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T/CAMIE 27-2024 生物质循环流化床锅炉烟气脱硝工程技术规范中高温选择性催化还原法

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  • 标准类型:环保标准
  • 标准语言:中文版
  • 文件类型:PDF文档
  • 更新时间:2025-02-22
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资料介绍

ICS 13.020.40
CCS Z 05
团体标准
T/CAMIE 27—2024 生物质循环流化床锅炉烟气脱硝工程技术规范中高温选择性催化还原法
High temperature selective catalytic reduction method in the technical specifications for flue gas denitrification of biomass circulating fluidized bed boilers
2024-11-18 发布2025-01-18 实施
中国环保机械行业协会 发 布
目 次
前言 ···························································································································· III
1 范围 ·························································································································· 1
2 规范性引用文件 ·········································································································· 1
3 术语和定义 ················································································································· 2
4 脱硝系统布置与装置构成 ······························································································ 2
4.1 系统布置 ··············································································································· 2
4.2 装置构成 ··············································································································· 3
4.3 工艺流程 ··············································································································· 3
5 技术要求 ···················································································································· 3
5.1 基本要求 ··············································································································· 3
5.2 性能指标 ··············································································································· 3
5.3 还原剂系统 ············································································································ 4
5.4 SCR 反应器系统 ····································································································· 4
5.5 设备材质选用要求 ··································································································· 6
6 检测与控制 ················································································································· 6
