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石家莊玻璃窯煙氣脫硝
一、設(shè)計(jì)原則及性能指標(biāo)
1.1設(shè)計(jì)原則
基本原則——除塵脫硝設(shè)備不影響水玻璃爐窯生產(chǎn)線的正常生產(chǎn)工作,同時(shí)不妨礙前后端設(shè)備本體及附屬設(shè)備的檢修工作。
采用技術(shù)先進(jìn)——設(shè)計(jì)針對(duì)水玻璃爐窯煙氣特性及工藝操作特點(diǎn),結(jié)合國(guó)內(nèi)外工程實(shí)例,采用先進(jìn)的技術(shù)專業(yè)設(shè)計(jì)。
性能價(jià)格比優(yōu)——優(yōu)化設(shè)計(jì)、合理配置,一次投資省,長(zhǎng)期運(yùn)行能耗低,環(huán)保效果好。
1.2性能指標(biāo)
根據(jù)《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 9078-1996)和《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB6297-1996)中的相關(guān)規(guī)定, 粉塵含量≤200mg;NOX含量≤240mg/Nm3。
二、除塵脫硝系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì):
2.1工藝設(shè)計(jì):
水玻璃爐窯煙氣先經(jīng)過前端煙氣-水管式換熱器換熱后溫度降至~380度,然后進(jìn)入耐高溫多管旋風(fēng)除塵系統(tǒng)進(jìn)行除塵,除塵后的氣體再進(jìn)入SCR脫硝催化反應(yīng)器脫除氮氧化物的處理,凈化后的煙氣由高溫耐腐蝕引風(fēng)機(jī)引入煙囪排放。 2.2工藝設(shè)備特點(diǎn):
(1)采用耐高溫耐腐蝕煙氣-水換熱器,換熱后的熱水可以供工廠使用。
(2)除塵系統(tǒng)采用單機(jī)多管旋風(fēng)除塵器,旋風(fēng)采用陶瓷材質(zhì),耐高溫和腐蝕,維護(hù)方便,運(yùn)行成本低,基本無動(dòng)力負(fù)荷。除塵效率可達(dá)到70%-85%
(3)脫硝工藝采用SCR法。技術(shù)成熟可靠。
(4)脫硝效率按不小于91.6%設(shè)計(jì)。
(5)脫硝系統(tǒng)布置方式為催化劑垂直布置進(jìn)行脫氮氧化物處理。
(5)還原劑原料為液氨。
(6)脫硝設(shè)備投運(yùn)時(shí)間按7500小時(shí)考慮。
(7)脫硝裝置可用率不小于98%。
2.3設(shè)備布置特點(diǎn)
我公司將對(duì)整個(gè)脫硝系統(tǒng)裝置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),保證系統(tǒng)與廠房及相關(guān)設(shè)備系統(tǒng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一,布置形式能夠滿足布置合理、占地最省、協(xié)調(diào)統(tǒng)一、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。
2.4管線布置
凡是我方涉及到的各種管線和溝道,包括架空管線,直埋管線、與其他溝道相接時(shí),在設(shè)計(jì)分界線處標(biāo)明位置、標(biāo)高、管徑或溝道斷面尺寸、坡度、坡向管溝名稱,引向何處等等。
2.5緊身封閉
煙道、除塵系統(tǒng)、SCR反應(yīng)器本體裝置與爐窯及廠房緊身封閉一致,并構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立整體。
三、除塵脫硝系統(tǒng)組成
3.1煙氣-水換熱器
根據(jù)水玻璃爐窯煙氣特性及高溫性質(zhì)等特點(diǎn),換熱器采用高級(jí)不銹鋼制作,采用管式換熱器,換熱器整體垂直布置于煙道處,一定程度上解決了列管積灰的問題,也有利于布置區(qū)域的優(yōu)化,節(jié)省占地面積。換熱后的熱水可以供給工廠用熱水。即保證了脫硝溫度,也能夠?qū)t窯煙氣進(jìn)行余熱利用。
3.2除塵系統(tǒng)
根據(jù)水玻璃爐窯煙氣含塵量及成分以及國(guó)家相關(guān)法律規(guī)定,經(jīng)過我公司結(jié)合相關(guān)工程實(shí)例,我們采用多管陶瓷旋風(fēng)除塵器,多管式旋風(fēng)除塵器是由若干個(gè)并聯(lián)的旋風(fēng)除塵器單元(又稱旋風(fēng)體)組成的除塵設(shè)備。它可以由一般的旋風(fēng)除塵器單元或直流型旋風(fēng)除塵器單元組成,這些單元被有機(jī)的組合在一個(gè)殼體內(nèi),有總的進(jìn)氣管、排氣管和灰斗;叶放呕铱梢杂卸喾N排灰形式,因?yàn)楸驹O(shè)備是由旋風(fēng)管組成,旋風(fēng)管采用陶瓷材質(zhì),他具有耐磨,耐高溫,并耐酸耐堿等特性。適用于捕集爐窯生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含硫化物、氟化物、鐵精粉、少量水蒸汽的熱煙氣。該產(chǎn)品是化工、冶金、采礦、建材等行業(yè)對(duì)粉塵治理的理想設(shè)備。
3.2.1工作原理
