【正文】 。 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(yīng)，而不與煙氣中的其他成分反應(yīng) )，當(dāng)不采用催化劑時(shí)， NH3 還原 NOx 的反應(yīng)只能在 850～ 1050℃ (或 900～ 1100℃ )這一狹窄的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。 爐膛噴射脫硝技術(shù) 爐膛噴射脫硝實(shí)際上是在爐膛上部噴射某種物質(zhì)，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。 (3) 燃燒分級(jí)燃燒技術(shù) 該技術(shù)是將鍋爐的燃燒分為二個(gè)區(qū)域進(jìn)行，將 85%左右的燃料送入第一級(jí)燃燒區(qū)進(jìn)行富氧燃燒，生成大量的 NOx，在第二級(jí)燃燒區(qū)送入 15%的燃料 (天然氣為主 )，進(jìn)行缺氧燃燒，將第一區(qū)生成的 NOx 進(jìn)行還原，同時(shí)抑制 NOx 的生成，可降低 NOx 的排放。 該技術(shù)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(shù)。因此，在運(yùn)行調(diào)整中，必須根據(jù)煤種的變化，隨時(shí)進(jìn)行燃燒配風(fēng)調(diào)整 。目前，對(duì)低氮燃燒技術(shù)的要求是，在降低 NOx的同時(shí)，使鍋爐燃燒穩(wěn)定，且飛灰含碳量不能超標(biāo)，并兼顧鍋爐防結(jié)渣與腐蝕等問題。這些技術(shù)可單獨(dú)或組合使用。 快速型 NOx 的生成機(jī)理 快速型 NOx 主要是指燃料中的碳?xì)浠衔镌谌剂蠞舛容^高區(qū)域燃燒時(shí)所產(chǎn)生的烴與燃燒空氣中的 N2 分子發(fā)生反應(yīng)，形成的 CN、 HCN，繼續(xù)氧化而生成的 NOx。 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%。隨著爐膛溫度的升高及煤粉細(xì)度的減小 (煤粉變細(xì) )，揮發(fā)分 N 的比例增大，焦炭 N 的比例減小。研究燃料型 NOx 的生成和破壞機(jī)理，對(duì)于控制燃燒過程中 NOx的生成和排放，具有重要的意義。 燃料型 NOx 的生成機(jī)理 燃料型 NOx 的生成是燃料中的氮化合物在燃燒過程中進(jìn)行熱分解，繼而進(jìn)一步氧化反應(yīng)而生成的 NOx，稱為燃料型 NOx。 熱力型 NOx 的生成機(jī)理 熱力型 NOx 是空氣中的氧 (O2)和氮 (N2)在燃料燃燒時(shí)所形成的高溫環(huán)境下生成的 NO 和 NO2 的總和，其總反應(yīng)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(yīng)時(shí)間的關(guān)系很大，當(dāng)燃燒區(qū)域溫度低于 1000℃時(shí)， NO 生成量很??；當(dāng)溫度在 1300～1500℃時(shí)， 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(shù)規(guī)律增加。研究表明，在煤的燃燒過程中生成 NOx 的主要途徑有三個(gè)： (1) 熱力型 NOx，它是空氣中的氮?dú)庠诟邷叵卵趸傻? NOx。 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。 公用工程系統(tǒng)及配套設(shè)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(dá) 1400m3/h，供水能力能滿足熱電廠全廠最大耗水量。如采用 氨水 作為還原劑，最佳反應(yīng)溫度是 850℃～1050℃。液氨為高壓儲(chǔ)存，氨水濃度達(dá)到 28%時(shí)，也有相當(dāng)大的儲(chǔ)存壓力，使得氨水的儲(chǔ)存系統(tǒng)變得復(fù)雜和昂貴。主要特點(diǎn)如下： (1) 液氨的投資、運(yùn)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(guó)家有關(guān)的法規(guī)和勞動(dòng)安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求，其運(yùn)輸、存儲(chǔ)涉及應(yīng)有嚴(yán)格的安全保證和防火措施。 還原劑特點(diǎn) 在燃煤電廠脫硝工藝中直接參加化學(xué)反應(yīng)的是還原 劑氨氣。不同尿素濃度的水溶液有不同結(jié)晶溫度， 40%(重量 )尿素水溶液結(jié)晶溫度約 2℃、50%(重量 )尿素水溶液結(jié)晶溫度約 18℃。與鹵素、氧化汞、氧化銀接觸會(huì)形成對(duì)震動(dòng)敏感的化合物。 