【正文】 現(xiàn)在規(guī)定環(huán)境中 NO 的容許量為 25mg/L。改擴(kuò)建完成后非采暖期全廠采鍋爐煙氣產(chǎn)生量為255000m3/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%。 根據(jù)《火電廠環(huán)境監(jiān)測(cè)管理規(guī)定》和《火電廠煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(HJ/T752001)的要求，在脫硝裝置后加裝煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)氮氧化物進(jìn)出口濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并在脫硝裝置出口處設(shè)氨逃逸監(jiān)測(cè)裝置。 噪聲環(huán)境影響分析、防治措施及綠化 本期工程的設(shè)備噪聲水平較低。本期工程鍋爐出口氮氧化物排放濃度為 ，通過(guò)脫硝裝置處理后，排放的 NOX 濃度 100mg/Nm3 以下，滿足最新排放標(biāo)準(zhǔn)的 100mg/Nm3 的要求。 對(duì)鍋爐出口安裝煙氣成分監(jiān)測(cè)設(shè)備，其要求為采用進(jìn)口或引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品。 氣源 鍋爐 SNCR、SCR 反應(yīng)裝置區(qū)域，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和 CEMS 吹掃用氣量很少，脫硝島不單獨(dú)設(shè)儀用空壓站，壓縮氣源將從鍋爐主廠房區(qū)域機(jī)組用氣母管就近就地引接；尿素區(qū)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，儀用壓縮氣源將就近引接。例如：取樣風(fēng)機(jī)子功能組等。 主要檢測(cè)控制方案 尿素稀釋液流量控制系統(tǒng) 當(dāng)鍋爐負(fù)荷或爐膛出口的 NOx 濃度變化時(shí)，送入爐膛的還原劑量也應(yīng)隨之變化，這將導(dǎo)致送入噴槍的流量發(fā)生變化。 儀表與控制系統(tǒng) 主廠房脫硝控制系統(tǒng) 1 號(hào)、2 號(hào)、3 號(hào)鍋爐脫硝改造擬單獨(dú)控制或者納入脫硫 DCS 系統(tǒng)進(jìn)行控制，三臺(tái)鍋爐合并設(shè)置控制機(jī)柜，機(jī)柜數(shù)量暫按一面考慮(配一對(duì) DPU 控制器)。 檢修、照明及電纜 本期工程采用照明與動(dòng)力合并的供電方式。噴嘴布置在爐膛出口和分離器之間的煙道上，鍋爐的熱量為反應(yīng)提供了熱量，使 NOx 在這里被還原。 控制系統(tǒng) 脫硝裝置采用 DCS 控制系統(tǒng)，單獨(dú)控制或者與脫硫系統(tǒng)一同控制，控制系統(tǒng)將具有較高的可靠性、可維護(hù)性與擴(kuò)展性、具有較高的自動(dòng)化水平。每個(gè)噴射點(diǎn)均由流量計(jì)控制，確保適當(dāng)?shù)姆峙洹Ｒ虼?，設(shè)計(jì)了稀釋水系統(tǒng)，用來(lái)保證在運(yùn)行工況變化時(shí)噴槍中流體流量基本不變。袋裝尿素由汽車運(yùn)輸?shù)綇S區(qū)，通過(guò)卸料放在尿素儲(chǔ)存站。 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)參數(shù)本期工程脫硝裝置設(shè)計(jì)采用的基礎(chǔ)參數(shù)，見表 。目前在歐洲和美國(guó)的 300MW 燃煤電站鍋爐上已有采用該法運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，但市場(chǎng)占有率較低。 SNCR 脫硝是在現(xiàn)有的鍋爐上增加一套系統(tǒng)。對(duì)于電站鍋爐，投資成本和運(yùn)行成本依據(jù) NOx 排放濃度的不同二有所差異，特別是運(yùn)行成本與煙氣原始 NOx 濃度關(guān)系十分巨大，因?yàn)樵?SNCR 工藝中,還原劑成本所占的份額達(dá)到 50%以上。根據(jù)美國(guó)環(huán)保署 Daniel C. Mussatti 等人做的 NOx 還原率與反應(yīng)溫度和停留時(shí)間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，圖 為 NOx 脫除率與 NH3/NOx 摩爾比的關(guān)系圖，從中可以看出，當(dāng) NH3/NOx 摩爾比小于 2，隨 NH3/NOx 摩爾比增加，NOx 脫除率顯著增加，但 NH3/NOx摩爾比大于 2 后，增加就很少。 