ICS13.020.40 J88 备案号：58391—2017
JB
中华人民共和国机械行业标准
JB/T13173--2017
燃煤烟气脱硝技术装备设计规范
Code for design of coal-fired flue gas denitration equipment
2018-01-01实施
2017-04-12发布
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T13173—2017
目 次
前言，
III
范围 2 规范性引用文件
/
术语和定义 4 总则， 4.1 一般规定 4.2 模拟试验. 4.3 设计范围 5工艺流程 5.1典型工艺流程. 5.2 主要设计参数 6总平面布置... 6.1 一般规定 6.2 管道布置 6.3 还原剂储运制备区 6.4 SCR反应器区 7催化反应系统， 7.1 烟道. 7.2 SCR反应器. 7.3 催化剂. 7.4 氨/空气稀释 7.5 喷氨混合系统. 7.6 吹灰除灰... 7.7 蒸汽系统. 7.8 喷淋冷却水系统. 还原剂储运制备系统
e
汇
O
10 10 10 10 10 10
8
8.1 般要求. 8.2 防火间距及卫生防护距离 8.3 液氨储存及氨气制备 8.4 氨水储存及氨气制备
一
14 14 16 16 .16 16 16 16 16
二
8.5 尿素储存及氨气制备 9 电气系统. 9.1 电气设计... 9.2 供电系统 9.3 直流系统 9.4 交流保安电源和交流不停电电源（UPS） 9.5 二次线 9.6 照明系统
1 JB/T13173—2017
9.7防雷接地. 9.8静电接地... 9.9电缆选择和敷设 10热工控制系统.. 10.1控制系统. 10.2热工自动化. 11建筑及结构 11.1建筑... 1.2结构 12采暖通风空调 12.1采暖 12.2空气调节 13消防与安全 13..1消防.. 13.2安全 14职业卫生.. 附录A（资料性附录） 烟气及煤质设计参数格式表.. 附录B（资料性附录） SCR脱硝设计参数格式表. 附录C（资料性附录） 脱硝催化剂单体选型参数表. 附录D（资料性附录） 脱硝催化剂设计面积速度取值表. 附录E（资料性附录） 还原剂的制备及耗量的设计计算方法， E.1 以氨气作为SCR法脱硝还原剂的耗量的计算方法 E.2 以氨水作为SCR法脱硝还原剂的耗量的计算方法. E.3 以尿素作为SCR法脱硝还原剂的耗量的计算方法. 附录F（资料性附录） 管道输送液氨、氨气、氨水和尿素溶液的流速范围
17 17 .17 17 17 18 .19 19 19 19 19 19 19 19 .20 20 22 23 24
..26 .28
28 29 30 32
图1 典型燃煤烟气SCR脱硝工艺流程图图C.1 板式脱硝催化剂单体示意图. 图C.2 波纹板式脱硝催化剂单体示意图图C.3 蜂窝式脱硝催化剂单体示意图... 图E.1 尿素水溶液的密度图
4
...24 .24 .25
31
表1 催化剂活性设计K值表2 氨区卫生防护距离，表3 氨区最外缘设备与相邻建（构）筑物或设施之间的防火间距表A.1 烟气及煤质设计参数表B.1 SCR脱硝设计参数. 表C.1 板式/波纹板式脱硝催化剂单体选型参数表. 表 C.2 蜂窝式脱硝催化剂单体选型参数表表D.1 脱硝催化剂设计面积速度取值表. 表E.1 液氨在不同温度下的蒸气压力、密度及潜热. 表E.2 氨水溶液密度. 表F.1 管道输送液氨、氨气的流速范围表F.2 管道输送氨水和尿素溶液的流速范围 1
.8 .10 .11 ..22 .23 ... 24 .25 ...26 .29
.30 .32
32 JB/T13173—2017
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由机械工业环境保护机械标准化技术委员会（CMIF/TC7）归口。 本标准起草单位：浙江大学、蓝天环保设备工程股份有限公司、浙江天地环保工程有限公司、中国
电力工程顾问集团有限公司、浙江菲达环保科技股份有限公司、武汉凯迪电力环保有限公司、中电投远达环保工程有限公司、浙江浩普环保工程有限公司。
