【正文】 HSO3)2+H2O→1/2N2++2SO2 O2+2Ca(HSO3)2+H2O→1/2N2++2SO2 2）氨/石膏法 在洗滌反應(yīng)器中在加入 NH3，則會(huì)發(fā)生下面的反應(yīng)： 2NH3+SO2+H2O→(NH4)2SO3 (NH4)2SO3+SO2+H2O→NH4HSO3 NH4HSO3+2Ca(OH)2→+2NH3+7/2H2O+CaSO3 NO+2NH4HSO3→1/2N2+(NH4)2SO4+SO2+H2O NO2+4NH4HSO3→1/2N2+2(NH4)2SO4+2SO2+2H2O 傳統(tǒng)濕式系統(tǒng)的普遍缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)復(fù)雜運(yùn)行成本和初投資較高。 (2) 脫硝工藝要適用于項(xiàng)目已經(jīng)確定的煤質(zhì)條件、并考慮燃煤來(lái)源變化的可能性。 (6) 脫硝還原劑有穩(wěn)定可靠的來(lái)源。 脫硝工藝的選擇 主要技術(shù)路線 根據(jù)熱電廠提供資料，熱電廠 1～3 號(hào)鍋爐實(shí)際氮氧化物排放監(jiān)測(cè)濃度在 ，由以上數(shù)據(jù)可以看出：NOx 排放濃度 1～3 號(hào)鍋爐均不滿足《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223－2011)中 200mg/Nm3 的要求。煙氣脫硝技術(shù)主要有：選擇性催化還原技術(shù)(SCR)、選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)、SNCR－SCR 聯(lián)合脫硝技術(shù)及其他煙氣脫硝技術(shù)。 主要技術(shù)特點(diǎn) (1) 選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR) 1) 反應(yīng)機(jī)理選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)是當(dāng)前 NOx 治理中采用且具有一定前途的爐內(nèi)脫硝技術(shù)之一。溫度高，還原劑被氧化成 NOx，煙氣中的 NOx 含量不減少反而增加；溫度低，反應(yīng)不充分，造成還原劑流失，對(duì)下游設(shè)備產(chǎn)生不利的影響甚至造成新的污染。 圖 SNCR 工藝示意圖 ③ 適當(dāng)?shù)?NH3/NOx 摩爾比 NH3/NOx 摩爾比對(duì) NOx 脫除率影響也很大。 ④ 還原劑和煙氣的混合 兩者的充分混合是保證充分反應(yīng)的又一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵，是保證在適當(dāng)?shù)?NH3/NOx 摩爾比下得到較高的 NOx 還原率的基本條件之一。根據(jù)美國(guó)環(huán)保署所做的 NOx 還原率與鍋爐容量之間關(guān)系的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，隨著鍋爐容量的增大，SNCR 的 NOx 還原率呈下降的趨勢(shì)。 3) SNCR 技術(shù)的特點(diǎn) 由于 SNCR 技術(shù)的方案需要確定爐膛氮氧化物濃度數(shù)據(jù)，依此來(lái)確定合適的脫硝效率，并進(jìn)行還原劑供應(yīng)系統(tǒng)和爐區(qū)噴射系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 SNCR 技術(shù)是將氨基還原劑(如液氨、氨水、尿素)溶解稀釋到 10%以下，利用機(jī)械式噴槍將還原劑溶液霧化成液滴噴入爐膛，熱解生成氣態(tài) NH3，在 800℃～1100℃溫度區(qū)域(通常為鍋爐對(duì)流換熱區(qū))和沒有催化劑的條件下，NH3 與 NOx 進(jìn)行選擇性非催化還原反應(yīng)，將 NOx 還原成 N2 與 H2O 溶液。因此，對(duì)于鍋爐煙氣系統(tǒng)的影響相對(duì)比較小。 ② 還原劑的消耗量比較大 由于氨/NOx 摩爾比高達(dá) 以上，相比 SCR 工藝 80%的效率而言，氨的消耗量幾乎高一倍，而脫硝率卻低一半，物料消耗費(fèi)用極高，因此，當(dāng)原始氮氧化物濃度較高時(shí)，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性很差。 5 脫硝改造工程設(shè)想 脫硝場(chǎng)地布置 脫硝裝置的布置原則 根據(jù)現(xiàn)有電廠總平面布置的具體要求：重視外部條件，完善總體規(guī)劃；滿足使用要求，工藝流程合理；遠(yuǎn)近規(guī)劃結(jié)合；布置緊湊，注意節(jié)約用地；結(jié)合地形地質(zhì)，因地制宜布置；符合防火規(guī)定，確保安全生產(chǎn)；注意風(fēng)向朝向；交通運(yùn)輸方便，避免迂回重復(fù)；建筑群體組合，整齊美觀協(xié)調(diào)；有利檢修活動(dòng)。 (3) 儲(chǔ)存區(qū)為三臺(tái)鍋爐共用一套系統(tǒng)，布置在電廠全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。 表 脫硝裝置工藝基礎(chǔ)參數(shù)序號(hào) 參數(shù)名稱單 位 參數(shù)值130t/h75t/h1煙 氣 量 Nm3/h 3500002入口煙溫℃ 8309003入口實(shí)際 NOX 濃度mg/Nm 3874脫除 NOX 效率 % ≥75 5年利用小時(shí) h 8000 選擇性非催化還原法(SNCR) 系統(tǒng)描述 SNCR 系統(tǒng)主要包括還原劑制備、儲(chǔ)存及供應(yīng)系統(tǒng)、稀釋水系統(tǒng)、計(jì)量混合系統(tǒng)、還原劑噴射系統(tǒng)及控制系統(tǒng)五部分。還原劑噴射系統(tǒng)將還原劑溶液霧化后噴射入爐內(nèi)。 儲(chǔ)罐及泵站模塊可安裝于混凝土圍堰內(nèi)。 使用氨水作為還原劑氨水與尿素使用相同的儲(chǔ)罐，儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)滿足儲(chǔ)存氨水的條件。 稀釋水儲(chǔ)存在不銹鋼罐內(nèi)，用于稀釋還原劑。 計(jì)量混合系統(tǒng) NOx 控制儀所要求的必要數(shù)量的還原劑由管線供應(yīng)。還原劑混合液的壓力由安裝的壓力計(jì)控制。 本工程每臺(tái)鍋爐擬配制一定數(shù)量的噴槍，噴槍布置在合適溫度區(qū)間的爐膛，用于分配稀釋后的還原劑，孔徑尺寸根據(jù)實(shí)際選擇噴槍尺寸確定。操作人員依據(jù) DCS 系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)尿素溶液制備、儲(chǔ)存模塊、稀釋水模塊、計(jì)量混合模塊、噴射模塊的系統(tǒng)設(shè)備的控制及運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視。套22液位計(jì)磁翻板式，帶信號(hào)輸出，帶保溫 臺(tái)43溫度變送器 0~100℃ 法蘭 耐磨 臺(tái)24 電加熱器HR10/380CG250/2/，6kw臺(tái)25噴淋降溫裝置HBCYA套16壓力變送器，防爆，24v臺(tái)27安全閥DN25 臺(tái)28配套管件、閥門多種型號(hào)，套1三、清水儲(chǔ)存系統(tǒng)1清水罐5m3套12吸收水罐5m3套13浮球閥DN32 臺(tái)14配套管件、閥門多種型號(hào)，套1四、加壓計(jì)量系統(tǒng)1還原劑輸送泵DN25，PN25，套22清水輸送泵DN25，PN25，套23備用泵DN25，PN25，套24混合器DN25 臺(tái)25電動(dòng)閥220V DN25 法蘭臺(tái)66金轉(zhuǎn)流量計(jì)24V 法蘭 防腐型 179。 電氣系統(tǒng) 用電負(fù)荷 本期工程所有脫硝負(fù)荷均為 380/220V 低壓負(fù)荷。 熱控儀表及其它 220V 控制電源由主廠房 UPS(5kVA)供給一路工作電源，另從脫硝MCC 段供給一路備用電源。照明采用 380/220V 三相四線制中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)；照明分為正常照明及事故照明。電纜構(gòu)筑物的孔洞，用耐火材料封堵，電纜橋架底層設(shè)阻火隔板，所有橋架按規(guī)定在適當(dāng)位置設(shè)耐火槽盒，封堵采用阻火包、有機(jī)耐火堵料、無(wú)機(jī)耐火堵料、槽盒、阻火隔板、防火涂料等。 1 號(hào)、2 號(hào)、3 號(hào)鍋爐脫硝系統(tǒng)控制柜采用與原中控系統(tǒng)控制系統(tǒng)(DCS)相同的產(chǎn)品，脫硝系統(tǒng)控制柜布置在電子設(shè)備間內(nèi)。還原劑系統(tǒng)擬納入DCS 系統(tǒng)進(jìn)行控制。若噴槍的流量變化太大，將會(huì)影響到霧化噴射效果，從而影響脫硝效率和氨逃逸。反應(yīng)器后煙氣中 NOx 的濃度水平通過(guò)煙氣分析儀測(cè)定并作為實(shí)際測(cè)量值反饋給主控制器。 (3) 功能組控制：一個(gè)工藝系統(tǒng)流程為主及其相關(guān)輔助設(shè)備的順序控制，并將對(duì)子組級(jí)發(fā)出控制命令。 供電、氣源及其他 供電 本項(xiàng)目所配供的脫硝系統(tǒng) DCS 控制機(jī)柜的電源擬考慮取自每臺(tái)鍋爐 DCS 各自的配電柜，每面機(jī)柜需要兩路電源，其中一路為 UPS 電源。 其他 因主廠房?jī)?nèi)原有電纜橋架不能滿足本期改造的需要，主廠房?jī)?nèi)需新增電纜橋架，用于鍋爐脫硝改造，橋架走向與原橋架走向相同。實(shí)施控制系統(tǒng)全廠一體化策略。