【正文】 費用低較高安全性有毒無害存儲條件陰涼通風處常壓、干態(tài)存儲方式儲罐(液態(tài))料倉(微粒狀)制備方法2025%濃度的氨水溶液10%濃度的還原劑系統(tǒng)響應性快慢最佳反應溫度850～1050℃900～1100℃管道堵塞現(xiàn)象無有初投資費用低低運行費用低低設備安全要求應符合GB150《危險化學品安全管理條例》等相關規(guī)定 由表 可以看出，采用 SNCR 噴入爐膛的還原劑應在最佳煙氣溫度區(qū)間內與煙氣中的 NOx 反應，并通過噴槍的布置獲得最佳的煙氣－還原劑混合程度以達到最高的脫硝效率。 在這三種還原劑原料中，最早的 SNCR 系統(tǒng)是采用液氨作為還原劑的，不管是液氨還是氨水都可以使用。因此，選擇還原劑原料主要有三類：液氨、氨水、尿素。尿素在運輸、儲存中無需安全及危險性的考量，更不須任何的緊急程序來確保安全。 尿素的特性：尿素是白色或淺黃色的結晶體，易溶于水，水溶液呈中性反應。與強氧化劑和酸劇烈反應。35%＜含氨＜50%為《危險貨物品名表》、《危險化學品名錄》(2012版)規(guī)定之危險品，危險物編號為 22025。液態(tài)氨變氣態(tài)氨時會膨脹 850 倍，并形成氨云。 脫硝還原劑選擇 還原劑特性 火電廠脫硝還原劑選擇是整個脫硝系統(tǒng)中很重要的一個環(huán)節(jié)。 交通運輸 (1) 鐵路運輸條件 興隆縣交通十分便利，京承鐵路縱貫興隆全境。由此可見，全縣降水豐沛，雨熱同期，對農林牧各業(yè)生產較為有利。 工程地質與水文氣象 全縣年平均氣溫在 ~℃之間。北緯40度12分至40度43分，東經117度12分至118度18分。并根據建設單位要求，對國內脫硝工程進行全面的調研和收集資料； 2013 年 12 月 27 日～2013 年 12 月29 日，項目組進行有針對性的分析和研究，完成了本項目煙氣脫硝改造可行性研究報告初稿的編寫并向建設單位征求意見； 2013 年1 月 21～25日，與電廠相關人員進行技術交流，補充收集資料。 燃煤電廠是對大氣污染物貢獻量較大的行業(yè)之一，為改善大氣環(huán)境質量，保護生態(tài)環(huán)境，對實現(xiàn)火電行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，加快循環(huán)經濟發(fā)展，實現(xiàn)總量控制目標和污染物消減目標，消除和減輕環(huán)境污染局面都具有重要意義。通常所說的氮氧化物 NOx 有多種不同形式：N2O、NO、NON2ON2O4 和 N2O5，其中氮氧化物(NOX)主要是 NO 和 NO2，吸入人體可引起肺損害，甚至造成肺水腫，并對中樞神經產生影響。在普遍安裝高效率脫硫裝置后，火電廠鍋爐排放的氮氧化物已成為主要的大氣污染固定排放源之一。已超出最新頒布的《火電廠大氣污染物排放標準》(GB132232013)中 100mg/Nm3 的要求。 綜合以上各方面的研究成果，對本項目改造的可行性提出主要結論意見，并對下一步工作提出建議。 (6) 機組年利用小時均按 8000 小時考慮，其中一臺75t/h的為備用爐，整體運行數據及經濟指標按照一臺130t/h和一臺75t/h計算。 (2) 結合機組的現(xiàn)狀，包括機組容量、剩余壽命等，充分考慮當地的資源條件和建設條件，包括現(xiàn)場施工條件、允許的施工周期等，對脫硝改造方案進行有針對性的研究。 