含塵氣體由總進(jìn)氣管進(jìn)入氣體分布室,隨后進(jìn)入旋風(fēng)體和導(dǎo)流片之間的環(huán)形空隙。導(dǎo)流片使氣體由直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng),旋轉(zhuǎn)氣流的絕大部分沿旋風(fēng)體自圓筒體呈螺旋形向下,朝錐體流動(dòng),含塵氣體在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生離心力,將密度大于氣體的塵粒甩向筒壁。塵粒在與筒壁接觸,便失去慣性力而靠入口速度的動(dòng)量和向下的重力沿壁面向下落入排灰口進(jìn)入總灰斗。旋轉(zhuǎn)下降的外旋氣流到達(dá)錐體下端位時(shí),因圓錐體的收縮即以同樣的旋轉(zhuǎn)方向在旋風(fēng)管軸線方向由下而上繼續(xù)做螺旋形流動(dòng)(凈氣),經(jīng)過旋風(fēng)體排氣管進(jìn)入排氣室,由總排氣口排出。本工程中將總排氣管放置在頂部,便于系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)布置。
3.2.2主要技術(shù)參數(shù)
除塵效率:70~85%
阻力:600~800pa
進(jìn)口流速:12~16m/s
3.2.3優(yōu)點(diǎn)
a、多管旋風(fēng)除塵器與靜電除塵器、布袋除塵器相比,總投資只有靜電除塵和布袋的1/2-1/3,與水膜除塵器相比,不用水,沒有二次污染,沒有廢水排放,不需要加水處理。
b、本除塵器基本是零維修。
c、本除塵器是節(jié)能型除塵器,它和布袋、靜電、水膜除塵一樣,都需要克服煙氣前進(jìn)阻力消耗一定的拖動(dòng)引風(fēng)機(jī)電能,但它本身不需要消耗能源。所以本除塵系統(tǒng)唯一的能耗就是克服阻力所需要的動(dòng)力,跟其他除塵設(shè)備相比是最低能耗的除塵設(shè)備。
d、設(shè)備安裝簡(jiǎn)單,安裝時(shí)應(yīng)保證嚴(yán)密不漏風(fēng)。外部連接管必須按設(shè)備的進(jìn)出口法蘭的螺栓孔相配。
e、運(yùn)行前,開啟引風(fēng)機(jī),進(jìn)行氣密性檢查,對(duì)漏風(fēng)部位應(yīng)及時(shí)處理,以防止除塵效率下降。
3.2.4 參數(shù)說明
根據(jù)貴公司提供的數(shù)據(jù),我公司提供的陶瓷多管旋風(fēng)除塵器參數(shù)如下:
旋風(fēng)除塵器:
甲方提供參數(shù) :煙氣量:29980Nm3/h(2*100T爐窯) 溫度:520-480℃
粉塵量:521.6mg/Nm3 NOx含量:2480 mg/Nm3
除塵器參數(shù):處理能力:72000-78000 m3/h,
除塵效率﹥70%,
設(shè)備阻力:﹤800Pa,
進(jìn)口流速12~13m/s,
3.2.5除塵器主要性能特點(diǎn)
1. 旋風(fēng)子、導(dǎo)向器材質(zhì)采用耐高溫、耐磨損材料,為可拆卸結(jié)構(gòu)、無填料,便于維護(hù)、保養(yǎng)及更換。
2.除塵器易磨損部位增設(shè)耐磨層,提高設(shè)備耐磨性,延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,
設(shè)備箱體壽命≥10年;旋風(fēng)子使用壽命≥8年;導(dǎo)氣管使用壽命≥8年。
3.箱體材質(zhì)Q235,厚度≥4mm。
4.除塵器進(jìn)、出口喇叭氣流分布均勻,煙氣阻力小,進(jìn)出口型式:?jiǎn)芜M(jìn)單出,灰斗采用菱錐形,儲(chǔ)灰量不小于除塵器8小時(shí)的灰量,排灰連續(xù)暢通不堵塞,灰斗傾角≥60°。
5.除塵器支架最底部至除塵器頂部設(shè)單側(cè)走道和樓梯,走道和樓梯能夠到達(dá)除塵器各層平臺(tái),設(shè)有檢修門,便于對(duì)除塵器內(nèi)部檢查。
6.除塵器隔熱內(nèi)襯滿足除塵器進(jìn)出口溫差不高于10℃。
7.灰斗設(shè)料位計(jì),檢測(cè)料位。
8.灰斗法蘭接口尺寸400X400mm,除塵器支架最底部(地腳螺栓處)。
9.除塵器本體、梯子、平臺(tái)、護(hù)欄、鋼支架等外表面(含灰斗)涂刷紅丹防銹底漆兩道,再涂面漆;核心件涂刷銀粉漆。
3.3 SCR脫硝系統(tǒng)
3.3.1 SCR反應(yīng)器
SCR反應(yīng)器的設(shè)計(jì)充分考慮與周圍設(shè)備布置的協(xié)調(diào)性及美觀性。反應(yīng)器設(shè)計(jì)成煙氣豎直向下流動(dòng),反應(yīng)器入口設(shè)氣流均布整流裝置,反應(yīng)器入口及出口段設(shè)導(dǎo)流板,對(duì)于反應(yīng)器內(nèi)部易于磨損的部位設(shè)計(jì)時(shí)均加大腐蝕余量和必要的防磨措施。反應(yīng)器內(nèi)部各類加強(qiáng)板、支架設(shè)計(jì)成不易積灰的型式,同時(shí)考慮殼體熱膨脹的補(bǔ)償措施。
反應(yīng)器設(shè)置足夠大小和數(shù)量的各種孔門。
反應(yīng)器配有可拆卸的催化劑測(cè)試元件。
反應(yīng)器設(shè)計(jì)內(nèi)部催化劑維修及更換所必需的裝填裝置。
SCR反應(yīng)器能承受運(yùn)行溫度400℃不少于5小時(shí)的考驗(yàn),而不產(chǎn)生任何損壞。
3.3.2 SCR催化劑
催化劑的型式采用平板式。
催化劑模塊具有防止煙氣短路的密封系統(tǒng),密封裝置的壽命大于催化劑的壽命。催化劑各層模塊規(guī)格統(tǒng)一、具有互換性。
催化劑成分設(shè)計(jì)充分考慮煙氣含有的微量元素可能導(dǎo)致的催化劑中毒的可能。降低催化劑中毒的幾率。