6.1 检测 ····················································································································· 6
6.2 控制 ····················································································································· 6
7 安全与环保 ················································································································· 6
8 施工与验收 ················································································································· 6
8.1 施工 ····················································································································· 6
8.2 验收 ····················································································································· 7
9 运行与维护 ················································································································· 7
9.1 运行 ····················································································································· 7
9.2 维护 ····················································································································· 7
参考文献 ························································································································ 8
图1 生物质循环流化床锅炉烟气中高温选择性催化还原法脱硝典型工艺流程 ······························ 3

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III
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1 部分:标准化文件的结构和起草规则》的
规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国环保机械行业协会提出并归口。
本文件起草单位:光大绿色环保技术服务(江苏)有限公司、光大绿色环保管理(深圳)有限
公司、光大生物能源(涟水)有限公司、光大城乡再生能源(淮安)有限公司、光大生物能源(如
皋)有限公司、武汉旭清工程技术有限公司、天河(保定)环境工程有限公司、山东东源新材料科
技有限公司、光大环保技术装备(常州)有限公司。
本文件主要起草人:朱福刚、王荣涛、胡明、陈玉青、邵科、金顺龙、蒋雪玲、任寅炜、段浩、
黄锋、闫旭东、赵秀萍、付志臣、孙丽娟、段天祥、胡龙武、莫士净、宋志福。
本文件为首次发布。

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生物质循环流化床锅炉烟气脱硝工程技术规范
中高温选择性催化还原法
1 范围
本文件规定了生物质循环流化床锅炉烟气中高温选择性催化还原法脱硝工程的脱硝系统布置
与装置构成、技术要求、检测与控制、安全与环保、施工与验收、运行与维护。
本文件适用于单台出力65 t/h 及以上的生物质循环流化床锅炉的烟气脱硝工程,单台出力65 t/h
以下生物质循环流化床锅炉、生物质气化炉,可参照执行。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用
文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)
适用于本文件。
GB 150(所有部分) 压力容器
GB/T 2440 尿素
GB 14554 恶臭污染物排放标准
GB/T 15335 风筒漏风率和风阻的测定方法
GB 18597 危险废物贮存污染控制标准
GB/T 20801(所有部分) 压力管道规范 工业管道
GB/T 31584 平板式烟气脱硝催化剂