項目編制單位資質 新疆電力設計院具有《質量管理體系認證證書》、《環(huán)境管理體系認證證書》、《職業(yè)健康安全管理體系認證證書》、電力行業(yè)設計甲級、勘察綜合甲級、建筑設計甲級、工程總承包甲級、工程咨詢甲級、測繪甲級、水土保持方案編制甲級、環(huán)境影響評價甲級、工程監(jiān)理甲級、勞動安全衛(wèi)生預評價乙級，以及市政(熱力)設計乙級、環(huán)境污染防治乙級、消防設計乙級等資質。目前主要為園區(qū)內40余家食品加工企業(yè)及麥芽糖廠供汽和華北電網輸送電。 (4) 建設規(guī)模 電廠現(xiàn)有容量為75t/h兩臺和130t/h一臺的循環(huán)流化床鍋爐，本項目為 1 號～3 號鍋爐煙氣脫硝改造。承德興隆鵬生熱力有限公司熱電聯(lián)產項目SNCR脫硝技術改造可行性研究報告 2014年2月1 總論 項目及建設單位基本情況 項目基本情況 (1) 項目名稱 河北承德興隆縣鵬生熱電有限公司熱電聯(lián)產項目130t/h，2*75t/h煙氣脫硝技改項目。 (5) 建設進度 本項目煙氣脫硝改造計劃利用機組大、小修進行，工期一般按 60天控制。為保證生產安全穩(wěn)定，公司在原有一爐一機（一臺130t/h循環(huán)流化床鍋爐及一臺25MW汽輪發(fā)動機組）基礎上于2011年投資3500萬元再建一臺75t/h流化床鍋爐（現(xiàn)已投入生產），有效地保證了生產穩(wěn)定運行，為企業(yè)取得良好的經濟效益和社會奠定了基礎。 編制依據及原則 編制依據 (1) 興隆鵬生熱電有限公司《興隆縣鵬生熱力有限公司熱電聯(lián)產脫硝技改項目可行性研究報告的委托》(見附件一)； (2) 環(huán)境保護部文件環(huán)發(fā)[2010]10 號關于發(fā)布《火電廠氮氧化物防治技術政策》的通知； (3) 《興隆縣興隆熱力有限公司北區(qū)供熱廠建設項目環(huán)境影響報告書》 (4) 《火電廠大氣污染物排放標準》(GB132232011)(2012 年 1 月 1 日起實施)； (5) 《火力發(fā)電廠可行性研究報告內容深度規(guī)定》(DL/T53752008)； (6)《小型火力發(fā)電廠設計規(guī)范》(GB500492011)(2011 年 12 月 1 日起實施)； (7) 《火力發(fā)電廠燃燒系統(tǒng)設計計算技術規(guī)程》(DL/T52402010)； (8) 《火電廠煙氣脫硝工程技術規(guī)范選擇性非催化還原法》(HJ5632010)； (9) 《火電廠煙氣脫硝技術導則》(DL/T2962011)； (10) 火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程，以及各專業(yè)有關技術規(guī)程規(guī)定； (11) 中華人民共和國的有關法律、法規(guī)、部門規(guī)章及工程所在地的地方法規(guī)； (12) 現(xiàn)行有關的國家標準、規(guī)范，行業(yè)標準、規(guī)范及自治區(qū)級有關標準、規(guī)范； 編制原則 根據熱電廠現(xiàn)有工藝系統(tǒng)及設備現(xiàn)狀，以及有關設計參數，結合煙氣脫硝改造后應滿足的安全、經濟運行的要求，提出改造方案。 (3) 在優(yōu)化方案的基礎上，推薦脫硝工藝，亦即在技術上先進適用、經濟適宜、操作可行、進度合理，且本項目實施后，能達到預期的技術目標，最終實現(xiàn)環(huán)境、社會和經濟效益的提高。(7) 與本技改項目研究有關的基礎數據，采用興隆熱電有限公司提供的資料及數據。 