在加裝新的催化劑之前,催化劑體積滿足性能保證中關(guān)于脫硝效率和氨的逃逸率等的要求。
催化劑采用模塊化設(shè)計(jì)以減少更換催化劑的時(shí)間。
催化劑模塊采用鋼結(jié)構(gòu)框架,并便于運(yùn)輸、安裝、起吊。
催化劑能滿足煙氣溫度不高于380℃的情況下長(zhǎng)期運(yùn)行,而不產(chǎn)生任何損壞。
催化劑保證化學(xué)壽命為20000小時(shí),并可再生利用。反應(yīng)器內(nèi)催化劑機(jī)械使用壽命不低于50000小時(shí)。還有防止催化劑中毒和碎裂的措施。
3.3.3氨制備供應(yīng)系統(tǒng)
(1)系統(tǒng)概述
本工程采用液氨來制備脫硝還原劑。
液氨的供應(yīng)、制備系統(tǒng)包括卸氨泵、氨蒸發(fā)槽、氨緩沖槽、稀釋風(fēng)機(jī)、混合器、氨氣稀釋槽、廢水泵等。液氨的供應(yīng)由氨儲(chǔ)罐供應(yīng)至氨蒸發(fā)槽,利用氨蒸發(fā)槽蒸發(fā)為氨氣,經(jīng)氨氣緩沖槽來控制一定的壓力及其流量,然后與稀釋空氣在混合器中混合均勻,再送達(dá)脫硝系統(tǒng)中的氨噴射系統(tǒng)。氨氣系統(tǒng)緊急排放的氨氣則排入氨水池中,經(jīng)水的吸收排入廢水池。
氨供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)滿足國(guó)家對(duì)此類危險(xiǎn)品罐區(qū)的有關(guān)規(guī)定。
氨的供量能滿足脫硝系統(tǒng)****脫除效率的要求,并配有良好的控制系統(tǒng)。
(2) 主要設(shè)備
1) 卸氨壓縮機(jī)
卸氨壓縮機(jī)主要由氨液分離器、填料式氨油分離器、集油器等組成。
卸氨壓縮機(jī)的作用是把液態(tài)的氨從運(yùn)輸?shù)墓捃囍修D(zhuǎn)移到液氨儲(chǔ)罐中,本工程采用往復(fù)式壓縮機(jī),它抽取槽車的液氨,經(jīng)壓縮后將液氨槽車的液氨推擠入液氨儲(chǔ)罐中。
由于槽車向儲(chǔ)罐供氨的過程中,隨著槽車氨量的減少,其壓力也不斷下降,甚至影響繼續(xù)供氨,因此用卸氨壓縮機(jī)提高槽車罐內(nèi)壓力,以保證其罐內(nèi)的液氨可全部順利卸出。
2) 液氨蒸發(fā)槽
液氨蒸發(fā)所需要的熱量采用蒸汽或電加熱來提供熱量。蒸發(fā)槽上裝有壓力控制閥將氨氣壓力控制在一定范圍,當(dāng)出口壓力過高時(shí),則切斷氨水進(jìn)料。在氨氣出口管線上裝有溫度檢測(cè)器,當(dāng)溫度過低時(shí)切斷液氨,使氨氣至緩沖槽維持適當(dāng)溫度及壓力,蒸發(fā)槽也裝有安全閥,可防止設(shè)備壓力異常過高。
3) 氨氣緩沖槽(氨氣積壓器)
從蒸發(fā)槽蒸發(fā)的氨氣進(jìn)入氨氣緩沖槽,通過調(diào)壓閥減壓,再通過氨氣輸送管線送到脫硝系統(tǒng)。液氨緩沖槽能滿足為SCR系統(tǒng)供應(yīng)穩(wěn)定的氨氣,避免受蒸發(fā)槽操作不穩(wěn)定所影響。緩沖槽上也設(shè)置有安全閥保護(hù)設(shè)備。
氨系統(tǒng)各排放處所排出的廢水及氨氣最終將通過管線排放到氨水池。
5) 稀釋風(fēng)機(jī)
噴入反應(yīng)器煙道為含5%左右空氣的混合氣體。所選擇的風(fēng)機(jī)能夠滿足脫除煙氣中NOx****值的混合要求,并留有一定的余量。稀釋風(fēng)機(jī)按每爐一用一備設(shè)置。
6) 氨氣泄漏檢測(cè)器
液氨儲(chǔ)存及供應(yīng)系統(tǒng)周邊設(shè)有氨氣檢測(cè)器,以檢測(cè)氨氣的泄漏,并顯示大氣中氨的濃度。當(dāng)檢測(cè)器測(cè)得大氣中氨濃度過高時(shí),在機(jī)組控制室會(huì)發(fā)出警報(bào),并接通噴淋裝置進(jìn)行噴淋水吸收空氣中的氨氣。
7) 排放系統(tǒng)
在氨制備區(qū)設(shè)有排放系統(tǒng),氨系統(tǒng)各排放處所排出的廢水及氨氣最終將通過管線排放到氨水池。
8) 氮?dú)獯祾呦到y(tǒng)
液氨儲(chǔ)存及供應(yīng)系統(tǒng)保持系統(tǒng)的嚴(yán)密性,防止氨氣的泄漏和氨氣與空氣的混合造成爆炸。在本系統(tǒng)的氨氣蒸發(fā)槽、氨氣緩沖罐、氨混合氣、噴氨格柵等都備有氮?dú)獯祾吖芫。在氨水接入之前通過氮?dú)獯祾吖芫對(duì)以上設(shè)備分別進(jìn)行嚴(yán)格的系統(tǒng)嚴(yán)密性檢查和氮?dú)獯祾,防止氨氣泄漏和系統(tǒng)中殘余的空氣混合造成危險(xiǎn)。
9) 氨噴射系統(tǒng)
a)氨/空氣混合器
氨氣在進(jìn)入噴氨格柵前需要在氨/空氣混合器中充分混合,氨/空氣混合器有助于調(diào)節(jié)氨的濃度,同時(shí)氨和空氣在這里充分混合有助于噴氨格柵中噴氨的分布均勻。氨氣與來自稀釋風(fēng)機(jī)的空氣混合成氨氣體積含量為5%的混合氣體后送入煙氣中。
b)噴氨格柵
噴氨格柵(AIG)即將煙道截面分成大小不同的控制區(qū)域,每個(gè)區(qū)域有若干個(gè)噴射孔,每個(gè)分區(qū)的流量單獨(dú)可調(diào),以匹配煙氣中NOX的濃度分布,噴氨格柵包括噴氨管道、支撐、配件和氨氣分布裝置等,噴氨格柵的位置及噴嘴形式根據(jù)爐窯尾部煙道的布置情況,使進(jìn)入SCR催化反應(yīng)器內(nèi)的煙氣氣流保持均勻。
3.3.4煙道系統(tǒng)
煙道系統(tǒng)是指從水玻璃爐窯煙氣出口至換熱器以及除塵器、SCR反應(yīng)器、風(fēng)機(jī)進(jìn)出口的連接煙道及旁路煙道。