所有的信號(hào)可以以通訊方式或 4～20mA 信號(hào)進(jìn)入 DCS，脫硝系統(tǒng)的 CEMS 還應(yīng)配置數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，并按當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的要求上傳相關(guān) CEMS 數(shù)據(jù)。 環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 本期工程采用的大氣、水體、噪聲標(biāo)準(zhǔn)如下： (1) 環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 1)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095－96)及修改單的通知中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)； 2)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB38382002)中的Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)； 3)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848－93)中的Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)； 4)《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096－2008)中 3 類標(biāo)準(zhǔn)； 5)《一般工業(yè)固體廢棄物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18599－2001)中Ⅱ類場(chǎng)的要求。 其他污染源及污染物 本期工程在制氨脫硝過(guò)程中有一些設(shè)備噪聲，主要是泵等的噪聲。爐膛中噴入氨水或尿素，本期工程煙氣脫硝裝置的出口氨逃逸濃度常控制在 8ppm以下，未反應(yīng)的氨氣主要與煙氣中的 S03 及飛灰在低溫下發(fā)生固化反應(yīng)，根據(jù)德國(guó)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，約 20%的氨以硫酸鹽形式粘附在空預(yù)器表面，少于 2%的氨進(jìn)入脫硫系統(tǒng)，少于 1%的氨以氣態(tài)形式隨煙氣排放，本期工程利用一座高煙囪排放煙氣，以提高煙氣的熱釋放率，有利于煙氣抬升，充分利用大氣的擴(kuò)散稀釋能力，降低煙氣污染物的落地濃度，對(duì)比《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB1455493)，脫硝裝置出口的少量氨逃逸不會(huì)對(duì)大氣造成氨污染。設(shè)備產(chǎn)生的噪聲，由于能量較小，在較短距離內(nèi)衰減很快。脫硝工程控制室、值班室均須采用密閉門窗結(jié)構(gòu)。 環(huán)境影響分析主要結(jié)論 本期工程采用選擇性非催化還原法技術(shù)(SNCR)脫除煙氣中氮氧化物。 社會(huì)效益分析 環(huán)境效益 改擴(kuò)建完成后采暖期全廠采鍋爐煙氣產(chǎn)生量為397000m3/h、煙塵產(chǎn)生濃度為20100mg/mSO2產(chǎn)生濃度為890mg/m3；改擴(kuò)建工程脫硫效率90%，%，脫氮效率80%。；SO2排放濃度為89mg/m3；；考慮聯(lián)合脫除率ηHg=70%計(jì)算，；煙氣黑度（格林曼黑度）小于1級(jí)。 (1) 對(duì)動(dòng)物和人體的危害 NO 對(duì)血紅蛋白的親和力非常強(qiáng)，是氧的數(shù)十萬(wàn)倍。NO2 對(duì)生物的毒性是 NO 的五倍，且相比于 SO2，NO2 更容易侵入到肺部組織，SO2 只在有微塵的場(chǎng)合下才能到達(dá)肺部中，而 NO2 即使是單獨(dú)存在的情況下也很容易進(jìn)入肺的深部。該事件被列為世界十大環(huán)境污染事故之一。 (2) 形成化學(xué)煙霧 NOx 排放到大氣后有助于形成 O3 ，導(dǎo)致光化學(xué)煙霧的形成：NO+HC+O2+陽(yáng)光→NO2+O3(光化學(xué)煙霧)這是一系列反應(yīng)的總反應(yīng)。例如，將老鼠暴露在含有少量 NO 的環(huán)境中，在其血液中就能夠查出 NO血紅蛋白。 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益 NOx 的排放是酸雨的形成和對(duì)大氣中臭氧層破壞的重要原因之一，據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)：2011 年，我國(guó)的 NOx 排放量將達(dá)到 2404 萬(wàn)噸，其中近 70%來(lái)自于煤炭的直接燃燒，以燃煤為主的電力生產(chǎn)是 NOx 排放的主要來(lái)源。