JBT 14857-2023 氧化铝焙烧烟气脱硝装置 (正式版)

ICS13.020.40CCSJ88中华人民共和国机械行业标准Denitrationdeviceforal中华人民共和国工业和信息化部发布JB/T14857一2023 III 12规范性引用文件 13术语和定义 24装置组成 25总体原则 26技术要求 36.1一般要求 36.2性能要求 36.3还原剂制备及存储系统要求 36.4还原剂计量喷射系统要求 46.5SCR反应器要求 46.6催化剂要求 46.7吹灰器要求 46.8烟道要求 56.9管道要求 56.10钢架要求 56.11公用系统要求 56.12制造和安装要求 66.13电气和控制要求 66.14安全环保、职业卫生要求 66.15消防要求 67试验方法 57.1流场模拟试验 57.2焊接质量检验 57.3保温、油漆检验 57.4电气设备检验 57.5防雷、接地施工检验 57.6性能测试 58检验规则 68.1检验分类 6IIJB/T□□□□□一20□□8.2出厂检验 78.3安装检验 78.4性能检验 78.5判定规则 79标志和文件 79.1固定产品标志 79.2包装和储运标志 89.3文件 810包装、运输和贮存 810.1包装 810.2运输 810.3贮存 8附录A（资料性）氧化铝焙烧烟气脱硝装置典型工艺流程 9图A.1氧化铝焙烧烟气脱硝装置典型工艺流程图 9表1脱硝装置检验项目及要求 7IIIJB/T14857一2023本文件按照GB/T1.1-2020《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。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由机械工业环境保护机械标准化技术委员会(CMIF/TC7)归口。本文件起草单位：浙江菲达环保科技股份有限公司、中机生产力促进中心有限公司、杭州玺富环保科技有限公司、浙江大学、中钢集团天澄环保科技股份有限公司、浙江连成环保科技有限公司、中国电建集团装备研究院有限公司、武汉凯迪电力环保有限公司、北京清新环境技术股份有限公司、西安建筑科技大学、沈阳铝镁设计研究院有限公司、浙江宜成环保设备有限公司、福建龙净环保股份有限公司、张家口市宣化昌通环保设备有限公司、焦作万方铝业股份有限公司、山东泰开环保科技有限公司、信发集团有限公司。本文件主要起草人：罗水源、王少权、李文勇、沈敏超、周欣、朱峰、沈毅、陈炬钢、韩璐遥、赵琳、李呈森、郑成航、孙军军、李雄浩、吴敏、党小庆、胡红胜、张永、吴钢灿、李华、王坤、夏峥、孟银灿、郭柳成、蒋华、赵海宝、舒英钢、梁江、章杰、徐建立、袁伟锋、张东新、宋世伟、白东林。本文件为首次发布。1JB/T14857一2023氧化铝焙烧烟气脱硝装置本文件规定了氧化铝焙烧烟气脱硝装置组成、总体要求和技术要求，描述了相应的试验方法，规定了检验规则、标志和文件及包装、运输与贮存。本文件适用于氧化铝焙烧烟气脱硝装置的制造。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/T150.4压力容器第4部分：制造、检验和验收GB/T191包装储运图示标志GB/T2440尿素GB4053(所有部分)固定式钢梯及平台安全要求GB/T6388运输包装收发货标志GB/T13306标牌GB/T13384机电产品包装通用技术条件GB/T20801(所有部分)压力管道规范工业管道GB/T21509燃煤烟气脱硝技术装备GB25465铝工业污染物排放标准GB50016建筑设计防火规范GB50017钢结构设计标准GB50029压缩空气站设计规范GB50057建筑物防雷设计规范GB50058爆炸危险环境电力装置设计规范GB/T50065交流电气装置的接地设计规范GB/T50087工业企业噪声控制设计规范GB50169电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50187工业企业总平面设计规范GB50205钢结构工程施工质量验收标准GB50236现场设备、工业管道焊接工程施工规范GB50254电气装置安装工程低压电器