【正文】 HSO3)2+H2O→1/2N2++2SO2 O2+2Ca(HSO3)2+H2O→1/2N2++2SO2 2）氨/石膏法 在洗滌反應器中在加入 NH3，則會發(fā)生下面的反應： 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)的普遍缺點是結構和系統(tǒng)復雜運行成本和初投資較高。 (2) 脫硝工藝要適用于項目已經確定的煤質條件、并考慮燃煤來源變化的可能性。 (6) 脫硝還原劑有穩(wěn)定可靠的來源。 脫硝工藝的選擇 主要技術路線 根據熱電廠提供資料，熱電廠 1～3 號鍋爐實際氮氧化物排放監(jiān)測濃度在 ，由以上數據可以看出：NOx 排放濃度 1～3 號鍋爐均不滿足《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223－2011)中 200mg/Nm3 的要求。煙氣脫硝技術主要有：選擇性催化還原技術(SCR)、選擇性非催化還原技術(SNCR)、SNCR－SCR 聯(lián)合脫硝技術及其他煙氣脫硝技術。 主要技術特點 (1) 選擇性非催化還原技術(SNCR) 1) 反應機理選擇性非催化還原技術(SNCR)是當前 NOx 治理中采用且具有一定前途的爐內脫硝技術之一。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，反應不充分，造成還原劑流失，對下游設備產生不利的影響甚至造成新的污染。 圖 SNCR 工藝示意圖 ③ 適當的 NH3/NOx 摩爾比 NH3/NOx 摩爾比對 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的又一個技術關鍵，是保證在適當的 NH3/NOx 摩爾比下得到較高的 NOx 還原率的基本條件之一。根據美國環(huán)保署所做的 NOx 還原率與鍋爐容量之間關系的統(tǒng)計結果，隨著鍋爐容量的增大，SNCR 的 NOx 還原率呈下降的趨勢。 3) SNCR 技術的特點 由于 SNCR 技術的方案需要確定爐膛氮氧化物濃度數據，依此來確定合適的脫硝效率，并進行還原劑供應系統(tǒng)和爐區(qū)噴射系統(tǒng)的設計。 SNCR 技術是將氨基還原劑(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(通常為鍋爐對流換熱區(qū))和沒有催化劑的條件下，NH3 與 NOx 進行選擇性非催化還原反應，將 NOx 還原成 N2 與 H2O 溶液。因此，對于鍋爐煙氣系統(tǒng)的影響相對比較小。 ② 還原劑的消耗量比較大 由于氨/NOx 摩爾比高達 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，物料消耗費用極高，因此，當原始氮氧化物濃度較高時，運行經濟性很差。 5 脫硝改造工程設想 脫硝場地布置 脫硝裝置的布置原則 根據現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；遠近規(guī)劃結合；布置緊湊，注意節(jié)約用地；結合地形地質，因地制宜布置；符合防火規(guī)定，確保安全生產；注意風向朝向；交通運輸方便，避免迂回重復；建筑群體組合，整齊美觀協(xié)調；有利檢修活動。 (3) 儲存區(qū)為三臺鍋爐共用一套系統(tǒng)，布置在電廠全年最小頻率風向的上風側。 表 脫硝裝置工藝基礎參數序號 參數名稱單 位 參數值130t/h75t/h1煙 氣 量 Nm3/h 3500002入口煙溫℃ 8309003入口實際 NOX 濃度mg/Nm 3874脫除 NOX 效率 % ≥75 5年利用小時 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、儲存及供應系統(tǒng)、稀釋水系統(tǒng)、計量混合系統(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。 儲罐及泵站模塊可安裝于混凝土圍堰內。 使用氨水作為還原劑氨水與尿素使用相同的儲罐，儲罐設計滿足儲存氨水的條件。 稀釋水儲存在不銹鋼罐內，用于稀釋還原劑。 計量混合系統(tǒng) NOx 控制儀所要求的必要數量的還原劑由管線供應。還原劑混合液的壓力由安裝的壓力計控制。 