热电厂SNCR尿素脱硝方案说明

XXXX热电有限责任公司

×35t/h炉SNCR尿素脱硝方案说明

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目录

一、总则 ........................................................................................................................................ 3 二、工程概况 ............................................................................................................................... 3

2.1气象条件........................................................................................................... 3 2.2主要设计参数................................................................................................... 4 三、设计采用的标准和规范 .................................................................................................... 4 四、脱硝系统设计说明 ............................................................................................................. 8

4.1 SNCR概述 ....................................................................................................... 8 4.2 SNCR还原剂的选择 ....................................................................................... 8 五、SNCR系统技术要求 ......................................................................................................... 9

5.1 总的要求.......................................................................................................... 9 5.2脱硝工艺系统................................................................................................. 12 5.3 SNCR系统描述 ............................................................................................. 14 5.4其他................................................................................................................. 16 六、 仪表和控制系统 ............................................................................................................. 17

6.1 技术要求........................................................................................................ 17 6.2脱硝系统控制方式......................................................................................... 18 6.3所提供的仪控设备满足的条件..................................................................... 18 6.4主要设备......................................................................................................... 19 七、电气系统 ............................................................................................................................. 26

7.1 技术要求........................................................................................................ 26 7.2系统设计要求及卖方工作范围..................................................................... 26 八、脱硝系统运行经济概算 .................................................................................................. 27

8.1 物料衡算........................................................................................................ 27 九、质量保证及售后服务 ...................................................................................................... 28

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一、总则

脱硝装置采用选择性非催化还原法(SNCR)。当装置进口烟气中NOX的含量不大于550mg/Nm3时，保证脱硝装置出口烟气中的NOX含量不大于200mg/Nm3。

本技术说明书对脱硝系统以内所必需具备的工艺系统设计、设备选择、采购、制造、供货运输，以及建设全过程的技术指导、调试、试验、试运行、考核验收、消缺、培训和最终交付投产等进行初步的说明。

二、工程概况

2.1气象条件

宝安区属于亚热带海洋性季风型气候区，其纬度较低，太阳辐射量较大，四季温和，雨季充沛，日照时间长，年平均气温为22.4℃，最高为36.6℃，最低为1.4℃，每年5~9月为雨季，年降水量为1948.4mm，常年主导风向为东南风，平均日照时数2120小时。

累年平均气温 22.4℃ 极端最高气温 极端最低气温

36.6℃

1.4℃

累年平均相对湿度 累年平均风速 年平均雨日

79%

2.6m/s 144.7天

2662.2 mm

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年最大降雨量

年最小降雨量 年平均降雨量 地震烈度 7度 2.2主要设计参数

912.5 mm 1926 mm

垃圾焚烧炉出口额定烟气量（运行值）： 79689 Nm3/h。 垃圾焚烧炉出口最大烟气量（设计值）： 96360 Nm3/h。 垃圾焚烧炉出口额定烟温 1030℃。 垃圾焚烧锅炉出口烟气成分

烟尘浓度 3000mg/Nm3。

HCl 1200(最大3300)mg/Nm3。 SOx 300(最大1400)mg/Nm3。 HF 10(最大30)mg/Nm3。 NOx 350(最大550)mg/Nm3。 Hg 0.1(最大0.8)mg/Nm3。 Cd+Ti 0.2(最大0.8)mg/Nm3。 Pb、Cu、As、Sb总量 10(最大20)mg/Nm3。 二噁英 3TEQ-ng/Nm3。

注：以上数值的参考条件为：11%（容积比）O2，干烟气，标准状态。

垃圾焚烧锅炉出口烟气含水率：21.13%。

三、设计采用的标准和规范

脱硝装置的设计、制造、安装、调试、试验及检查、试运行、考核、最终交付等符合相关的中国法律及规范。对于标准的采用符合下述原则：

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1) 与安全、环保、健康、消防等相关的事项执行中国国家及地方有关法规、标准；