本标准主要起草人：高翔、付智明、张涌新、郑成航、孟炜、倪煜、王少权、翁卫国、蒋善行、韩长民、郦建国、杜云贵、吴卫红、李钦武、刘海蛟、赵健、宋浩。
本标准为首次发布。
III JB/T13173—2017
燃煤烟气脱硝技术装备设计规范
1范围
本标准规定了燃煤烟气脱硝技术装备的设计总则、工艺流程、总平面布置、催化反应系统、还原剂储运制备系统、电气系统、热工控制系统、建筑及结构、采暖通风空调、消防与安全、职业卫生。
本标准适用于燃煤烟气选择性催化还原法（SCR）脱硝技术装备的设计，燃油/燃气锅炉烟气脱硝技术装备的设计可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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/T150.3压力容器第3部分：设计 GB/T536液体无水氨 GB/T2440尿素 GB 2893 安全色 GB2894 安全标志及其使用导则 GB4053.1 固定式钢梯及平台安全要求第1部分：钢直梯 GB4053.2 固定式钢梯及平台安全要求第2部分：钢斜梯 GB4053.3 固定式钢梯及平台安全要求第3部分：工业防护栏杆及钢平台 GB8978 污水综合排放标准 GB15603常用化学危险品贮存通则 GB/T16157 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法 GB18218危险化学品重大危险源辨识 GB/T20801.1 压力管道规范工业管道 第1部分：总则 GB/T20801.3压力管道规范工业管道 直第3部分：设计和计算 GB/T21509--2008燃煤烟气脱硝技术装备 GB50016建筑设计防火规范 GB50017 钢结构设计规范 GB50019 工业建筑供暖通风与空气调节设计规范 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/T 50087 工业企业噪声控制设计规范 GB50116 火灾自动报警系统设计规范 GB 50140 建筑灭火器配置设计规范 GB 50160 石油化工企业设计防火规范 GB 50201 防洪标准 GB50217 电力工程电缆设计规范 GB 50219 水喷雾灭火系统技术规范 GB50229 火力发电厂与变电站设计防火规范
1 JB/T13173—2017
GB50316 工业金属管道设计规范 GB50351 储罐区防火堤设计规范 GB50489 化工企业总图运输设计规范 GB50660 大中型火力发电厂设计规范 DL/T 620 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 DL/T1286 火电厂烟气脱硝催化剂检测技术规范 DL/T 5032 火力发电厂总图运输设计技术规程 DL/T 5035 发电厂供暖通风与空气调节设计规范 DL/T5044 电力工程直流电源系统设计技术规程 DL/T5072 火力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技术规程 DL/T5136 火力发电厂、变电站二次接线设计技术规程 DL/T 5153 火力发电厂厂用电设计技术规程 DL/T5390 发电厂和变电站照明设计技术规定 GBZ1 工业企业设计卫生标准 GBZ2.1工作场所有害因素职业接触限值第1部分：化学有害因素 HJ562 火电厂烟气脱硝工程技术规范选择性催化还原法 HG/T20570.14人身防护应急系统的设置 HG/T20675 化工企业静电接地设计规程 JB/T12130 烟气脱硝液氨供应系统设计规程 JB/T12131 燃煤烟气净化SCR脱硝流场模拟试验技术规范 SH/T3007 石油化工储运系统罐区设计规范 SH3011 石油化工工艺装置布置设计规范 SH3012石油化工金属管道布置设计规范 SH/T3023石油化工厂内道路设计规范
3术语和定义
GB/T21509一2008界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
锅炉最大连续出力工况boilermaximumcontinuousrate，BMCR 锅炉连续最大蒸发量下的工况。