本工程每臺鍋爐擬配制一定數量的噴槍，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，孔徑尺寸根據實際選擇噴槍尺寸確定。操作人員依據 DCS 系統(tǒng)，實現對尿素溶液制備、儲存模塊、稀釋水模塊、計量混合模塊、噴射模塊的系統(tǒng)設備的控制及運行狀態(tài)的監(jiān)視。套22液位計磁翻板式，帶信號輸出，帶保溫 臺43溫度變送器 0~100℃ 法蘭 耐磨 臺24 電加熱器HR10/380CG250/2/，6kw臺25噴淋降溫裝置HBCYA套16壓力變送器，防爆，24v臺27安全閥DN25 臺28配套管件、閥門多種型號，套1三、清水儲存系統(tǒng)1清水罐5m3套12吸收水罐5m3套13浮球閥DN32 臺14配套管件、閥門多種型號，套1四、加壓計量系統(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25電動閥220V DN25 法蘭臺66金轉流量計24V 法蘭 防腐型 179。 電氣系統(tǒng) 用電負荷 本期工程所有脫硝負荷均為 380/220V 低壓負荷。 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 三相四線制中性點直接接地系統(tǒng)；照明分為正常照明及事故照明。電纜構筑物的孔洞，用耐火材料封堵，電纜橋架底層設阻火隔板，所有橋架按規(guī)定在適當位置設耐火槽盒，封堵采用阻火包、有機耐火堵料、無機耐火堵料、槽盒、阻火隔板、防火涂料等。 1 號、2 號、3 號鍋爐脫硝系統(tǒng)控制柜采用與原中控系統(tǒng)控制系統(tǒng)(DCS)相同的產品，脫硝系統(tǒng)控制柜布置在電子設備間內。還原劑系統(tǒng)擬納入DCS 系統(tǒng)進行控制。若噴槍的流量變化太大，將會影響到霧化噴射效果，從而影響脫硝效率和氨逃逸。反應器后煙氣中 NOx 的濃度水平通過煙氣分析儀測定并作為實際測量值反饋給主控制器。 (3) 功能組控制：一個工藝系統(tǒng)流程為主及其相關輔助設備的順序控制，并將對子組級發(fā)出控制命令。 供電、氣源及其他 供電 本項目所配供的脫硝系統(tǒng) DCS 控制機柜的電源擬考慮取自每臺鍋爐 DCS 各自的配電柜，每面機柜需要兩路電源，其中一路為 UPS 電源。 其他 因主廠房內原有電纜橋架不能滿足本期改造的需要，主廠房內需新增電纜橋架，用于鍋爐脫硝改造，橋架走向與原橋架走向相同。實施控制系統(tǒng)全廠一體化策略。所有的信號可以以通訊方式或 4～20mA 信號進入 DCS，脫硝系統(tǒng)的 CEMS 還應配置數據采集及處理系統(tǒng)，并按當地環(huán)保部門的要求上傳相關 CEMS 數據。 環(huán)境保護標準 本期工程采用的大氣、水體、噪聲標準如下： (1) 環(huán)境質量標準 1)《環(huán)境空氣質量標準》(GB3095－96)及修改單的通知中二級標準； 2)《地表水環(huán)境質量標準》(GB38382002)中的Ⅲ標準； 3)《地下水質量標準》(GB/T14848－93)中的Ⅲ類標準； 4)《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》(GB3096－2008)中 3 類標準； 5)《一般工業(yè)固體廢棄物貯存、處置場污染控制標準》(GB18599－2001)中Ⅱ類場的要求。 其他污染源及污染物 本期工程在制氨脫硝過程中有一些設備噪聲，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，根據德國運行經驗，約 20%的氨以硫酸鹽形式粘附在空預器表面，少于 2%的氨進入脫硫系統(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，充分利用大氣的擴散稀釋能力，降低煙氣污染物的落地濃度，對比《惡臭污染物排放標準》(GB1455493)，脫硝裝置出口的少量氨逃逸不會對大氣造成氨污染。設備產生的噪聲，由于能量較小，在較短距離內衰減很快。脫硝工程控制室、值班室均須采用密閉門窗結構。 環(huán)境影響分析主要結論 本期工程采用選擇性非催化還原法技術(SNCR)脫除煙氣中氮氧化物。 