2) 设备和材料执行设备和材料制造商所在国标准；

3) 建筑、结构执行中国电力行业标准或中国相应的行业标准。 4) 本工程脱硝还原剂为尿素溶液。

脱硝工程设计、制造、安装、调试、试验及检查、试运行、性能考核、最终交付中采用的所有标准、规定及相关标准的清单如下： 3.1国家和地方现行的标准、规范及其他技术文件 GB50229-1996 GB50054－95 GB50166－92 GB50034－92 GB13223－2003 GB12348－90 GB16297－1996 HJ/T75-2001 GB4272-92 GB8175－87 GB50207-2002 GB50013-2003 GB50243-2002 GB50242-2002

《火力发电厂与变电所设计防火规范》 《低压配电设计规范》

《火灾自动报警系统施工及验收规范》 《工业企业照明设计标准》 《火电厂大气污染物排放标准》 《工业企业厂界噪声标准》 《大气污染物综合排放标准》

《火电厂烟气排放连续监测统技术规范》 《设备及管道保温技术通则》 《设备及管道保温设计导则》 《屋面工程质量验收规范》 《采暖通风与空气调节设计规范》 《通风与空调工程施工质量验收规范》 《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》

GB50058-92

《爆炸火灾危险环境电力装置设计规范》

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GB50221—95 GB50205-2001 GB50212-91 GBJl41 —90 HGJ229—91

SDJ66—82

GB0198—97 GB50268-1997 SDJ69—87

GB50168—92

GB50169—92

GB50170—92

GB50171—92

GB50257—96

GB50259—96

GB50212-91

《钢结构工程质量检验评定标准》 《钢结构工程施工质量验收规范》 《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》 《给水排水构筑物施工及验收规范》 《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》

《火力发电厂耐火材料技术条件与检验方法》

《热工仪表及控制装置施工及验收规范》 《给水排水管道工程施工及验收规范》 《电力建设施工及验收技术规范》(建筑施工篇)

《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》

《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》

《电气装置安装工程旋转电机施工及验收规范》

《电气安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》

《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》

《电气装置安装工程电气照明施工及验收规范》

《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》

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GB50231-98 GB50235-97 GB50236-1998

《机械设备安装工程施工及验收通用规范》 《工业金属管道工程施工及验收规范》 《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》

GB50254~GB50259-96 《电气装置安装工程施工及验收规范》 GB50270-98 GB50275-98

《连续输送设备安装工程施工及验收规范》 《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》

HGJ209—83 TJ231—78 JGJ8l—91

《钢结构、管道涂装技术规程》 《机械设备安装工程施工及验收规范》 《建筑钢结构焊接规程》

2、行业标准、规范及其他技术文件 DL/T5072-1997 DLGJ158-2001 DL5027—93 DL/5035-2004 DL5053-1996 DL/T50044-95

《火力发电厂保温油漆设计规程》

《火力发电厂钢制平台扶梯设计技术规定》 《电力设备典型消防规程》

《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程》 《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规范》 《低压配电设计规范》

DL/T5190.5-2004 《电力建设施工及验收技术规范 第五部分：热

工自动化》

DL5033－1996 《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》 DL414－91 《火电厂环境监测技术规范》 DLGJ102－91

《火力发电厂环境保护设计规定（试行）》

上述标准有矛盾时，按较高标准执行。

工程联系文件、技术资料、图纸、计算、仪表刻度和文件中的计

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量单位为国际计量单位(SI)制。

四、脱硝系统设计说明

4.1 SNCR概述

选择性非催化还原法脱硝工艺（以下称SNCR），是在没有催化剂存在条件下，利用还原剂将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水的一种脱硝方法。该方法首先将含有氨基的还原剂喷入炉膛内适合的温度区域。高温下，还原剂迅速分解为氨并于烟气中的氮氧化物进行还原反应生成氮气和水。该法以炉膛为反应器，投资相对较低，施工期短。不足之处在于该法获得的脱硝效果不如催化还原法(SCR)，SNCR的脱除效率可达75%。 4.2 SNCR还原剂的选择