施工及验收规范GB50257电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范2JB/T14857一2023GB50601建筑物防雷工程施工与质量验收规范GB50630有色金属工程设计防火规范GB50673有色金属冶炼厂电力设计规范DL/T260燃煤电厂烟气脱硝装置性能验收试验规范DL/T678电力钢结构焊接通用技术条件DL/T869火力发电厂焊接技术规程DL/T5072发电厂保温油漆设计规程DL/T5121火力发电厂烟风煤粉管道设计规范DL/T5153火力发电厂厂用电设计技术规程DL5190.2电力建设施工技术规范第2部分：锅炉机组GBZ1工业企业设计卫生标准GBZ2.1工业场所有害因素职业接触限值第1部分：化学有害因素GBZ2.2工业场所有害因素职业接触限值第2部分：物理因素HG/T20510仪表供气设计规范HJ75固定污染源烟气（SO2、NOx、颗粒物）排放连续监测技术规范HJ76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JB/T12911选择性非催化还原法烟气脱硝装置喷射系统JB/T12912烟气脱硝还原剂储运制备系统JB/T13175燃煤烟气脱硝数值和物理模拟试验方法3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1氧化铝焙烧烟气脱硝装置denitrationdeviceforaluminaroastingfluegas将还原剂喷入氧化铝焙烧炉800℃~1150℃温度区间中，利用还原剂在高温环境下与烟气中的氮氧化物发生化学反应，未反应的还原剂进入280℃~420℃温度区间，在催化剂作用下与烟气中的氮氧化物进一步发生化学反应；或者气态还原剂直接进入280℃~420℃温度区间，在催化剂作用下与烟气中的氮氧化物发生化学反应，生成氮气和水，从而减少烟气中氮氧化物排放的设备（以下简称脱硝装置）。4装置组成脱硝装置主要包括：还原剂制备及存储系统、还原剂计量喷射系统、SCR反应器、催化剂、吹灰器及其控制系统、氮氧化物自适应控制系统、泄漏检测控制系统及冲洗控制系统等。5总体要求5.1新建氧化铝焙烧炉建设脱硝装置时，设计工况应采用焙烧炉最大连续出力时的烟气量、烟气温JB/T14857一2023度、NOx浓度、烟尘浓度、含氧量、SO2和水含量等参数。校核工况应采用烟气量、烟气温度、NOx和烟尘浓度为最大值时的烟气参数。5.2已建氧化铝焙烧炉加装脱硝装置时，设计参数应根据氧化铝焙烧炉出口处实测最大烟气参数确定，并考虑燃料的变化趋势。5.3脱硝装置的典型工艺流程见附录A。6技术要求6.1一般要求6.1.1脱硝装置还原剂采用尿素或氨水。6.1.2还原剂制备及存储系统可多台炉窑共用，其他系统应按单台焙烧炉设计。6.1.3脱硝装置应满足炉窑负荷变化要求。6.1.4脱硝装置中主体设备使用寿命不应低于炉窑的使用寿命，检修维护周期应与焙烧炉一致。6.1.5脱硝装置的总平面布置应符合GB50016和GB50187的规定。6.1.6烟气排放连续监测系统应符合HJ76和HJ75的规定。6.2性能要求6.2.1考核性能要求在设计工况条件下，出口NOx排放浓度应符合GB25465的规定。用户另有要求时，应符合设计要求。脱硝装置出口氨逃逸浓度小时平均值不应大于2.28mg/m3。6.2.2其他性能要求脱硝装置压力降应符合设计要求。还原剂消耗量、氨氮摩尔比、电耗、水耗、压缩空气和蒸汽消耗量等为检验项目，检验结果应符合设计要求。6.3还原剂制备及存储系统要求6.3.1脱硝装置采用尿素作还原剂时，尿素应符合GB/T2440的规定。采用氨水作还原剂时，氨水的质量浓度宜为20%~30%。6.3.2采用尿素作为还原剂时，宜将尿素溶解成质量浓度不大于50%的尿素溶液储存。尿素溶液储罐应至少设置一座，尿素溶液的总储存容量应按不小于满负荷工况下3d～7d的总消耗量设计。6.3.3尿素的溶解和溶液输送设备应布置在室内，尿素溶液储存设备可根据用户要求布置在室内或室外，并考虑尿素溶液防结晶措施。6.3.4尿素溶解罐和尿素储存罐应设有人孔、通风孔、尿素溶液进出口、搅拌器口、液位表、温度表和排空口法兰接口等。