本項目由河北誠譽噴霧技術有限公司負責相應工藝系統(tǒng)、公用系統(tǒng)改造的可行性研究同時進行相應的項目投資估算、環(huán)保效益分析、改造最終目標的評價。 為滿足國家排放標準的要求，承德興隆鵬生熱電有限公司于 2013 年 1月委托河北誠譽噴霧技術有限公司進行興隆鵬生熱電聯(lián)產項目煙氣脫硝技改項目的可行性研究，推薦可行的脫硝方案和工藝，確保熱電廠鍋爐煙氣脫硝技改項目能及時、正確地實施，為下階段工作順利開展打下堅實基礎。2011 年火電行業(yè)排放的氮氧化物總量已增至 1073 萬噸，約占全國氮氧化物排放總量的 45%。大氣中的 NOX 和揮發(fā)性有機物達到一定濃度后，在太陽光照射下經過一系列復雜的光化學反應，產生光化學煙霧，導致生態(tài)系統(tǒng)遭受損害，農作物減產。 (2) 項目改造目標 根據最新頒布的《火電廠大氣污染物排放標準》(GB132232011)要求，自 2014年 7 月 1 日起，現(xiàn)有燃煤火力發(fā)電鍋爐 NOx 排放濃度，應控制在 100mg/Nm3 以下的要求，同結合現(xiàn)有熱電廠鍋爐 NOx 排放濃度、鍋爐投運時間，熱電廠 3 號鍋爐際氮氧化物排放監(jiān)測濃度在 ，確定本次脫硝改造目標為：3號鍋爐氮氧化物排放濃度小于100mg/Nm3。 2014 年 4 月 20 日，完成低氮燃燒系統(tǒng)改造及脫硝改造工程可行性研究報告的編制工作。全縣疆界為3000多平方公里?？h境多山，氣溫垂直變化明顯。興隆河流較多，多源于縣內中部山地，呈輻射狀向鄰縣分流。 (2) 公路運輸條件 是京建、津圍公路的必經之路，距離京、津、唐、承均在兩小時車程之內。目前，世界上脫硝系統(tǒng)最常用的還原劑有三種：液氨、氨水和尿素。氨蒸氣與空氣混合物爆炸極限 16～25%(最易引燃濃度 17%)和遇高溫(93C 以上)時有爆炸的危險，氨和空氣混合物達到上述濃度范圍遇明火會燃燒和爆炸，如有油類或其它可燃性物質存在，則危險性更高。10%＜含氨≤35%的氨溶液，危險貨物編號為82503；用于脫硝的還原劑通常采用 20%～25%濃度的氨水。與鹵素、氧化汞、氧化銀接觸會形成對震動敏感的化合物。不同尿素濃度的水溶液有不同結晶溫度，40%(重量)尿素水溶液結晶溫度約 2℃、50%(重量)尿素水溶液結晶溫度約 18℃。 還原劑特點 在燃煤電廠脫硝工藝中直接參加化學反應的是還原劑氨氣。主要特點如下： (1) 液氨的投資、運輸和使用成本為三者最低，但液氨屬于易燃易爆物品，必須符合國家有關的法規(guī)和勞動安全衛(wèi)生標準的要求，其運輸、存儲涉及應有嚴格的安全保證和防火措施。液氨為高壓儲存，氨水濃度達到 28%時，也有相當大的儲存壓力，使得氨水的儲存系統(tǒng)變得復雜和昂貴。如采用氨水作為還原劑，最佳反應溫度是 850℃～1050℃。 公用工程系統(tǒng)及配套設施現(xiàn)狀 供水 熱電廠現(xiàn)有 1 條供水管線，供水管管徑為 DN400，供水能力可達 1400m3/h，供水能力能滿足熱電廠全廠最大耗水量。 蒸汽 脫硝系統(tǒng)的蒸汽主要供尿素溶解用，而鍋爐自用蒸汽壓力為 ～，可滿足脫硝工藝用汽要求。研究表明，在煤的燃燒過程中生成 NOx 的主要途徑有三個： (1) 熱力型 NOx，它是空氣中的氮氣在高溫下氧化而生成的 NOx。 熱力型 NOx 的生成機理 熱力型 NOx 是空氣中的氧(O2)和氮(N2)在燃料燃燒時所形成的高溫環(huán)境下生成的NO 和 NO2 的總和，其總反應式為： N2+O2←→2NO NO+O2←→NO2 熱力型氮氧化物的生成與燃燒溫度、氧分解后的氧原子濃度、停留反應時間的關系很大，當燃燒區(qū)域溫度低于 1000℃時，NO 生成量很??