10%＜含氨≤ 35%的氨溶液，危險(xiǎn)貨物編號(hào)為 82503；用于脫硝的還原劑通常采用 20%～ 25%濃度的氨水。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(shí)有爆炸的危險(xiǎn)，氨和空氣混合物達(dá)到上述濃度范圍遇明火會(huì)燃燒和爆炸，如有油類或其它可燃性物質(zhì)存在，則危險(xiǎn)性更高。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。 (2) 公路運(yùn)輸條件 是京建、津圍公路的必經(jīng)之路，距離京、津、唐、承均在兩小時(shí)車程之內(nèi)。興隆河流較多，多源于縣內(nèi)中部山地，呈輻射狀向鄰縣分流?？h境多山，氣溫垂直變化明顯。全縣疆界為 3000 多平方公里。 20xx 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(bào)告的編 制工作。 (2) 項(xiàng)目改造目標(biāo) 根據(jù)最新頒布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB1322320xx)要求，自 20xx 年 7 月 1 日起，現(xiàn)有燃煤火力發(fā)電鍋爐 NOx 排放濃度，應(yīng)控制在 100mg/Nm3 以下的要求，同結(jié)合現(xiàn)有熱電廠鍋爐 NOx 排放濃度、鍋爐投運(yùn)時(shí)間，熱電廠 3 號(hào)鍋爐際氮氧化物排放監(jiān)測(cè)濃度在 ，確定本次脫硝改造目標(biāo)為： 3 號(hào)鍋爐氮氧化物排放濃度小于 100mg/Nm3。大氣中的 NOX 和揮發(fā)性有機(jī)物達(dá)到一定濃度后，在太陽(yáng)光照射下經(jīng)過一系列復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生光化學(xué)煙霧，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)遭受損害，農(nóng)作物減產(chǎn)。 20xx 年火電行業(yè)排放的氮氧化物總量已增至 1073 萬(wàn)噸，約占全國(guó)氮氧化物排放總量的 45%。 為滿足國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求， 承德興隆鵬生熱電 有限公司于 20xx 年 1 月委托 河北誠(chéng)譽(yù)噴霧技術(shù)有限公司進(jìn)行興隆鵬生熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目 煙氣脫硝技改項(xiàng)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(xiàng)目能及時(shí)、正確地實(shí)施，為下階段工作順利開展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 本項(xiàng)目由 河北誠(chéng)譽(yù)噴霧技術(shù)有限公司 負(fù)責(zé)相應(yīng)工藝系統(tǒng)、公用系統(tǒng)改造的可行性研究同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的項(xiàng)目投資估算、環(huán)保效益分析、改造最終目標(biāo)的評(píng)價(jià)。 (7) 與本技改項(xiàng)目研究有關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，采用 興隆熱電 有限公司提供的資料及數(shù)據(jù)。 (3) 在優(yōu)化方案的基礎(chǔ)上，推薦脫硝工藝，亦即在技術(shù)上先進(jìn)適用、經(jīng)濟(jì)適宜、操作可行、進(jìn)度合理， 且本項(xiàng)目實(shí)施后，能達(dá)到預(yù)期的技術(shù)目標(biāo)，最終實(shí)現(xiàn)環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益的提高。 