提供的煙道和附屬設(shè)備是完整的相互連接的煙道段,包括從原煙氣的接入到凈煙氣的排出煙道、旁路煙道。
煙道包括:加強(qiáng)筋、加強(qiáng)件、包裹層、通道和檢查門、支吊架、防腐、運(yùn)行測(cè)試的接入點(diǎn)、隔板、法蘭、配件、膨脹節(jié)、檢修扶梯、所有必要的支持結(jié)構(gòu)等。
1)煙道
煙道根據(jù)可能發(fā)生的最差運(yùn)行條件(如溫度、壓力、流量、濕度等)進(jìn)行設(shè)計(jì)。確保煙道在各種工況下能夠安全運(yùn)行。
所有煙道在適當(dāng)位置配有足夠數(shù)量和大小的人孔門和清灰孔,以便于煙道(包括膨脹節(jié)和擋板門)的維修和檢查以及清除積灰。在外削角急轉(zhuǎn)彎頭和變截面收縮急轉(zhuǎn)彎頭處等,設(shè)置導(dǎo)流板。
我方的設(shè)計(jì)及供貨范圍內(nèi)的全部煙道,采用碳鋼制作。
SCR本體反應(yīng)器總體漏風(fēng)率小于3%。
系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)煙氣流速設(shè)計(jì)能夠保證沒有飛灰在進(jìn)出口煙道上沉積,SCR設(shè)備設(shè)置排灰斗。
所有煙道按業(yè)主要求進(jìn)行涂層或用適當(dāng)?shù)牟牧线M(jìn)行保護(hù)。
煙道外部設(shè)加固和支撐,以防止顫動(dòng)和振動(dòng),能夠滿足在各種煙氣溫度和壓力下能提供穩(wěn)定的運(yùn)行。
煙道外部加強(qiáng)筋統(tǒng)一間隔排列。加強(qiáng)筋使用統(tǒng)一的規(guī)格尺寸以減少由于加強(qiáng)筋的規(guī)格尺寸帶來的保溫層難于安裝的情況,加強(qiáng)筋的布置要防止積水。
煙道內(nèi)部件(如導(dǎo)流板和轉(zhuǎn)彎處導(dǎo)向板)等均進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
為了使與煙道連接的設(shè)備的受力在允許范圍內(nèi),設(shè)計(jì)將考慮煙道系統(tǒng)的熱膨脹,熱膨脹通過帶有內(nèi)部導(dǎo)流板膨脹節(jié)進(jìn)行補(bǔ)償。避免因熱膨脹產(chǎn)生的推力和力矩傳遞到除塵器及SCR反應(yīng)器本體上。
2)煙道荷載標(biāo)準(zhǔn):
煙道設(shè)計(jì)承壓能力±6kPa。
煙道設(shè)計(jì)考慮所有荷載,如:煙道自重、風(fēng)荷載、積灰荷載、地震荷載、腐蝕、內(nèi)襯、保溫和外裝等。
3)煙道支吊架:
支吊架的部件進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算,以證實(shí)其設(shè)計(jì)安全可靠。
可變彈簧支吊架滿足冷態(tài)、熱態(tài)變形需要(如有)。可變彈簧支吊架上有耐腐蝕的金屬銘牌,在銘牌上有數(shù)據(jù)(如****允許荷載,冷、熱態(tài)定位值等)。
螺桿有可靠的鎖緊裝置,絲扣的全部長(zhǎng)度都嚙合進(jìn)去,保證不會(huì)脫開。
煙道水平方向運(yùn)行設(shè)置滾動(dòng)或滑動(dòng)支架,支架的設(shè)計(jì)荷載考慮摩擦阻力,材料和潤(rùn)滑劑與滑動(dòng)觸點(diǎn)的金屬底座相適應(yīng)。
露天布置的煙道支吊架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度考慮風(fēng)荷載及積灰的作用。
4)膨脹節(jié)
a) 功能:
膨脹節(jié)用于補(bǔ)償煙道熱膨脹引起的位移。
膨脹節(jié)在各種工況條件下均能吸收設(shè)備和管道的軸向和側(cè)向位移,以保護(hù)設(shè)備和煙道免受損害和變形。
b) 技術(shù)概述:
膨脹節(jié)在可能出現(xiàn)的各種溫度、壓力條件下不會(huì)損壞,并保持100 %的氣密性。
膨脹節(jié)采用非金屬材料,暫定為氟橡膠,以保證煙道產(chǎn)生的軸向和側(cè)向位移,與煙道可采用螺栓法蘭連接。
膨脹節(jié)考慮煙氣的特性,并能夠滿足檢修要求。
5) 吹灰系統(tǒng)
SCR反應(yīng)器采用聲波吹灰系統(tǒng)。在SCR反應(yīng)器內(nèi)配置五層催化劑及五層吹灰系統(tǒng),吹灰器的數(shù)量和布置能將催化劑中的積灰吹掃干凈,避免因死角而造成催化劑失效導(dǎo)致脫硝效率的下降。
3.3.5結(jié)構(gòu)、平臺(tái)和扶梯
1)概述
除塵、脫硝設(shè)備的檢修和維護(hù)平臺(tái)設(shè)計(jì)能夠使檢修和維護(hù)工作能夠順利進(jìn)行。
設(shè)計(jì)時(shí)要考慮系統(tǒng)與設(shè)備的熱膨脹,以及平臺(tái)、扶梯和欄桿協(xié)調(diào)性(如型式、色彩)。
所有設(shè)備檢修和維護(hù)平臺(tái)、扶梯采用鋼結(jié)構(gòu)。
同一平臺(tái)不同荷重的特定區(qū)域作上永久標(biāo)記。
操作位置高于1.5m的設(shè)備需要設(shè)置操作和維護(hù)平臺(tái)、扶梯/爬梯、欄桿。
2)平臺(tái)及格柵
所有鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)都覆蓋鍍鋅鋼格柵板。鋼格柵要水平排列,而且在任何方向看都是統(tǒng)一的形式,每塊鋼格柵由焊在平臺(tái)上的螺釘固定。