GB/T 31587 蜂窝式烟气脱硝催化剂
GB/T 38219 烟气脱硝催化剂检测技术规范
GB 50009 建筑结构荷载规范
GB 50017 钢结构设计标准
GB 50205 钢结构工程施工质量验收标准
DL/T 260 燃煤电厂烟气脱硝装置性能验收试验规范
DL 5009.1 电力建设安全工作规程 第1 部分:火力发电
DL 5053 火力发电厂职业安全设计规程
DL/T 5072 发电厂保温油漆设计规程
DL/T 5257 火电厂烟气脱硝工程施工验收技术规程
DL/T 5480 火力发电厂烟气脱硝系统设计规程
HG/T 5353 工业氨水
HJ 75 固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测技术规范
HJ 76 固定污染源烟气(SO2、NOx、颗粒物)排放连续监测系统技术要求及检测方法
HJ 562—2010 火电厂烟气脱硝工程技术规范 选择性催化还原法
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3 术语和定义
DL/T 335—2010 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
生物质 biomass
直接或间接利用绿色植物光合作用形成的,包括植物、动物和微生物以及由这些生命体排泄与
代谢所产生的有机物质。
[来源:GB/T 30366—2024,3.1.1]
3.2
循环流化床锅炉 circulating fluidized bed boiler
采用流态化燃烧方式,并在燃烧室后设置颗粒分离装置以实现物料循环的锅炉。
[来源:DL/T 5556—2019,2.0.1]
3.3
脱硝系统 denitrification system
采用物理或化学方法脱除烟气中氮氧化物的设施。
[来源:DL/T 335—2010,3.1,有修改]
3.4
选择性催化还原法 selective catalytic reduction(SCR)
利用还原剂在催化剂作用下有选择性地与烟气中的NOx 发生化学反应,生成氮气和水的方法。
[来源:HJ 562—2010,3.3]
3.5
还原剂 reductant
与烟气中氮氧化物发生还原反应的物质,通常有液氨、氨水或尿素等。
[来源:DL/T 335—2010,3.3]
3.6
SCR 反应器 SCR reactor
使用选择性催化还原方法除去烟气中氮氧化物的装置,包括催化剂及其金属容器。
[来源:DL/T 335—2010,3.5]
3.7
中高温SCR 脱硝 medium and high temperature SCR denitrification
采用反应温度为280 ℃~420 ℃的SCR 催化脱硝技术,将烟气中的氮氧化物转化为氮气和水,
从而降低烟气中氮氧化物浓度的方法。
4 脱硝系统布置与装置构成
4.1 系统布置
4.1.1 脱硝系统总平面布置应与生物质循环流化床锅炉的总体设计相协调。
4.1.2 总平面布置应遵循的原则包括:设备安装方便、检修维护方便、经济合理。
4.1.3 还原剂区一般布置于厂区内,还原剂区地坪宜低于周围道路标高。
4.1.4 还原剂区内场地应设水冲洗装置,在低处设截水沟集中排至废水坑。
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4.2 装置构成
4.2.1 装置由还原剂系统、脱硝系统、公用设施和辅助设施组成。
4.2.2 还原剂系统包括还原剂储存、制备、供应、计量分配和喷射装置。
4.2.3 脱硝系统包括脱硝反应器、脱硝催化剂、吹灰装置和烟气整流装置。
4.2.4 公用设施包括压缩空气装置、卸灰输灰装置。
4.2.5 辅助设施包括电气系统、热工控制系统、检测、泄漏报警和消防装置。
4.3 工艺流程
生物质循环流化床锅炉烟气中高温选择性催化还原法脱硝典型工艺流程如图1 所示。
图1 生物质循环流化床锅炉烟气中高温选择性催化还原法脱硝典型工艺流程
5 技术要求
5.1 基本要求
5.1.1 脱硝系统负荷变化速率应与生物质循环流化床锅炉主体工程负荷变化速率相适应。
5.1.2 脱硝系统主要设备设计使用寿命不低于生物质循环流化床锅炉主体工程的使用寿命。
5.1.3 脱硝系统不得设计反应器旁路。
5.1.4 脱硝反应器宜预留催化剂备用层,备用层与初装层的技术要求一致。
5.1.5 脱硝系统设计应考虑防止和控制废水及其他污染物造成二次污染的措施。
5.1.6 钢结构设计应符合GB 50017 的规定,钢结构的施工应符合GB 50205 的规定。
5.1.7 保温和油漆应符合DL/T 5072 的规定。
5.1.8 脱硝系统设计应采取防止和控制氨气泄漏的措施,厂界氨气浓度应符合GB 14554 的规定。
5.1.9 烟气排放连续监测系统的装设应符合HJ 76 的规定,并按照HJ 75 的规定进行连续监测。
5.2 性能指标
5.2.1 催化剂最大装入量时,设计脱硝效率应大于或等于80%。
5.2.2 脱硝系统宜结合锅炉低氮燃烧、分级燃烧和选择性非催化还原法脱硝工艺进行合理设计。
5.2.3 脱硝催化剂正常工作温度范围宜为280 ℃~420 ℃,对于排烟温度较高的机组,催化剂配
方应满足高温烟气的要求。
5.2.4 脱硝系统应能在锅炉最低稳燃负荷和锅炉最大连续蒸发量之间的任何工况持续稳定运行。
5.2.5 氨逃逸质量浓度应小于2.5 mg/m3(标准状态,6%基准氧含量)。