；當溫度在 1300～1500℃時，NO的濃度在 500～1000ppm，而且隨著溫度的升高，氮氧化物生成速度按指數規(guī)律增加。 燃料型 NOx 的生成機理 燃料型 NOx 的生成是燃料中的氮化合物在燃燒過程中進行熱分解，繼而進一步氧化反應而生成的 NOx，稱為燃料型 NOx。研究燃料型 NOx 的生成和破壞機理，對于控制燃燒過程中 NOx的生成和排放，具有重要的意義。隨著爐膛溫度的升高及煤粉細度的減小(煤粉變細)，揮發(fā)分 N 的比例增大，焦炭 N 的比例減小。 在一般情況下，燃料型 NOx 的主要來源是揮發(fā)分 N，其占總量的 60～80%，其余為焦炭 N 所形成，占到 20～40%。 快速型 NOx 的生成機理 快速型 NOx 主要是指燃料中的碳氫化合物在燃料濃度較高區(qū)域燃燒時所產生的烴與燃燒空氣中的 N2 分子發(fā)生反應，形成的 CN、HCN，繼續(xù)氧化而生成的 NOx。這些技術可單獨或組合使用。目前，對低氮燃燒技術的要求是，在降低 NOx的同時，使鍋爐燃燒穩(wěn)定，且飛灰含碳量不能超標，并兼顧鍋爐防結渣與腐蝕等問題。因此，在運行調整中，必須根據煤種的變化，隨時進行燃燒配風調整。 該技術主要是通過減少燃燒高溫區(qū)域的空氣量，以降低 NOx 的生成技術。 (3) 燃燒分級燃燒技術 該技術是將鍋爐的燃燒分為二個區(qū)域進行，將 85%左右的燃料送入第一級燃燒區(qū)進行富氧燃燒，生成大量的 NOx，在第二級燃燒區(qū)送入 15%的燃料(天然氣為主)，進行缺氧燃燒，將第一區(qū)生成的 NOx 進行還原，同時抑制 NOx 的生成，可降低 NOx 的排放。 爐膛噴射脫硝技術 爐膛噴射脫硝實際上是在爐膛上部噴射某種物質，使其在一定的溫度條件下還原以生成的 NOx，以降低 NOx 的排放量。 噴氨法是一種選擇性降低 NOx 排放量的方法(因噴入的氨只與煙氣中的 NOx 發(fā)生反應，而不與煙氣中的其他成分反應)，當不采用催化劑時，NH3 還原 NOx 的反應只能在850～1050℃(或 900～1100℃)這一狹窄的溫度范圍內進行。一般在爐墻上開設多層氨噴射口。煙氣脫硝分為干法、濕法。選擇性催化劑脫硝法的系統(tǒng)主要由催化劑反應器、催化劑和氨儲存和噴射系統(tǒng)所組成。 ② 布置在靜電除塵器和空氣預熱器之間 該法由于靜電除塵器無法在 300～400℃溫度下正常工作，因此很少采用。它們在電子加速器產生的電子束流輻照下，經電離、激發(fā)、分解等作用，可生成活性很強的離子、激發(fā)態(tài)分子。添加氨時，副產品可作為肥料使用。由于部分相關技術的限制，目前在大型鍋爐上應用尚有一定困難。這些活性物種引發(fā)的化學反應首先把氣態(tài)的 S02 和 N0x轉變?yōu)楦邇r氧化物，然后形成 HNO3 和 H2SO4。之后將煙氣降溫到 70～80℃目前降溫的方法有兩種：一是熱交換器，二是噴霧增濕降溫。采用 ESP 或布袋均可，但選擇布袋更優(yōu)。該方法的 NOx 脫除率相當可觀，其投資和運行費用也相對較低，但目前由于脈沖電源等技術尚不成熟，因此，距離大面積工業(yè)應用還有一段距離。下面簡單介紹同時脫硫脫硝的濕式系統(tǒng)： 1) 石灰/石膏法 采用生石灰、消石灰和微粒碳酸鈣制成吸收液，并加入少量硫酸將吸收液的 pH值調到 4～，則在洗滌反應塔里會發(fā)生下面的反應： Ca(OH)2+SO2→CaSO3+H2O CaSO3+SO2+H2O→Ca(HSO3)2 NO+2Ca(