用于放置重物的平臺(tái)和主要平臺(tái)按活荷重為4kN/m2設(shè)計(jì),其他結(jié)構(gòu)按2kN/m2的荷載設(shè)計(jì)。所有格柵邊緣和切邊用與格柵材料同樣尺寸的鋼條封閉。所有格柵經(jīng)過熱浸鍍鋅處理,鍍層均勻,并且盡可能牢固粘附,以便在格柵正常使用時(shí)不會(huì)引起鍍層脫落和斷裂, 不能進(jìn)行冷鍍鋅處理。所有平臺(tái)邊緣都設(shè)置有至少高于平臺(tái)100mm的護(hù)板,護(hù)板最小厚度是3mm。
3)欄桿
所有平臺(tái)和扶梯按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在每邊都安裝欄桿。欄桿高度按規(guī)格設(shè)計(jì),不小于:
平臺(tái)和通道 1050mm
樓梯 900mm
欄桿支撐桿間的距離為 800mm―1000 mm
支撐桿不能固定在踢腳板上
欄桿的最小外徑34mm
每米欄桿抵擋的水平推力不小于 3000N
4)扶梯
用于SCR裝置設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)的扶梯的傾斜角度盡可能統(tǒng)一,盡量采用45°的角布置,特殊部位按布置原則上不超過60°的斜角。
5)鋼爬梯
爬梯高度大于3600mm或爬梯安裝在較高的地方(垂直高度>2500mm),配備保護(hù)圈。
四、 儀表和控制
4.1控制方案概述
本方案是石家莊瑞爾化工2X100T水玻璃爐窯煙氣除塵脫硝系統(tǒng)的控制方案設(shè)計(jì)。采用PLC的控制模式實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝設(shè)備全面的實(shí)時(shí)檢測(cè)、過程控制。
4.2設(shè)計(jì)原則
4.2.1先進(jìn)經(jīng)濟(jì)
系統(tǒng)采用當(dāng)前國(guó)際上較先進(jìn)的控制技術(shù),所選設(shè)備技術(shù)性能優(yōu)良、功能完善、工作穩(wěn)定可靠,使整個(gè)系統(tǒng)在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),保持國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平;同時(shí)應(yīng)兼顧企業(yè)的具體情況,本著實(shí)用、經(jīng)濟(jì)可靠的原則,在節(jié)約及降低成本的前提下,使系統(tǒng)發(fā)揮****的作用。
4.2.2操作方便
系統(tǒng)的操作具有靈活簡(jiǎn)便,易于掌握的特點(diǎn),操作人員能夠方便地進(jìn)行使用及維護(hù)。
4.2.3性能穩(wěn)定
系統(tǒng)穩(wěn)定性至關(guān)重要。對(duì)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的可靠性尤其重要,主要低壓電器選用知名品牌,其他附件采用國(guó)內(nèi)外著名公司產(chǎn)品,確保電器設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
4.2.4擴(kuò)容、升級(jí)及集成方便
無論是低壓電器設(shè)備還是PLC控制系統(tǒng),在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)都留有充分的余地,以便日后方便進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)容、升級(jí)及集成。特別是PLC控制器,均采用模塊化結(jié)構(gòu),對(duì)系統(tǒng)的擴(kuò)容、升級(jí)及集成將更加方便。
4.2.5聯(lián)鎖控制和手動(dòng)控制優(yōu)先
本電氣控制系統(tǒng)的控制方式主要有PLC系統(tǒng)自動(dòng)和現(xiàn)場(chǎng)就地手動(dòng)等方式。在實(shí)現(xiàn)特定的工藝控制過程中,永遠(yuǎn)貫徹聯(lián)鎖控制和手動(dòng)控制優(yōu)先的原則,確保設(shè)備的運(yùn)行能按著操作人員的意志行事而避免發(fā)生不可控事件。
4.3電氣控制
電氣控制包括電源供應(yīng),動(dòng)力供應(yīng),生產(chǎn)安全保護(hù)和聯(lián)鎖,接地及防雷電浪涌,電纜敷設(shè)等。
電源供應(yīng)
根據(jù)系統(tǒng)工藝特點(diǎn),制氨區(qū)需保安電源,故該系統(tǒng)需2路進(jìn)線,正常情況下使用一般電源。一般電源因故障停電時(shí),自動(dòng)切換到保安電源,當(dāng)一般電源排除故障恢復(fù)供電后,又自動(dòng)回復(fù)到一般電源上。電源以三相四線制進(jìn)線,通過地溝進(jìn)入生產(chǎn)車間的控制室內(nèi)的電源分配柜。進(jìn)線電源從地溝進(jìn)入電源分配柜進(jìn)線斷路器,該進(jìn)線斷路器位于電源分配柜的上端。其它控制柜及動(dòng)力柜用電分別取自電源分配柜中各指定的分線斷路器。
電源分配柜進(jìn)線處,安裝有電流互感器和電壓互感器,配電柜面板上安裝有數(shù)顯網(wǎng)絡(luò)電力儀表,同時(shí)顯示電壓V,電流I。
除塵脫硝系統(tǒng)的所有機(jī)柜均放置在控制室內(nèi)。
(1)動(dòng)力供應(yīng)
本系統(tǒng)的動(dòng)力控制柜(MCC)共有1臺(tái)。MCC柜的特點(diǎn):