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5.2.6 SO2/SO3 转化率应不大于1%(标准状态,6%基准氧含量)。
5.2.7 脱硝系统设计烟气压降宜小于1 000 Pa,设计漏风率宜小于1%。
5.3 还原剂系统
5.3.1 一般要求
5.3.1.1 还原剂区内压力容器的设计应符合GB 150 的规定。
5.3.1.2 宜选择氨水或尿素作为还原剂。
5.3.1.3 还原剂的储存量应能满足脱硝系统设计工况下连续运行不少于3 d(按24 h 计)的消耗量。
5.3.1.4 还原剂系统所有设备应采取冬季防冻、夏季防晒措施,所有管道应充分考虑冬季防寒、
防冻措施。
5.3.2 尿素还原剂
5.3.2.1 尿素应符合GB/T 2440 的规定。
5.3.2.2 尿素溶液制备系统应能响应脱硝系统负荷波动的需求。
5.3.2.3 尿素颗粒从储仓输送到溶解罐的管路应设有关断装置和避免堵料的措施。
5.3.2.4 尿素溶解罐宜布置在室内,各设备间的连接管道应采取伴热、保温措施。
5.3.2.5 尿素溶解水源宜选择除盐水。
5.3.2.6 尿素溶解装置应配置尿素溶液称重和计量仪器仪表。
5.3.3 氨水还原剂
5.3.3.1 氨水应符合HG/T 5353 的规定,氨水输送用管道应符合GB/T 20801 的规定。
5.3.3.2 采用氨水作为还原剂时,宜选择20%~25%浓度的氨水。
5.3.3.3 氨水运输采用专用密封槽车,氨水储存采用常压密封储罐。
5.3.3.4 氨水卸载泵宜设置为1 用1 备,泵体材质应为不锈钢。
5.3.3.5 氨水储存区域应配置相应的消防设施,以及具有声光报警功能的氨气泄漏检测器。
5.4 SCR 反应器系统
5.4.1 反应器和烟道
5.4.1.1 反应器本体为全钢焊接结构,宜采用与锅炉本体相同的封闭方式。
5.4.1.2 反应器外壁应采取保温措施,露天布置时,保温层还应有防雨设施。
5.4.1.3 反应器内催化剂迎面平均烟气流速的设计应满足催化剂的性能要求,催化剂空塔设计流
速宜为4 m/s~6 m/s。
5.4.1.4 反应器应通过计算机数值模拟或物理流场模型优化烟气流场。第一层催化剂入口烟气应
符合下列规定:
a) 入口烟气流速偏差宜小于15%(相对标准偏差率);
b) 入口烟气温度偏差宜小于10 ℃;
c) 入口烟气夹角偏差宜小于10°;
d) 氨氮摩尔比偏差宜小于5%(相对标准偏差率)。
5.4.1.5 催化剂上方宜设置预除尘装置,去除飞灰中的大颗粒物质。
5.4.1.6 催化剂烟气入口宜设计应急降温系统。
5.4.1.7 反应器平面尺寸应根据烟气流速确定,并根据催化剂模块大小及布置方式进行调整。
5.4.1.8 反应器有效高度应根据模块高度、模块层数、层间净高、吹灰装置、烟气整流格栅、催
化剂备用层高度的情况综合考虑决定。
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5.4.1.9 反应器入口段应设导流板,出口应设收缩段,其倾斜角度应能避免该处积灰。
5.4.1.10 在反应器侧壁对应催化剂部位应设置催化剂装载门和人孔。
5.4.1.11 反应器内催化剂的支架应可兼作催化剂安装时的滑行导轨,并与安装或更换催化剂模块
的专用工具相匹配。
5.4.1.12 反应器本体可采用整体悬挂方式或支撑方式,如采用支撑方式时应充分考虑反应器本体
内部结构的温差应力、支架热胀引起的对承重钢架的水平推力等影响。
5.4.1.13 反应器区应设检修起吊装置,起吊高度满足炉后地坪至反应器最上层催化剂进口的起吊
要求,起吊重量按催化剂模块重量确定。
5.4.2 催化剂
5.4.2.1 催化剂宜选用蜂窝式催化剂,也可选用板式催化剂,应分别符合GB/T 31587、GB/T 31584
的规定。
5.4.2.2 催化剂性能检测方法应符合GB/T 38219 的规定。
5.4.2.3 催化剂应制成模块,各层模块应规格统一、具有互换性,且应采用钢结构框架,便于运
输、安装和起吊。
5.4.2.4 催化剂模块间应设计有效防止烟气短路的密封,宜采用金属材质上密封形式。
5.4.2.5 催化剂在烟气温度不高于420 ℃的工况下应能长期运行,每年应能承受不低于3 次烟气
温度450 ℃至少5 h 的运行时间。
5.4.2.6 催化剂在达到设计脱硝效率的同时,应能有效防止生物质燃料中碱金属造成催化剂粘污、
堵塞及中毒现象的产生。
5.4.2.7 催化剂化学寿命宜不低于24 000 h,机械寿命宜不低于80 000 h。
5.4.2.8 脱硝系统启、停机时,应控制反应塔内温度变化速率,当反应塔内温度为20 ℃~150 ℃
时,催化剂温度变化速率宜控制在10 ℃/min 以内;当反应塔内温度为150 ℃~420 ℃时,催化剂
温度变化速率宜控制在50 ℃/min 以内,反应塔运行温度不宜高于420 ℃。
5.4.2.9 催化剂形式、催化剂中各活性成分含量以及催化剂用量一般根据具体烟气工况、灰质特
性和脱硝效率确定。
5.4.3 吹灰装置
5.4.3.1 SCR 催化剂宜采用耙式吹灰器和声波吹灰器组合的吹灰方式,吹灰介质应采用压缩空气,
压缩空气宜加热至80 ℃以上,吹扫压力不低于0.5 MPa。
5.4.3.2 耙式吹灰器和声波吹灰器规格和数量应根据生物质循环流化床锅炉设计烟气量、烟气尘
含量、脱硝反应器规格合理选择。
5.4.3.3 耙式吹灰器和声波吹灰器应有吹灰控制逻辑,实现自动控制。