社會效益分析 環(huán)境效益 改擴建完成后采暖期全廠采鍋爐煙氣產生量為397000m3/h、煙塵產生濃度為20100mg/mSO2產生濃度為890mg/m3；改擴建工程脫硫效率90%，%，脫氮效率80%。；SO2排放濃度為89mg/m3；；考慮聯(lián)合脫除率ηHg=70%計算，；煙氣黑度（格林曼黑度）小于1級。 (1) 對動物和人體的危害 NO 對血紅蛋白的親和力非常強，是氧的數十萬倍。NO2 對生物的毒性是 NO 的五倍，且相比于 SO2，NO2 更容易侵入到肺部組織，SO2 只在有微塵的場合下才能到達肺部中，而 NO2 即使是單獨存在的情況下也很容易進入肺的深部。該事件被列為世界十大環(huán)境污染事故之一。 (2) 形成化學煙霧 NOx 排放到大氣后有助于形成 O3 ，導致光化學煙霧的形成：NO+HC+O2+陽光→NO2+O3(光化學煙霧)這是一系列反應的總反應。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。 社會經濟效益 NOx 的排放是酸雨的形成和對大氣中臭氧層破壞的重要原因之一，據有關部門統(tǒng)計：2011 年，我國的 NOx 排放量將達到 2404 萬噸，其中近 70%來自于煤炭的直接燃燒，以燃煤為主的電力生產是 NOx 排放的主要來源。各污染物排放濃度滿足《火電廠大氣污染物排放標準》（GB132232011）要求。脫硝過程中不產生其他固體廢棄物，設備噪聲也不影響廠界現有噪聲水平。 環(huán)境監(jiān)測 本脫硝系統(tǒng)不單獨設置環(huán)保專職人員，環(huán)保管理工作由全廠統(tǒng)一管理，廠內不設環(huán)境監(jiān)測站，相應環(huán)保監(jiān)測工作由當地環(huán)保部門承擔。運行時的噪聲對現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(SNCR)時，在制氨區(qū)域排放廢水量很少，還原劑區(qū)設有地下廢水泵，通過廢水泵輸送到全廠的廢水處理系統(tǒng)進行凈化處理后重復使用。 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(SNCR)脫除煙氣中的氮氧化物，脫硝效率可達到 80%以上。 氣動調節(jié)裝置選用進口設備。 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行選型，但需要考慮防腐措施；用于爆炸場所的儀表必須符合相應的防爆標準，并取得國家有關防爆檢驗機構的相應防爆等級的防爆許可證。儀表的選型以成熟、可靠為原則。設置二路 AC220V電源，并配供一套 UPS 裝置。 煙氣連續(xù)排放檢測系統(tǒng)(CEMS) 鍋爐出口煙道上裝設一套煙氣分析儀表，監(jiān)測項目包括： 鍋爐出口凈煙道：NOX、ONH 以上信號通過硬接線全部進入 DCS 中進行進行監(jiān)視、計算，并在 DCS 內實現自動控制加氨量。 (2) 子組級控制：一個輔機為主及其相應輔助設備的順序控制。 為保證 SNCR 脫硝效率，安全經濟運行，還原劑稀釋液流量閉環(huán)控制系統(tǒng)的功能是通過調整還原劑和稀釋水的比例，使得噴槍中流體流量基本不變，而同時反應器后煙氣中 NOx 的濃度水平不超過容許值。 還原劑系統(tǒng)的操作擬設置在脫硫綜合樓控制室，還原劑系統(tǒng)和脫硝系統(tǒng)合并設置一臺操作員站。在各脫硫操作員站也需增加脫硝畫面進行監(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合接地網，并最終與主體工程主接地網相連接，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，事故照明采用應急燈方式。電動機控制中心(MCC)開關柜選用 MNS 型抽屜柜，進線方式為上進上出(下進下出)線；開關柜內斷路器、接觸器、熱繼電器均采用優(yōu)質產品；電動機控制中心(MCC)內電動機回路(除暖通軸流風機回路)均需裝設智能馬達保護器。 配電方式及布置 氨區(qū)(尿素)內設置一段氨區(qū)(尿素)MCC，為氨區(qū)(尿素)內低壓電負荷提供電源，電源采用雙電源進線方式(采用自動切換），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。還原劑通過安裝在鍋爐墻壁上的噴嘴噴入煙氣中。