用于 SNCR脱硝工艺中常使用的还原剂有尿素、液氨和氨水。若还原剂使用液氨，则优点是脱硝系统储罐容积可以较小，还原剂价格也最便宜；缺点是氨气有毒、可燃、可爆，储存的安全防护要求高，需要经相关消防安全部门审批才能大量储存、使用；另外，输送管道也需特别处理；需要配合能量很高的输送气才能取得一定的穿透效果，一般应用在尺寸较小的锅炉或焚烧炉。若还原剂使用氨水，氨水有恶臭，挥发性和腐蚀性强，有一定的操作安全要求，但储存、处理比液氨简单；由于含有大量的稀释水，储存、输送系统比氨系统要复杂；喷射刚性，穿透能力比氨气喷射好，但挥发性仍然比尿素溶液大，应用在墙式喷射器的时候仍然难以深入到大型炉膛的深部，因此一般应用在中小型锅炉上。还原剂采用尿素，尿素不易燃烧和爆炸，无色无味，运输、储存、使用比较简单安全；挥发性比氨水小，在炉膛中

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的穿透性好；效果相对较好，脱硝效率高，适合于大型锅炉设备的 SNCR 脱硝工艺。近年来，以尿素为还原剂的 SNCR 装置在火电厂中有较多的应用， 因此， 本方案技术说明以尿素为还原剂。

五、SNCR系统技术要求

5.1 总的要求

1) 采用先进、成熟、可靠的技术，造价要经济、合理，便于运行维护；

2) 所有的设备和材料是新的； 3) 高的可利用率； 4) 运行费用最少； 5) 观察、监视、维护简单； 6) 运行人员数量最少； 7) 确保人员和设备安全； 8) 节省能源、水和原材料；

9) 脱硝装置的调试、启/停和运行不影响主机的正常工作且其进度服从主机系统的进度要求。

10) 脱硝装置能快速启动投入，在负荷调整时有良好的适应性，在运行条件下能可靠和稳定地连续运行。并具有下列运行特性： 11) 能适应锅炉的启动、停机及负荷变动；

12) 检修时间间隔与机组的要求一致，不增加机组的维护和检修时间。

13) 在设计上要留有足够的通道，包括施工、检修需要的吊装及运输通道。

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5.1.1所供设备

1) 输送泵、称重给料机、喷嘴及其所需附属设备

2) 系统内所有仪表、测量装置、调节控制设备及其安装附件 3) 脱硝系统范围内的钢结构、楼梯、平台 4) 防腐、保温和油漆 5) 设计 6) 技术服务 7) 其它

5.1.2 对电气、仪表和控制系统的要求

采用的电压等级： 交流380/220V三相四线制；交流220V。供货方提出对保安电源的要求，由业主方提供保安电源。 5.1.3 设备材料

所有设备的材料是新型的和具有应用业绩的，在脱硝装置设计运行期间的各种工况（如温度、压力及污染物含量的变化等），不会造成超过设计标准的老化、疲劳和腐蚀，而且在任何部件产生的应力和应变不对脱硝装置的效率和可靠性产生影响。 5.1.4 土建