2) 影響 SNCR 反應(yīng)的因素 ① 還原劑噴入點(diǎn)的選擇 噴入點(diǎn)必須保證使還原劑進(jìn)入爐膛內(nèi)適宜反應(yīng)的溫度區(qū)間(850～1050℃)，這個(gè)溫度范圍存在與鍋爐燃燒室和省煤室的過(guò)熱器區(qū)域。對(duì)在役燃煤機(jī)組進(jìn)行低氮燃燒技術(shù)改造后，其氮氧化物排放濃度仍不達(dá)標(biāo)或不滿足總量控制要求時(shí)，應(yīng)配置煙氣脫硝設(shè)施。 (5) 脫硝裝置應(yīng)布置合理。由于須加將 NO 氧化為 NO2 的設(shè)備，雖然效率高，但系統(tǒng)復(fù)雜，用水量大，并有水的污染，因此燃煤鍋爐很少采用。降溫后的煙氣與化學(xué)計(jì)量比的氨混合進(jìn)入等離子體反應(yīng)器，反應(yīng)產(chǎn)物由二次除塵設(shè)備收集。 3) 電暈放電等離子體同時(shí)脫硫脫硝技術(shù) 電暈放電過(guò)程中產(chǎn)生的活化電子(5～20Ev)在與氣體分子碰撞的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生OH、O2H、N、O 等自由基和 O3。電子束輻射處理煙氣技術(shù)地優(yōu)點(diǎn)有：能同時(shí)脫硫脫硝，處理過(guò)程中不用觸媒，不產(chǎn)生二次污染，不受塵埃影響，因是干式處理法，不影響原系統(tǒng)地?zé)嵝?，煙氣可不必再加熱即從煙囪排放? 缺點(diǎn)：催化劑宜中毒，催化劑反應(yīng)器宜受飛灰磨損，反應(yīng)器蜂窩狀通道宜堵塞，催化劑宜燒結(jié)，不適合于高活性催化劑。 煙氣脫硝技術(shù) 由于低 NOx 燃燒技術(shù)降低 NOx 的排放是比較低的(一般在 50%以下)，因此，當(dāng) NOx的排放標(biāo)準(zhǔn)要求比較嚴(yán)格時(shí)，就要考慮采用燃燒后的煙氣處理技術(shù)來(lái)降低 NOx 的排放量。下面著重介紹噴氨(或尿素)法。因此，該是技術(shù)多應(yīng)用于新鍋爐的設(shè)計(jì)及燃燒器的改造中。煤種不同燃燒所需的理論空氣量也不同。 脫硝工藝簡(jiǎn)介 目前，控制 NOX 排放的措施大致分為三類，第一類是低氮燃燒技術(shù)，通過(guò)各種技術(shù)手段，抑制或還原燃燒過(guò)程中生成的 NOX，來(lái)降低氮氧化物排放；第二類是爐膛噴射脫硝技術(shù)；第三類是煙氣凈化技術(shù)，包括濕法脫硝技術(shù)和干法脫硝技術(shù)。根據(jù)這一原理，將進(jìn)入鍋爐爐膛的煤粉分層分級(jí)引入燃燒的技術(shù)，可以有效的控制 NOx 的生成排放。因此，燃料型 NOx 是燃煤電廠鍋爐產(chǎn)生的 NOx 的主要途徑。 這三種類型的 NOx，其各自的生成量和煤的燃燒溫度有關(guān)，在電廠鍋爐中燃料型NOx 是最主要的，其占 NOx 總量的 60～80%，熱力型其次，快速型最少。 氣源 公司原有的螺桿式空壓機(jī)，排氣壓力 ，主要用于鍋爐微油點(diǎn)火系統(tǒng)、鍋爐吹灰調(diào)節(jié)閥控制氣源及檢修使用，用氣量很小，但是如采用SNCR 脫硝，用氣量較大，在 8m3/min 左右，原產(chǎn)氣量不能滿足煙氣脫硝改造工程壓縮空氣的使用。 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)俊埽?號(hào)≤80號(hào)%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(wú)害存儲(chǔ)條件陰涼通風(fēng)處常壓、干態(tài)存儲(chǔ)方式儲(chǔ)罐(液態(tài))料倉(cāng)(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(yīng)性快慢最佳反應(yīng)溫度850～1050℃900～1100℃管道堵塞現(xiàn)象無(wú)有初投資費(fèi)用低低運(yùn)行費(fèi)用低低設(shè)備安全要求應(yīng)符合GB150《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》等相關(guān)規(guī)定 由表 可以看出，采用 SNCR 噴入爐膛的還原劑應(yīng)在最佳煙氣溫度區(qū)間內(nèi)與煙氣中的 NOx 反應(yīng)，并通過(guò)噴槍的布置獲得最佳的煙氣－還原劑混合程度以達(dá)到最高的脫硝效率。因此，選擇還原劑原料主要有三類：液氨、氨水、尿素。 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)。35%＜含氨＜50%為《危險(xiǎn)貨物品名表》、《危險(xiǎn)化學(xué)品名錄》(2012版)規(guī)定之危險(xiǎn)品，危險(xiǎn)物編號(hào)為 22025。 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)。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。