編制依據(jù)及原則 編制依據(jù) (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(chǎn) 脫硝技改項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告的委托》 (見附件一 )； (2) 環(huán)境保護(hù)部文件環(huán)發(fā) [20xx]10 號(hào)關(guān)于發(fā)布《火電廠氮氧化物防治技術(shù)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(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告 書》 (4) 《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB1322320xx)(20xx 年 1 月 1 日起實(shí)施 )； (5) 《火力發(fā)電廠可行性研究報(bào)告內(nèi)容深度規(guī)定》 (DL/T537520xx)； (6)《小型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB5004920xx)(20xx 年 12 月 1 日起實(shí)施 )； (7) 《火力發(fā)電廠燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算技術(shù)規(guī)程》 (DL/T524020xx)； (8) 《火電廠煙氣脫硝工程技術(shù)規(guī)范選擇性非催化還原法》 (HJ56320xx)； (9) 《火電廠煙氣脫硝技術(shù)導(dǎo)則》 (DL/T29620xx)； (10) 火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程，以及各專業(yè)有關(guān)技術(shù)規(guī)程規(guī)定； (11) 中華人民共和國(guó)的有關(guān)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(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及自治區(qū)級(jí)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范； 編制原則 根據(jù)熱電廠現(xiàn)有工藝系統(tǒng)及設(shè)備現(xiàn)狀，以及有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，結(jié)合煙氣脫硝改造后應(yīng)滿足的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求，提出改造方案。為保證生產(chǎn)安全穩(wěn)定，公司在原有一爐一機(jī)（一臺(tái) 130t/h 循環(huán)流化床鍋爐及一臺(tái) 25MW 汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)組）基礎(chǔ)上于 20xx 年投資 3500 萬(wàn)元再建一臺(tái) 75t/h流化床鍋爐（現(xiàn)已投入生產(chǎn)），有效地保證了生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行，為企業(yè)取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)奠定了基礎(chǔ)。 (5) 建設(shè)進(jìn)度 本項(xiàng)目煙氣脫硝改造計(jì)劃利用機(jī)組大、小修進(jìn)行，工期一般按 60 天控制。 承德 興隆鵬生熱力有限公司熱電聯(lián)產(chǎn) 項(xiàng) 目 SNCR 脫硝技術(shù)改造 可行性研究報(bào)告 20xx 年 2 月 1 總論 項(xiàng)目及建設(shè)單位基本情況 項(xiàng)目基本情況 (1) 項(xiàng)目名稱 河北承德興隆縣鵬生熱電 有限公司熱電 聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目 130t/h， 2*75t/h 煙氣脫硝技改項(xiàng)目。 (4) 建設(shè)規(guī)模 電廠現(xiàn)有容量為 75t/h 兩臺(tái)和 130t/h 一臺(tái)的循環(huán)流化床鍋爐， 本項(xiàng)目為 1 號(hào)～ 3 號(hào)鍋爐煙氣脫硝改造。目前主要為園區(qū)內(nèi) 40余家食品加工企業(yè)及麥芽糖廠供汽和華北電網(wǎng)輸送電。 項(xiàng)目編制單位資質(zhì) 新疆電力設(shè)計(jì)院具有《質(zhì)量管理體系認(rèn)證證書》、《環(huán)境管理體系認(rèn)證證書》、《職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證證書》、電力行業(yè)設(shè)計(jì)甲級(jí)、勘察綜合甲級(jí)、建筑設(shè)計(jì)甲級(jí)、工程總承包甲級(jí) 、工程咨詢甲級(jí)、測(cè)繪甲級(jí)、水土保持方案編制甲級(jí)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)甲級(jí)、工程監(jiān)理甲級(jí)、勞動(dòng)安全衛(wèi)生預(yù)評(píng)價(jià)乙級(jí)，以及市政 (熱力 )設(shè)計(jì)乙級(jí)、 環(huán)境污染防治乙級(jí)、消防設(shè)計(jì)乙級(jí)等資質(zhì)。 (2) 結(jié)合機(jī)組的現(xiàn)狀，包括機(jī)組容量、剩余壽命等，充分考慮當(dāng)?shù)氐馁Y源條件和建設(shè)條件，包括現(xiàn)場(chǎng)施工條件、允許的施工周期等，對(duì)脫硝改造方案進(jìn)行有針對(duì)性的研究。 (6) 機(jī)組年利用小時(shí)均按 8000 小時(shí)考慮 ，其中一臺(tái) 75t/h 的為備用爐，整體運(yùn)行數(shù)據(jù)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)按照一臺(tái) 130t/h和一臺(tái) 75t/h計(jì)算。 綜合以上各方面的研究成果，對(duì)本項(xiàng)目改造的可行性提出主要結(jié)論意見，并對(duì)下一步工作提出建議。全廠氮氧化物排放濃度 在，已超出最新頒布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB1322320xx)中 100mg/Nm3 的要求。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。通常所說的氮氧化物 NOx 有多種不同形式： N2O、 NO、 NO N2O N2O4 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(duì)中樞神經(jīng)產(chǎn)生影響。 燃煤電廠是對(duì)大氣污染物貢獻(xiàn)量較大的行業(yè)之一，為改善大氣環(huán)境質(zhì)量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，對(duì)實(shí)現(xiàn)火電行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，加快循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā) 展，實(shí)現(xiàn)總量控制目標(biāo)和污染物消減目標(biāo)，消除和減輕環(huán)境污染局面都具有重要意義。并根據(jù)建設(shè)單位要求，對(duì)國(guó)內(nèi)脫硝工程進(jìn)行全面的調(diào)研和收集資料； 20xx 年 12 月 27 日～ 20xx 年 12 月 29 日，項(xiàng)目組進(jìn)行有針對(duì)性的 分析和研究，完成了本項(xiàng)目煙氣脫硝改造可行性研究報(bào)告初稿的編寫并向建設(shè)單位征求意見； 20xx 年 1 月 21～ 25 日，與電廠相關(guān)人員進(jìn)行技術(shù)交流，補(bǔ)充收集資料。北緯 40 度 12 分至 40度 43 分，東經(jīng) 117 度 12 分至 118 度 18 分。 工程地質(zhì)與水文氣象 全縣年平均 氣溫 在 ~℃之間。由此可見，全縣降水豐沛， 雨熱同期 ，對(duì) 農(nóng)林牧各業(yè)生產(chǎn)較為有利。 交通運(yùn)輸 (1) 鐵路運(yùn)輸條件 興隆縣交通十分便利， 京承鐵路 縱貫興隆全境 。 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(gè)脫硝系統(tǒng)中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。液態(tài)氨變氣態(tài)氨時(shí)會(huì)膨脹 850 倍，并形成氨云。 35%＜含氨＜ 50%為《危險(xiǎn)貨物品名表》、《危險(xiǎn)化學(xué)品名錄》 (20xx 版 )規(guī)定之危險(xiǎn)品，危險(xiǎn)物編號(hào)為 22025。與強(qiáng)氧化劑和酸劇烈反應(yīng)。 尿素的特性：尿素是白色或淺黃色的結(jié)晶體，易溶于水，水溶液呈中性反 應(yīng)。尿素在運(yùn)輸、儲(chǔ)存中無需安全及危險(xiǎn)性的考量，更不須任何的緊急程序來確保安全。因此，選擇還原劑原料主要有三類：液氨、氨水、尿素。 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。 表 SNCR 脫硝還原劑液氨和尿素比較 項(xiàng)目 氨水 尿素 品質(zhì)要求 質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥ 20/25%， 殘?jiān)俊?， 色度 /號(hào)≤ 80 號(hào) 純度應(yīng)保證總氮含量在%以上合格品 技術(shù)工藝成熟 成熟 成熟 占地 較大 小 系統(tǒng)復(fù)雜性 較簡(jiǎn)單 簡(jiǎn)單 還原劑的消耗 高 低 還原劑的費(fèi)用 低 高 運(yùn)輸費(fèi)用 低 較高 安全性 有毒 無害 存儲(chǔ)條件 陰涼通風(fēng)處 常壓、干態(tài)