我方提供土建提资图，不负责设计、施工。 5.1.5 油漆和色彩

1) 所有加工件（除不锈钢外）都对其表面进行除锈处理。 2) 表面除锈采用喷砂处理。

3) 底漆在除锈处理后8小时内进行。

4) 设备装运以前，其所有部件进行全面清洗，清除所有污垢、锈物、油脂及其它杂物，保证产品内外清洁，并在工厂内按制造

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七、电气系统

7.1 技术要求

供货方负责提供脱硝系统的电机负荷性质、大小、数量、联锁要求、电机的设备布置。

7.2系统设计要求及卖方工作范围

本部分对脱硝系统的电气系统进行描述并同时给出供货方负责的设计范围。本描述作为供货方的设计导则。以下各系统均进行基本设计和详细设计两个阶段。 7.2.1供配电系统

（1）380/220V供电系统。

供货方提供脱硝负荷区域用电设备电源性质及要求，电源由业主方提供。 （2）控制方式

脱硝系统的电气、工艺设备的监测、控制纳入单元机组的DCS系统。

（3）信号与测量

测量按《电测量及电能计量装置设计技术规程》配置。 （4）继电保护

继电保护配置按《火力发电厂厂用电设计技术规定》配置。 7.2.2电动机的要求

低压电机按有关标准、规定、进行设计、制造、运输、安装及使用。另外，满足以下要求：

? 当电动机运行在设计条件下时，电动机的铭牌出力不小于拖

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动设备的115%，所有电动机有1.10运行系数。

? 当频率为额定，且电源电压与额定值的偏差不超过±10%时，电动机输出额定功率。

? 当电压为额定，且电源频率与额定值的偏差不超过±3%时，电动机输出额定功率。

? 当外部转动惯量与电机转动惯量和反扭矩相同时，设计的每台电机至少能在较低温度和运行温度下每小时连续启动3次和2次。

? 当瞬间电压下降到额定电压和全反扭矩的75%时，电机不会失去同步。

? 电机和联轴器的尺寸保证在反相和电机100%残余电压时能连在刚性系统上。

? 每台电动机有电动机机座的接地装置，大于40kW电机在电动机完全相反的两侧接地，对于立式电动机，一个接地装置设在电缆接线盒下面，另一个接地装置设在第一个接地装置其反方向180°位置上。

八、脱硝系统运行经济概算

8.1 物料衡算

设计燃烧产生NOx值为550mg/Nm3，设计排放值按200mg/Nm3

计，焚烧炉出口最大烟气排放量为96360Nm3/h。NOx/NH3取1.5，固体尿素纯度按85%计。最佳温度区间为900~1150℃，在此区间内的停留时间设计为0.5s以上。计算按全部生成NO计。 生成NO量：