各污染物排放濃度滿足《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB132232011）要求。脫硝過(guò)程中不產(chǎn)生其他固體廢棄物，設(shè)備噪聲也不影響廠界現(xiàn)有噪聲水平。 環(huán)境監(jiān)測(cè) 本脫硝系統(tǒng)不單獨(dú)設(shè)置環(huán)保專職人員，環(huán)保管理工作由全廠統(tǒng)一管理，廠內(nèi)不設(shè)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，相應(yīng)環(huán)保監(jiān)測(cè)工作由當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門承擔(dān)。運(yùn)行時(shí)的噪聲對(duì)現(xiàn)有廠界噪聲沒有影響。 脫硝廢水影響分析 本期工程采用尿素和氨水為還原劑的選擇性非催化還原法技術(shù)(SNCR)時(shí)，在制氨區(qū)域排放廢水量很少，還原劑區(qū)設(shè)有地下廢水泵，通過(guò)廢水泵輸送到全廠的廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行凈化處理后重復(fù)使用。 環(huán)境影響分析 大氣環(huán)境影響分析及其防治措施 由于該脫硝工藝產(chǎn)生的氣體為 N2。 電廠主要污染源和主要污染物 大氣污染源及其污染物 本期工程采用選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)脫除煙氣中的氮氧化物，脫硝效率可達(dá)到 80%以上。 氣動(dòng)調(diào)節(jié)裝置選用進(jìn)口設(shè)備。 常規(guī)儀表(壓力、壓差、流量及溫度)，可按目前電廠所使用儀表進(jìn)行選型，但需要考慮防腐措施；用于爆炸場(chǎng)所的儀表必須符合相應(yīng)的防爆標(biāo)準(zhǔn)，并取得國(guó)家有關(guān)防爆檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的相應(yīng)防爆等級(jí)的防爆許可證。儀表的選型以成熟、可靠為原則。設(shè)置二路 AC220V電源，并配供一套 UPS 裝置。 煙氣連續(xù)排放檢測(cè)系統(tǒng)(CEMS) 鍋爐出口煙道上裝設(shè)一套煙氣分析儀表，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括： 鍋爐出口凈煙道：NOX、ONH 以上信號(hào)通過(guò)硬接線全部進(jìn)入 DCS 中進(jìn)行進(jìn)行監(jiān)視、計(jì)算，并在 DCS 內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制加氨量。 (2) 子組級(jí)控制：一個(gè)輔機(jī)為主及其相應(yīng)輔助設(shè)備的順序控制。 為保證 SNCR 脫硝效率，安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，還原劑稀釋液流量閉環(huán)控制系統(tǒng)的功能是通過(guò)調(diào)整還原劑和稀釋水的比例，使得噴槍中流體流量基本不變，而同時(shí)反應(yīng)器后煙氣中 NOx 的濃度水平不超過(guò)容許值。 還原劑系統(tǒng)的操作擬設(shè)置在脫硫綜合樓控制室，還原劑系統(tǒng)和脫硝系統(tǒng)合并設(shè)置一臺(tái)操作員站。在各脫硫操作員站也需增加脫硝畫面進(jìn)行監(jiān)控。 本期工程的接地裝置采用水平接地體為主、垂直接地體為輔的復(fù)合接地網(wǎng)，并最終與主體工程主接地網(wǎng)相連接，接地要求滿足全廠接地電阻要求。制氨區(qū)正常照明電源由制氨區(qū) MCC 提供，事故照明采用應(yīng)急燈方式。電動(dòng)機(jī)控制中心(MCC)開關(guān)柜選用 MNS 型抽屜柜，進(jìn)線方式為上進(jìn)上出(下進(jìn)下出)線；開關(guān)柜內(nèi)斷路器、接觸器、熱繼電器均采用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品；電動(dòng)機(jī)控制中心(MCC)內(nèi)電動(dòng)機(jī)回路(除暖通軸流風(fēng)機(jī)回路)均需裝設(shè)智能馬達(dá)保護(hù)器。 配電方式及布置 氨區(qū)(尿素)內(nèi)設(shè)置一段氨區(qū)(尿素)MCC，為氨區(qū)(尿素)內(nèi)低壓電負(fù)荷提供電源，電源采用雙電源進(jìn)線方式(采用自動(dòng)切換），分別引自氨區(qū)(尿素)附近的除灰 PC I(51)；PC Ⅱ(82)，MCC 布置在制氨區(qū)(尿素)配電室內(nèi)。還原劑通過(guò)安裝在鍋爐墻壁上的噴嘴噴入煙氣中。