5.4.3.4 耙式吹灰器吹灰范围应覆盖所有催化剂的迎风面,不应存在吹扫盲区。
5.4.3.5 声波吹灰器吹扫时间间隔应可调整。
5.4.4 建筑结构
5.4.4.1 脱硝工程支撑框架结构宜采用钢结构形式,设计应符合GB 50017 的规定。
5.4.4.2 建筑结构荷载设计应符合GB 50009 的规定。
5.4.4.3 脱硝系统建筑物或构筑物抗震设计应满足当地抗震设防烈度的要求。
5.4.5 系统阻力
5.4.5.1 对新建生物质锅炉,引风机的选型应考虑脱硝系统及新增烟道的烟气阻力。
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5.4.5.2 对已建生物质锅炉改造项目,应根据脱硝系统新增阻力核算引风机压头裕量,必要时应
对引风机进行改造或更换。
5.5 设备材质选用要求
5.5.1 脱硝系统主要设备及管道的材质应满足系统工艺要求,且符合HJ 562 的规定。
5.5.2 金属材料宜以碳钢材料为主,对可能接触腐蚀性介质的区域应采用防腐蚀材质,或采用抗
腐蚀性和抗磨损性强的非金属材料。
5.5.3 所有与还原剂溶液接触的设备、泵、管道和其他部件的材料宜采用不锈钢材质,禁止使用
铜质材料。
6 检测与控制
6.1 检测
6.1.1 烟气在线监测装置至少应包含以下检测项目:NOx 浓度(以NO2 计)、烟气含氧量、氨逃
逸质量浓度。
6.1.2 应设置满足正常运行、监控、调节、保护的各类远传和就地检测仪表。
6.1.3 技术性能指标按照以下要求执行:
a) 脱硝效率的检测按DL/T 260 的方法进行;
b) 氨逃逸质量浓度的检测按DL/T 260 的方法进行;
c) SO2/SO3 转化率的检测按DL/T 260 的方法进行;
d) 脱硝系统烟气压降和漏风率的检测按GB/T 15335 规定的方法进行。
6.2 控制
6.2.1 控制系统宜采用DCS 分散控制系统。
6.2.2 控制系统应能满足脱硝装置启动、正常运行工况的监视和调整、停机和事故处理的要求。
6.2.3 控制系统应具备数据采集及处理、自动控制、程序保护、联动连锁、监视、报警等功能。
7 安全与环保
7.1 脱硝工程设的安全卫生管理应符合DL 5009.1、DL 5053 的规定。
7.2 在易发生氨气泄漏的区域应设置必要的氨气泄漏检测器、洗眼器和应急喷淋装置。脱硝系统
的检修人孔、检测孔、吹灰孔等部位应设置防止烫伤的隔热保护措施。
7.3 宜采用噪声低的设备,对于噪声较高的设备应采取减振消声措施。
7.4 失效的钒钛系SCR 催化剂应存放在符合GB 18597 规定的危险废物专用储存设施内,并定期
提交给有资质的危废处置单位处理,严禁长期储存。
8 施工与验收
8.1 施工
8.1.1 脱硝工程应按设计文件进行施工,施工变更前应事先取得设计单位的设计变更文件。
8.1.2 催化剂模块安装应符合设计文件的规定,每层催化剂应留有检测单体并合理分布。
8.1.3 催化剂模块安装时应避免剧烈震动和机械损伤,并做好防雨、防尘措施。
8.1.4 催化剂顶部密封板坡度与水平夹角应大于45°。
8.1.5 催化剂模块高度偏差应小于5 mm,水平间距偏差应小于10 mm。
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8.2 验收
8.2.1 脱硝工程验收应按DL/T 5257、DL/T 5480 的规定进行,工程竣工验收前严禁投入生产性使用。
8.2.2 脱硝工程安装施工完成后应进行调试前的启动验收,启动验收合格和对在线仪表进行校验
后方可进行分项调试和整体调试。
8.2.3 通过脱硝系统整体调试,各系统运转正常,技术指标达到设计和合同要求后,方可进行启
动试运行。
9 运行与维护
9.1 运行
9.1.1 生物质循环流化床锅炉点火运行前,应提前启动脱硝系统的吹灰器吹灰,停炉后吹灰器应
保持延时运行;吹灰器的吹灰时间间隔可根据脱硝反应器进出口压差变化情况进行调整。
9.1.2 应根据工艺要求定期对各类设备、电气、自控仪表及建(构)筑物进行检查维护,确保装
置稳定可靠地运行。
9.1.3 应建立健全与脱硝系统运行维护管理制度以及运行、操作和维护规程,建立脱硝系统、主
要设备运行状况的记录制度。
9.1.4 应连续监测以下参数:
a) 锅炉蒸发量t/h;
b) 烟气流量Nm3/h;
c) SCR 烟气进出口温度;
d) 出口NOx 浓度;
e) 还原剂消耗量;
f) 脱硝系统压降;
g) 氨逃逸浓度;
h) 烟气中O2 浓度;
i) 烟气中H2O 含量;
j) 烟气中CO 浓度。
9.1.5 机组停炉后,应按从上层到下层的顺序清理催化剂积灰。
9.2 维护
9.2.1 定期检查吹灰器运行中的噪声、振动、压缩空气压力和温度等,发现异常应立即维修。
9.2.2 检查并确认还原剂喷射系统的腐蚀、泄漏情况,发现异常应立即维修。
9.2.3 脱硝催化剂活性达不到使用要求时,应及时更换或加装新的催化剂。
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参 考 文 献
[1] GB/T 30366—2024 生物质术语
[2] DL/T 335—2010 火电厂烟气脱硝(SCR)系统运行技术规范
[3] DL/T 5556—2019 火力发电厂循环流化床锅炉系统设计规范

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