96360Nm3/h×350 mg/Nm3=52998000 mg/h=33.7kg/h

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化学反应式：

2NO+CO(NH2)2+1/2O2 2N2+CO2+2H2O

每小时消耗80%纯度固体尿素的量为：

33.7×68÷60×1.5÷80%=71.6kg

消耗水量为：

71.6÷10%-71.6=644.4kg

电耗：脱硝系统内的主要设备为称重给料机以及输送泵的用电。设计总的装机容量为20kw。 人员配置：3人，1人/班

运行费用估算（以脱除1kgNOx所需要的资费表达） 还原剂费用：固体尿素价格按1500元/吨，每小时消耗量为

1500元/吨÷1000kg×71.6kg=107.4元

电费：20kw×0.75kw.h=15元

人工费：2000元/人.月÷30÷24=2.8元 水费：0.65吨×1.5元/吨=0.975元

每脱除1kgNOx的支出为：（107.4+2.8+15+0.975）÷33.8=3.7元

九、质量保证及售后服务

为了提高产品质量和服务，取得用户的信赖，我公司向广大用户做出质量保证及售后服务承诺： 1. 完善管理，确保质量

建立和完善企业质量保证体系，严格执行ISO9001标准，加强质量管理，确保优良的产品质量。

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2. 保持沟通，深入调查

产品设计时，在满足用户工艺要求及国家相关技术标准的前提下，多与用户沟通，多深入细致的调查，力求设计出技术先进，用户满意的产品。

3. 严格监控、产品贯标

产品制作选用优质的材料，从材料入库到设备的制造，出厂的每道工序均实行严格的检验，保证产品运行的可靠性。 4. 合同第一、及时交货

严格按合同要求，急用户所急，按时交货，保证信誉。 5. 质量第一，用户至上

产品实行“三包”，保证良好的售后服务。 6. 用户投诉，及时处理

产品使用过程中，如发现质量问题，在接到用户通知后及时做出答复，并派出技术人员跟踪解决。省内24小时内，省外48小时内赶到现场解决问题。 7. 提供咨询、热情解答

热情对待各种咨询，帮助用户解决选型、操作等方面的疑问。 8. 定期走访、满足用户

建立和完善“用户档案”制度，定期走访用户，征求意见，做好用户反馈信息的分析处理工作，最大限度的满足用户要求。

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生的所有偶然应力。仪表盘柜厚度为2mm。

4) 所有金属结构件牢固地接到结构内指定的接地母线上。 5) 盘、台、柜带通风装置，以保证运行时内部温度不超过设备允许温度的极限值。如盘、柜内仅靠自然通风而引起封闭件超温或误动作则提供强迫通风或冷却装置，由此引发的后果由买方负责。 6) 墙挂式控制箱高度不超过1200mm。

7) 对于控制盘和控制柜，内部提供有220VAC照明灯和标准插座。在门内侧有电源开关，可使所有铭牌容易看清楚。

8) 控制机柜内设有独立的直流地、机壳安全地、电缆屏蔽地接点端子，与结构内部未接地电路板在电气上隔离。

9) 盘柜内须预留充足的空间，使买方能方便地接线、汇线和布线；所有接线端子柜须合理配置电缆布线空间，确保所有电缆接线完成后柜内仍留有15%的富余空间。

10) 盘柜的前后门须有永久牢固的标牌；机柜须有足够的强度能经受住搬运、安装产生的所有应力，保证不变形；机柜的钢板厚度至少为3mm；机柜内的支撑件须有足够的强度，保证不变形。 11) 供货方所供控制盘、箱、柜及接线盒的外壳防护等级，室内须为IP32、室外IP56（防腐），盘柜的色标由业主方确认。 6.4.4供货方与DCS系统的配合

供货方积极配合DCS控制要求，提供与DCS的接口，并在施工设计阶段中提供控制逻辑框图，并负责与DCS系统的协调配合，直至接口完备。 6.4.5就地设备

（1）就地设备设计考虑以下原则：

1) 工艺系统中在巡检人员需监视的地方，设有就地指示仪表。

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就地指示仪表的精度至少为1级，盘面直径不小于150mm。通常情况下，表计的量程选择须使其正常运行时指针处在3÷4量程位置。就地温度计要求采用万向型抽芯式双金属温度计，不得采用水银温度计。安装在振动场合的仪表须选择不锈钢防振型仪表。

2) 系统中的调节阀选用进口智能一体化产品，并装设开度位置传感器。

3) 就地设备、装置与DCS的接口信号为两线制传输，信号型式模拟量为4～20mA DC或热电偶（阻），开关量信号为无源接点，信号接地统一在DCS机柜侧接地。

4) 对某些参数,不同点的测量值存在差异时, 采取多点测量方式。

5) 仪表和控制设备的设置位置和数量满足采用对于脱硝系统进行远方监视、运行调整、事故处理和经济核算的要求。 6) 就地控制箱及就地仪表接线箱采用户外型结构。 7) 在工艺过程上需要测量开关量信号时采用进口逻辑开关。 8) 与仪表及变送器连接的仪表管材质采用不锈钢导管。 9) 所有变送器能对应零到满量程的测量范围，输出4～20mA信号。

10) 所有就地仪表和执行机构的电子部分、就地盘箱柜等含有电子部件的就地设备，其防护等级至少为IP56，并能防止灰尘的进入。

11) 所有测量点至一次隔离阀门采用的所有材料符合在安全运行条件下测量介质的要求。与仪表及变送器连接的仪表管材质与工质相适应，不得出现腐蚀或污染的现象。仪表阀门、仪

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表选型时均满足被测介质的特性（如腐蚀性）卖方提供的测量酸性、碱性介质的仪表配供隔离容器，以防仪表腐蚀。所有脱硝反应区及氨区的仪表采用防爆选型。

12) 对于电动阀门、电磁阀、风机、泵等转动机械除了在DCS上进行程控、远方控制外,可在就地控制箱进行操作(配电箱、电磁阀箱、风机、泵的就地控制箱卖方供货)，就地控制箱上包括必要的操作按钮，控制开关和信号灯等，远方和就地控制设相应的闭锁开关。