6.3.5尿素溶解罐和尿素储存罐应采用不低于S30408防腐性能的材料制作。6.3.6尿素溶液储罐应设有伴热装置，储罐内溶液温度应保持在结晶温度以上25℃。6.3.7采用氨水作还原剂时，氨水储罐顶部应配有呼吸阀，同时罐区应配有氨气泄漏监测仪及氨气超标报警装置。4JB/T14857一20236.3.8氨水储罐区顶部应设置紧急喷淋装置。若罐内温度过高或检测出有氨泄漏，紧急喷淋装置应自动启动，降低罐体温度且稀释泄氨。储罐区应设置截水沟、废水坑、围堰及防止阳光直射的遮阳棚，遮阳棚的结构应避免形成可集聚气体的死角。6.4还原剂计量喷射系统要求6.4.1每台炉窑应配置一套计量分配系统，且在输送管道上宜设置背压控制设备。6.4.2还原剂溶液管道应设置具有信号远传功能的流量计和调节阀。6.4.3在尿素溶液或氨水喷射区域应设置温度测点。6.4.4还原剂喷射用喷枪应采用双流体型式。6.4.5还原剂喷枪应根据温度分布及烟气流场情况布置在800℃~1150℃温度区间的焙烧主炉顶部及焙烧副炉出风口处。6.4.6还原剂喷射系统技术性能要求、喷枪选型及布置要求应符合JB/T12911的规定。6.5SCR反应器要求6.5.1反应器应布置在二级预热旋风分离器与原料干燥器之间。6.5.2反应器的设计压力应按±15kPa设计。6.5.3反应器整体结构设计应考虑在第一层催化剂入口的流场条件，指标应符合GB/T21509规定。主要指标如下：a）烟气流速相对标准偏差不大于15%；b）烟气流向偏差不大于10°;c）烟气温度分布的绝对偏差不超出±15℃;d）NH3/NOx摩尔比分布的相对标准偏差不大于5%。6.5.4反应器的入口烟道应设置冷风阀，且应有保证通入的冷风与烟气充分混合的措施。6.5.5反应器的设计温度应能承受运行温度450℃且不小于连续5h的冲击。6.5.6反应器内的空塔设计流速宜为3.5m/s～4.0m/s。6.5.7反应器包括本体、支撑结构、导流装置和均流器等。6.5.8反应器每层催化剂层上方应设置人孔门及吊装孔，人孔门设计尺寸不宜小于800mm×600mm，吊装孔设计尺寸不宜小于2000mm×1500mm。6.5.9反应器进出口应设置补偿器。6.6催化剂要求6.6.1反应器内装载的催化剂应选取板式或蜂窝式，蜂窝式催化剂宜选用13孔，端部采取防磨损措施，板式催化剂板间净距不宜小于9mm。6.6.2催化剂应制成钢结构框架模块，各层模块应规格统一、具有互换性。6.6.3每层催化剂应设置有效防止烟气短路的密封装置和催化剂固定装置，上密封迎风面有不小于60°的锐角。6.6.4每层催化剂均应设置可拆卸的催化剂测试单元。6.7吹灰器要求6.7.1催化剂上部吹灰方式可采用声波吹灰、蒸汽或压缩空气耙式吹灰等方式。5JB/T14857一20236.7.2采用声波吹灰方式及压缩空气耙式吹灰时，应配置压缩空气储罐。6.7.3采用压缩空气耙式吹灰时，应先对压缩空气进行加热，温度不宜小于200℃。6.8烟道要求烟道设计应符合DL/T5121的规定。6.9管道要求6.9.1管道的设计应符合GB/T20801(所有部分)的规定。还原剂管道和稀释水管道材质应选用不锈钢管，压缩空气管道材质可选用镀锌碳钢，所有可能与氨接触的管道、管件和阀门等部件应严格禁用含铜材料。6.9.2所有管道应充分考虑冬季防寒、防冻的措施。6.9.3脱硝装置中各设备及相关工业管道在建设工地焊接安装时应符合GB50236的规定。7试验方法7.1流场模拟试验流场模拟试验方法应按JB/T13175执行。7.2焊接质量检验现场设备和管道的焊缝质量检验应按GB50236执行，钢结构的焊缝质量检验应按GB50205执7.3保温、油漆检验现场设备的保温和涂漆检验应按DL/T5072执行。7.4电气设备检验电气装置安装工程低压电器的检验应按GB50254执行，爆炸和火灾危险环境电气装置检验应按GB50257执行。7.5防雷、接地施工检验防雷、接地的施工检验应按GB50601和GB50169执行。7.6性能测试7.6.1性能测试条件脱硝设备宜在设备移交试生产2个月后、6个月内进行，应选择有资质的单位进行性能试验。7.6.2考核性能试验方法考核性能试验方法应按DL/T260执行。