以冷态、热态两种启动方式投入运行。
10)在设计上要留有足够的通道，包括施工、检修所需要的吊装与运输通道及消防应急通道。
11)本工程采用KKS标识系统，要求卖方提供的所有技术文件（包括图纸）和设备均采用KKS标识系统。
12)工程中的工作语言为中文，所有的文件、图纸均应为中文编写。
1.3 节能、节水、节约用地1.3.1 节能设备的选择及系统的拟定，均进行优化设计，优化系统之间各个环节的布置和连接，系统简捷，尽量利用已有资源等，充分考虑减少尿素制氨装置的物耗。
尿素颗粒筒仓的流化风才用电厂的压缩空气；尿素溶液储罐通过辅助蒸汽维持温度；稀释风通过蒸汽加热提高温度，减少热解室燃油耗量。
1.3.2 节水尿素制氨系统用水统筹规划，合理使用，一水多用、复用。
利用尿素溶液储罐加热蒸汽疏水来对溶解水加热，减少疏水排放量。
1.3.3 节约用地合理优化布置，系统设备布置紧凑。
在电厂脱硫装置东侧布置溶解车间，同时预留二期尿素制氨溶解车间的场地；热解设备布置在锅炉房SCR反应器侧的钢架内，减少占地。
1.4 安全保护及工业卫生1.4.1 尿素制氨系统的主要安全问题尿素制氨装置在设计中尽可能做到安全、可靠，但仍难免有潜在的安全问题，必须提示：(1) 电伤电伤是指尿素制氨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，高压电器设备由于运行人员的误操作及保护不当而给人员带来的伤害。
(2) 机械伤害尿素制氨系统中有风机、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) 其它伤害其它伤害包括: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。
1.4.2 安全防治措施(1) 防电伤措施·电气设备应采取必要的保护设施、电气联锁装置以防止误操作；·电气设备在设计中应严格执行带电部分不低于最小安全净距离。
·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；·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；·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；·各元件的控制回路均设有保险、信号、监视、跳闸等保护措施；·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·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；·设备布置应留有足够的操作空间和检修场地。