3.2
锅炉经济运行工况 boiler economic continuous rate,BECR 锅炉经济连续蒸发量下的工况。
3.3
设计空速design spacevelocity 燃煤烟气设计流量（标准状态，湿基）与脱硝催化剂设计装填体积之比。
3.4
SCR反应器SCRreactor 烟气脱硝系统中选择性催化还原脱除氮氧化物的反应装置。
3.5
催化剂单体 catalyst unit 单体
2 JB/T13173--2017
组成催化剂模块的最小催化剂个体。
3.6
催化剂模块catalystmodule 模块为便于催化剂的运输、储存、安装及运行维护管理，将脱硝催化剂单体组装成一定规格的催化剂块
状箱体。 3.7
节距pitch 孔径（蜂窝式催化剂）与内壁厚度之和，或相邻两板（平板/波纹板式催化剂）中心距离。
3.8
比表面积 specific surfacearea 燃煤烟气直接接触的催化剂总表面积，与所接触的催化剂单体体积之和的比。
3.9
开孔率openingratio 烟气所通过的催化剂通道横截面积之和，与所通过催化剂的横截面积之比。
3.10
面积速度 area velocity 与燃煤烟气直接接触的催化剂单位总表面积上所通过的烟气流量。
3.11
喷氨格栅ammoniainjectiongrid，AIG 以格栅管道的形式使氨气注入与均布的喷射装置，包括喷氨管道、喷嘴、支撑及配件。
3.12
静态混合器staticmixer 利用一定的固定部件，使氨气与烟气混合后产生分流、合流、旋转，使流体达到充分混合的装置。
3.13
最低喷氨温度minimumammonia injectiontemperature 经SCR反应器后满足NO.达标排放的、最低喷氨的SCR反应器进口烟气温度。
4总则
4.1一般规定 4.1.1燃煤烟气脱硝技术装备设计前应收集附录A、附录B规定的原始参数。 4.1.2燃煤烟气脱硝技术装备的设计应与燃煤锅炉的总体设计相协调，烟气脱硝的设计煤种应与燃煤锅炉设计煤种相同；当燃用校核煤种时，燃煤烟气脱硝技术装备应能长期稳定连续运行，且应能适应燃煤锅炉从最低稳燃负荷到满负荷的变化。 4.1.3老机组加装SCR脱硝系统时，其设计工况宜根据锅炉不同负荷，在考虑燃料变化情况下，按燃煤烟气脱硝系统入口处实测烟气参数确定；新机组脱硝系统的设计工况宜按锅炉实际烟气参数确定。烟气参数的取样、测试应按GB/T16157的规定进行。 4.1.4燃煤烟气脱硝技术装备设计工况宜采用设计煤种及锅炉最大连续出力工况（BMCR）下的烟气流量、NO，浓度和烟尘浓度等均为最大值时的烟气参数；校核工况宜采用校核煤种及锅炉经济运行工况（BECR）下的烟气流量、NO浓度和烟尘浓度等均为最大值时的烟气参数。 4.1.5燃煤烟气脱硝技术装备总体设计应满足下列要求：
-工艺流程合理：
3 JB/T13173—2017
交通运输方便；应处理好燃煤烟气脱硝技术装备与总厂设施之间、生产与生活之间、生产与施工之间的关系： -方便施工，有利于维护检修；脱硝还原剂氨（NHs）宜选用液氨、尿素或氨水制备，氨区布置应考虑风向影响，应合理利用地形、地质等条件；充分利用厂内公用设施：节约用地，工程量小，运行费用低。
4.2模拟试验 4.2.1燃煤烟气脱硝技术装备在初始设计时应按JB/T12131的要求进行流场模拟试验，包括计算机数值模拟和物理流场模型优化试验。 4.2.2物理模型中测试截面应至少包括省煤器出口、喷氨混合系统入口及出口、反应器入口、第一层催化剂入口、最后一层催化剂出口、空气预热器入口等位置。数值模拟结果应与物理模型中相应测试截面的测试结果进行对比、修正。 4.3设计范围
设计范围包括：工艺流程、总平面布置、催化反应系统、还原剂储运制备系统、电气系统、热工控制系统、建筑及结构、采暖通风空调、消防与安全、职业卫生。
5工艺流程
5.1典型工艺流程
典型工艺流程如图1所示。
氨气
来自氨制备系统
烟气
氨/空气混合器
喷氨混合系统
锅炉
热风
稀释风机
SCR反应器
空气预热器
去除尘器或FGD系统
送风机
图1 典型燃煤烟气SCR脱硝工艺流程图
5.2主要设计参数 5.2.1脱硝系统应满足污染物NO，排放浓度标准的要求。 4