主要测试项目：出口NOx浓度、脱硝效率和氨逃逸浓度。7.6.3其他性能试验方法脱硝装置性能验收按需检验项目包括设备压力降、噪声、还原剂消耗量、氨氮摩尔比、电耗、水耗、压缩空气和蒸汽消耗量等，试验方法应按DL/T260执行。6.10钢架要求钢架设计应符合GB50017的规定。6.11公用系统要求6.11.1压缩空气站应符合GB50029的规定。6JB/T14857一20236.11.2声波吹灰用压缩空气应进行除水、除油净化处理，并经干燥过滤，满足以下品质要求：a）含尘粒径不应大于1μm；b）压力露点（0.68MPa）不应大于-20℃;c）含油量不应大于0.1mg/m3。6.11.3仪用压缩空气应进行除水、除油和干燥过滤净化处理，品质应符合HG/T20510规定。6.11.4蒸汽吹灰器用蒸汽压力宜为1MPa～1.5MPa的过热蒸汽。6.12制造和安装要求6.12.1脱硝装置钢结构施工应符合GB50205的规定。6.12.2钢制设备、材料的焊接应符合DL/T678和DL/T869的规定。6.12.3压力容器的制造及验收应符合GB/T150.4的规定，反应器、烟道的制造和安装应符合DL5190.2的规定。6.12.4还原剂制备及存储系统的安装应符合JB/T12912的规定。6.12.5催化剂模块安装时，对于有下密封的催化剂，其下密封垫位置应正确，密封严密，模块之间不应有烟气短路现象。上密封片安装固定后，不应有烟灰或杂质进入模块间隔内，上、下密封安装应能满足模块相对膨胀要求。6.12.6脱硝装置的保温和油漆应符合DL/T5072的规定。6.13电气和控制要求6.13.1脱硝装置中还原剂储运制备系统的电气设计应符合GB50058的规定，其他的电气设计应符合DL/T5153和GB50673的规定。6.13.2脱硝装置的热工自动化系统可采用分散控制系统(DCS)或可编程控制器（PLC其功能应包括数据采集和处理（DAS）、模拟量控制（MCS）、顺序控制（SCS）及联锁保护。6.13.3脱硝装置的防雷、接地措施应符合GB50057和GB/T50065的规定。6.13.4反应器出口烟道应设置烟气温度、流量、压力、氮氧化物浓度、氧气浓度及氨逃逸等参数的排放连续监测装置，监测装置的配置与安装应符合HJ75和HJ76的规定。6.14安全环保、职业卫生要求6.14.1脱硝装置的平台、扶梯和栏杆等应符合GB4053（所有部分）的规定。6.14.2脱硝装置的噪声控制应符合GB/T50087的规定。6.14.3脱硝装置的职业卫生要求应符合GBZ1、GBZ2.1和GBZ2.2的规定。6.15消防要求6.15.1消防系统的设计应符合GB50016和GB50630的规定，消防水源宜由厂内管网主消防系统供给。6.15.2室外消火栓应根据需要沿道路设置，并靠近路口。若厂内主消防系统在脱硝附近设有室外消火栓，考虑利用其保护范围，可相应减少脱硝系统外消火栓的数量。8检验规则8.1检验分类7JB/T14857一2023脱硝装置的检验分为出厂检验、安装检验和性能检验。8.2出厂检验8.2.1所有零部件应经制造厂质量检验部门检验合格方可交付。8.2.2检验项目见表1。8.3安装检验安装检验在现场进行，检验项目见表1。8.4性能检验每台脱硝装置应做性能检验，检验项目见表1。表1脱硝装置检验项目及要求“试验方法”1√ 2√√ 3√√ 4√√—5—√—6——√7 √8 √9—√———√8.5判定规则性能检验项目符合要求，则脱硝装置判定为合格。若有不合格项时，允许对其进行调整、消缺，重新做性能检验。9标志和文件9.1固定产品标志脱硝装置应在合适且明显位置上固定产品标志，其型式和尺寸应符合GB/T13306的规定。主要包括以下内容：a）制造单位名称或商标；b）设备型号及名称；c）设计处理能力；d）设备外形尺寸；8JB/T14857一2023e）设备执行的标准编号；f）设备编号；g）生产日期。9.2包装和储运标志包装和储运的标志应符合GB/T6388和GB/T191的规定。9.3文件脱硝装置应随机提供安装、运行和维护等阶段的文件资料，主要包括以下内容：a)设备总图、系统图、基础图和安装图等；b)设备总清单、材料清单、备件清单和耗材清单等；c)安装技术要求等；d)