13) 仪表及仪表取样管伴热采用电伴热。伴热电源箱及附件由卖方统一设计并供货。

14) 所有电动阀门在全开全关位均有行程开关。 15) 所有气动阀门均须配供行程开关。

16) 供货须对其所供热控仪表设备(组件)包括每一只压力表、测温组件、仪表、阀门都要注明仪表编号，并详细说明其用途、型号、规范、安装地点及制造厂家。设备的现场安装标识，与设计图纸一致。

17) 所有模拟量接口信号须是4～20mA（热电偶及热电阻除外） （2）温度测量

1) 热电偶选用不锈钢保护套管，采用K分度双支热电偶。对于烟气测量，测温元件为防磨型。

2) 热电阻可用于电动机线圈，冷却水等测点。采用铂热电阻(分度号Pt100) (三线制，精度为A级)及不锈钢保护套管。对于轴承等振动部件进行温度测量时采用专用的耐振型热电阻。 3) 所有热电阻及热电偶其引出线有防水式接线盒。

4) 所有热电偶和热电阻温度计根据管路来选择公制螺纹连接型

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或焊接型。

5) 测温元件安装的插入深度符合相应的标准。

6) 预留试验测点。测温装置的布置尽可能开孔倾斜向下，暂未使用的测点也安装插座并有保护盖。

7) 带刻度的双金属温度计只用于就地指示，精度不低于±1.5%，表盘尺寸为Φ150，双金属温度计采用万向型。必要时为无振动安装，使显示仪表远离振动场所。

（3）压力/差压测量

1) 系统监视与控制用回路的输入压力和差压，采用进口压力或差压变送器测量。压力或差压测点位置根据相应管路或容器的规范要求确定。

2) 就地安装的压力计也提供进口一次仪表阀门。 3) 阀门为焊接式或外螺纹连接, 阀体采用不锈钢。

4) 所有变送器就近集中安装在测点附近的仪表保护箱内。当仪表置于保温柜或保护箱中，设计排污门及排污总管路。 5) 所有压力/差压变送器的管接头采用英制螺纹以便于维护与检修。

6) 如果仪表取样管路中是液体，压力变送器考虑静压头对测量值的影响。

7) 压力/差压变送器采用二线制产品, 输出4～20mA信号。 8) 所有变送器能对应零到满量程的测量范围，并有过流保护措施。变送器在满量程时误差≤±0.1%，线性误差≤0.1%，所有就地安装的变送器(压力、液位或类似的)有就地液晶指示(0-100%)。

9) 差压型变送器能通过过压保护来防止一侧的压力故障对其产

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生的损害。

10) 就地压力表设置在容易观察的位置，或成组安装在就地表盘上。压力表有防湿和防尘护罩。

（4）流量测量

1) 用于远传的流量测量传感器带有4～20mA DC两线制信号输出。

2) 采用节流方式测量流量时,采用环室取样方式。带有引出管以便于与差压测量管路接连。节流装置的前后的直管段长度符合规定。

3) 介质流向用箭头准确标志在喷嘴上。

4) 流量测量孔板、喷嘴和测点位置的安装根据其所在管路的规范要求确定。

（5）液位测量

用于集中控制，监视用的水位、液位信号，所采用的变送器具有4～20mADC信号输出。液位测量取样位置和测量装置的安装位置具有代表性，满足运行监视和调节、保护的要求，并不受容器内液体波动、料仓内灰尘、腐蚀等的影响。

液位指示计的指示范围为整个容器÷水箱。箱体或筒仓内料液位测量：采用合适的测量方式（防腐、防漏、防爆等）, 以保证其测量的可靠性与精确性。

就地液位指示计采用磁翻板液位计。

供货方提供足够的备品备件, 并列出详细清单。对于专用工具，供货方详细说明所其用途和功能。

供货方提供仪控设备的安装、调试、验收规范，由业主确认。

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