MCC柜的結(jié)構(gòu)采用GGD形式。
進(jìn)出線方式:下進(jìn)出線。
防護(hù)等級(jí):戶內(nèi)型,IP40。
柜內(nèi)元器件:所有供電回路和控制系統(tǒng)均采用空氣或塑殼開關(guān)。
――每個(gè)用電設(shè)備電氣回路包括下列設(shè)備,但不限于此:
斷路器
接觸器
熱繼電器
端子排,二次線插頭插座
――主要元器件如空氣開關(guān)(塑殼開關(guān))、接觸器、熱繼電器采用知名公司產(chǎn)品,其它附件選用國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
――裝于柜上的測(cè)量表計(jì)精度應(yīng)不低于1.5級(jí)。
MCC柜內(nèi)至少留有10%(每種規(guī)格至少1個(gè))的備用回路,這些備用回路均勻分布MCC柜內(nèi),并標(biāo)有“備用”字樣。
MCC柜內(nèi)留有不少于端子總量10%的備用端子,端子排中交流回路、直流回路、電流回路、電壓回路、合閘回路、跳閘回路的端子間均應(yīng)設(shè)有空端子隔離。每個(gè)端子都設(shè)有相應(yīng)的編號(hào)。
供電回路均設(shè)有必要的電氣保護(hù)(短路、過載等)。
MCC柜具備遠(yuǎn)方/就地控制功能。提供與PLC控制系統(tǒng)的接口,接收來自PLC的控制信號(hào),并將設(shè)備運(yùn)行信號(hào)、故障信號(hào)、準(zhǔn)備信號(hào)反饋至PLC系統(tǒng)。
控制電源與一次電源實(shí)現(xiàn)可靠隔離。
所有控制回路導(dǎo)線采用具有耐熱、防潮和阻燃型絕緣的多股銅鉸線?刂苹芈穼(dǎo)線截面不小于0.75mm2,弱電回路導(dǎo)線截面不小于0.75mm2。
每個(gè)MCC柜內(nèi)均設(shè)置N線、PE線銅排,位于控制柜的下方。
MCC柜內(nèi)元件安裝板采用整體結(jié)構(gòu),顏色為桔黃色,板厚2mm。
MCC柜體鋼板采用不板厚2mm,門板厚度不低于2mm。
MCC柜內(nèi)柜頂部均設(shè)置照明用日光燈和冷卻風(fēng)扇1只,與柜門行程開關(guān)聯(lián)鎖,柜門打開時(shí),冷卻風(fēng)扇停止,日光燈亮,柜門合上時(shí),風(fēng)扇運(yùn)行,日光燈滅。
(2)控制策略
除常規(guī)電氣控制外,本生產(chǎn)線還有以下幾個(gè)重要的控制策略
(Ⅰ)催化反應(yīng)器的氨氣流量調(diào)節(jié);
(Ⅱ)液氨儲(chǔ)罐的溫度控制保護(hù);
(3)現(xiàn)場(chǎng)操作箱
現(xiàn)場(chǎng)控制箱主要用于各用電設(shè)備的傳感信號(hào)接入,調(diào)試,維護(hù)時(shí)的本地操作,臨時(shí)人工干預(yù)操作,狀態(tài)的現(xiàn)場(chǎng)顯示及遠(yuǎn)傳信號(hào)的傳送連接。
現(xiàn)場(chǎng)控制箱分為2種:一是現(xiàn)場(chǎng)操作箱;另一種是PLC遠(yuǎn)程站控制箱,F(xiàn)場(chǎng)操作箱裝有就地/遠(yuǎn)程切換開關(guān),啟動(dòng)、停止按鈕,防護(hù)等級(jí)為IP54,現(xiàn)場(chǎng)操作箱鋼板采用板厚2mm,門板厚度不低于2mm,顏色與MCC柜顏色一致。對(duì)制氨區(qū),因工藝特點(diǎn)及物料特性要求,該區(qū)域?yàn)榉辣瑓^(qū)域,故該區(qū)域所有的現(xiàn)場(chǎng)箱均為防腐防爆型。
(4)生產(chǎn)線安全保護(hù)及聯(lián)鎖系統(tǒng)
生產(chǎn)線上安全保護(hù)及聯(lián)鎖系統(tǒng),除正常的機(jī)電聯(lián)鎖控制外,以下幾個(gè)方面是本生產(chǎn)線特別考慮的地方:
(Ⅰ)催化反應(yīng)器的氨氣流量調(diào)節(jié)的聯(lián)鎖;
(Ⅱ)氨氣稀釋風(fēng)機(jī)的聯(lián)鎖保護(hù);
(5)生產(chǎn)線接地、防雷及防靜電
本接地系統(tǒng)采用TN-C-S接地系統(tǒng),中性導(dǎo)體在系統(tǒng)中嚴(yán)格分開,所有電氣設(shè)備的外露部分經(jīng)保護(hù)接地匯總板PE接地。車間的控制室及除塵控制柜房間均分別設(shè)置工作接地匯總板和保護(hù)接地匯總板。最終這二種匯總板連接到總接地板經(jīng)接地總干線與鍋爐房接地網(wǎng)接地相連。儀表等電位接地,接地電阻<4Ω。
(6)設(shè)備照明
供方負(fù)責(zé)制氨區(qū)照明的設(shè)計(jì)、供貨和安裝,燈具采用菲利普防爆品牌,其照明為300LX,此外還設(shè)有事故照明,在所有重要出入口均設(shè)置應(yīng)急照明,應(yīng)急照明時(shí)間不少于60分鐘,照度在50LX以上,F(xiàn)場(chǎng)除照明控制箱外,在各獨(dú)立區(qū)域如脫硝區(qū)、制氨區(qū)等均設(shè)置了檢修電源箱,電源由控制室的電源分配柜供電,其電源容量應(yīng)不小于50%的富余。
(7)導(dǎo)線和電纜的配線,敷設(shè)及橋架(或地溝)
動(dòng)力電纜均采用交聯(lián)聚氯乙烯絕緣,聚氯乙烯護(hù)套耐火電纜,型號(hào)為YJV電纜導(dǎo)體最高允許長(zhǎng)期工作溫度90℃。
控制電纜采用聚氯乙烯絕緣,聚氯乙烯護(hù)套控制電纜型號(hào)為KVV電纜導(dǎo)體最高允許長(zhǎng)期工作溫度70℃。
電控箱、柜中各種電氣設(shè)備的接線采用聚氯乙烯絕緣銅芯軟電線型號(hào)為BVR其線徑和色標(biāo)符合國(guó)標(biāo)的安裝要求。
電纜敷設(shè)主要采用地溝方式,地溝分上下2層,下層為動(dòng)力電纜,上層為控制電纜,重要的通信電纜應(yīng)穿管后再放置在地溝中。
電氣設(shè)備的單獨(dú)接地線采用黃綠相間的雙色專用接地保護(hù)線,最小線徑為2.5mm,PLC柜內(nèi)部接線截面0.75mm。
根據(jù)制氨脫硝系統(tǒng)的工藝特點(diǎn),業(yè)主的技術(shù)要求及國(guó)內(nèi)外儀電控制系統(tǒng)的應(yīng)用狀態(tài),本項(xiàng)目采用集中與分散相結(jié)合的控制方式,在脫硝車間內(nèi)設(shè)置一單獨(dú)的控制室,主要擺放操作站、PLC控制柜及低壓電氣控制機(jī)柜(MCC)等,現(xiàn)場(chǎng)所有I/O信號(hào)分區(qū)域連接至各區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程站控制箱,再通過總線連接至控制室的PLC機(jī)柜。
五、工業(yè)衛(wèi)生及安全消防
5.1 范圍
承包方負(fù)責(zé)除塵脫硝裝置公用設(shè)施范圍內(nèi)給排水系統(tǒng)和消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、供貨和施工安裝、運(yùn)行調(diào)試,并通過有關(guān)消防部門的檢查和驗(yàn)收。
業(yè)主方負(fù)責(zé)提供脫硝的工藝用水水源,承包方負(fù)責(zé)工藝水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和供貨。
脫硝消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)遵循“預(yù)防為主,消防結(jié)合”的消防工作方針,并按國(guó)家有關(guān)規(guī)格、規(guī)程及規(guī)定的要求進(jìn)行消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中考慮了相應(yīng)的防火措施及必要的滅火設(shè)施,以確保人身和設(shè)備安全。消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)力求技術(shù)先進(jìn)、使用方便、經(jīng)濟(jì)合理。
脫硝消防設(shè)施:室外水消防系統(tǒng);移動(dòng)式滅火器。
(1)室外水消防系統(tǒng)
該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量按一場(chǎng)火災(zāi)所需的****需求而確定,設(shè)置成環(huán)狀消防給水管網(wǎng),并且環(huán)狀管網(wǎng)的供水管路設(shè)置兩條,該兩條供水管路與工廠消防管網(wǎng)相連。
室外消防水量為20 l/s,消火栓間距小于120米,采用SS100消火栓。
(2)移動(dòng)式滅火器
脫硝按國(guó)家技術(shù)規(guī)程配備一定數(shù)量的移動(dòng)式滅火器。
5.2 規(guī)范包括業(yè)主方工廠脫硝范圍內(nèi)的給水排水、消防系統(tǒng)的技術(shù)要求和有關(guān)要求。
5.3承包方提供脫硝給水排水、消防系統(tǒng)的全部設(shè)計(jì)、設(shè)備及其技術(shù)資料。
5.4 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
火力發(fā)電廠生活、消防、給排水設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定(DLGJ24-1991)
火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計(jì)防火規(guī)格 (GB50229-96)
電力設(shè)備典型消防規(guī)程 (DL5027-93)
建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)格 (GBJ16-87 2001年版)
自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)格 (GB50084-2001)
水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)格 (GB50219-95)
給排水、消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)遵循現(xiàn)行的國(guó)標(biāo) (GB、DL)。
六、質(zhì)量控制
6.1質(zhì)量控制指導(dǎo)思想
堅(jiān)持“環(huán)保、節(jié)能、采用”三優(yōu)的最終目的。
立足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,設(shè)計(jì)滿足生產(chǎn)操作維修管理的要求。
采用實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)、成熟的技術(shù)。
設(shè)計(jì)將依據(jù)GB/T19001—1994〈質(zhì)量體系設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)、安裝和服務(wù)的質(zhì)量保證模式〉標(biāo)準(zhǔn)。
6.2質(zhì)量保證
工程施工、安裝的質(zhì)量目標(biāo):施工安裝質(zhì)量達(dá)到100%合格,創(chuàng)優(yōu)良工程。
6.3施工前質(zhì)量控制
1)、建立總承包單位,施工分包單位和業(yè)主質(zhì)檢機(jī)構(gòu)之間的工作聯(lián)系制度;制定質(zhì)量控制程序,施工安裝質(zhì)量 檢驗(yàn)程序;
2)、編制詳細(xì)完善、合理可行的總體施工組織機(jī)構(gòu)表,實(shí)行項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制,做到施工有方案,技術(shù)、質(zhì)量有措施,開工有報(bào)告。
3)、施工圖紙有自審、會(huì)審記錄,施工過程更改有記錄、通知。
4)、工程所需的原材料、構(gòu)件、成品、半成品一律具備合格證和技術(shù)說明書。在規(guī)定的范圍內(nèi)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)、抽驗(yàn)達(dá)到合格要求后才能使用,并進(jìn)行標(biāo)識(shí)。
5)、項(xiàng)目經(jīng)理部負(fù)責(zé)劃分、編制單位工程計(jì)劃,并呈報(bào)有關(guān)質(zhì)量監(jiān)督站和監(jiān)理單位備案。
6.4施工過程質(zhì)量控制
1)、施工單位對(duì)分部、分項(xiàng)工程進(jìn)行劃分,并制定質(zhì)量檢驗(yàn)計(jì)劃。
2)、對(duì)質(zhì)量控制點(diǎn)實(shí)行分級(jí)檢查和簽字認(rèn)證,實(shí)行對(duì)施工質(zhì)量的認(rèn)可或否決權(quán)。質(zhì)量檢查必須按程序辦理。
3)、制定關(guān)鍵工序質(zhì)量控制點(diǎn)和特殊過程控制方案,嚴(yán)格工序管理和控制,并作好質(zhì)量記錄。
4)、嚴(yán)格工序交接制度的執(zhí)行和隱蔽工程檢驗(yàn)確認(rèn),未經(jīng)業(yè)主和監(jiān)理工程師簽證的隱蔽工程,不允許進(jìn)行下道工序施工。
5)、發(fā)現(xiàn)未經(jīng)檢驗(yàn)或未經(jīng)業(yè)主同意擅自更換、替代的工程材料使用在工程上,應(yīng)當(dāng)即下達(dá)停止施工的指令,并上報(bào)查明原因。
6) 、及時(shí)向業(yè)主、質(zhì)量監(jiān)督站申請(qǐng)工程實(shí)體質(zhì)量的中間驗(yàn)收工作,經(jīng)驗(yàn)收符合規(guī)范要求后才能進(jìn)行下一道工序。凡未經(jīng)專職人員簽證的工程視同不合格工程。
7)、建立、健全現(xiàn)場(chǎng)用計(jì)量器具檢驗(yàn)、校準(zhǔn)體系,確保量值正確可靠。
嚴(yán)格地好質(zhì)量記錄,記錄內(nèi)容應(yīng)包括:
施工中各項(xiàng)目、專檢質(zhì)量記錄
材料、構(gòu)件及半成品合格證,器材、閥門、管件出廠合格證,設(shè)備出廠合格證及說明書。
所有質(zhì)量控制點(diǎn)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)系檢查認(rèn)可后,將檢查結(jié)果通知單連同原始記錄、質(zhì)量控制頁都作為質(zhì)量資料保管存檔。
6.5質(zhì)量驗(yàn)收階段的質(zhì)量控制
1)、施工單位在工程完工后,應(yīng)及時(shí)組織對(duì)工程實(shí)體和交工資料進(jìn)行自查和評(píng)定,并組織工程竣工預(yù)期驗(yàn)收。
2)、施工單位應(yīng)及時(shí)對(duì)工程竣工預(yù)驗(yàn)收所查出的工程尾項(xiàng)和所存在的質(zhì)量問題,認(rèn)真進(jìn)行處理。
3)、施工單位確認(rèn)預(yù)驗(yàn)收符合要求后,向項(xiàng)目經(jīng)理提出檢查申請(qǐng),由項(xiàng)目經(jīng)理組織確認(rèn)檢查,簽署評(píng)定意見。
4)、嚴(yán)格按〈交工驗(yàn)收管理文件〉和〈質(zhì)量保證資料檢查細(xì)則〉進(jìn)行工程交工資料的整理及質(zhì)保資料的審核。審核合格后,交質(zhì)量監(jiān)督站進(jìn)行質(zhì)量等級(jí)核定,及時(shí)向業(yè)主進(jìn)行實(shí)物和交工資料的移交。
5)、本工程自竣工且“正式驗(yàn)收”合格之日起一年內(nèi),負(fù)責(zé)工程保修技術(shù)支持。
6)、應(yīng)定期組織對(duì)工質(zhì)量進(jìn)行回訪工作,征求用戶意見,并對(duì)存在的質(zhì)量問題及時(shí)整改,讓用戶滿意。
七、工程承包及售后服務(wù)
本工程為設(shè)計(jì)、制作、安裝和運(yùn)輸、調(diào)試、交鑰匙的總承包工程。
7.1售后服務(wù)
1) 調(diào)試期,免費(fèi)對(duì)用戶方委派的操作維修人員進(jìn)行培訓(xùn),直至熟練操作。
2) 配合用戶編制操作規(guī)程、維護(hù)管理等制度。
3) 可提供優(yōu)惠價(jià)格的備品備件。
4) 質(zhì)保期內(nèi),接到處理故障通知后,12小時(shí)內(nèi)回復(fù)處理意見,必要時(shí)派人迅速到現(xiàn)場(chǎng)。