北緯40度12分至40度43分，東經(jīng)117度12分至118度18分。 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。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。 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。 (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。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。編號(hào)：時(shí)間：2021年x月x日書山有路勤為徑，學(xué)海無(wú)涯苦作舟頁(yè)碼：第55頁(yè) 共55頁(yè)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 2014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。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2011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)。 (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。 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)。2011 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%。 (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)》(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(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。全縣疆界為3000多平方公里。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。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。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。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℃。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。如采用氨水作為還原劑，最佳反應(yīng)溫度是 850℃～1050℃。 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。 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 生成量很小；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。研究燃料型 NOx 的生成和破壞機(jī)理，對(duì)于控制燃燒過(guò)程中 NOx的生成和排放，具有重要的意義。 在一般情況下，燃料型 NOx 的主要來(lái)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%。這些技術(shù)可單獨(dú)或組合使用。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。 (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。 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。煙氣脫硝分為干法、濕法。 ② 布置在靜電除塵器和空氣預(yù)熱器之間 該法由于靜電除塵器無(wú)法在 300～400℃溫度下正常工作，因此很少采用。添加氨時(shí)，副產(chǎn)品可作為肥料使用。這些活性物種引發(fā)的化學(xué)反應(yīng)首先把氣態(tài)的 S02 和 N0x轉(zhuǎn)變?yōu)楦邇r(jià)氧化物，然后形成 HNO3 和 H2SO4。采用 ESP 或布袋均可，但選擇布袋更優(yōu)。下面簡(jiǎn)單介紹同時(shí)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(diào)到 4～，則在洗滌反應(yīng)塔里會(huì)發(fā)生下面的反應(yīng)： Ca(OH)2+SO2→CaSO3+H2O CaSO3+SO2+H2O→Ca(HSO3)2 NO+2Ca(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。 (6) 脫硝還原劑有穩(wěn)定可靠的來(lái)源。煙氣脫硝技術(shù)主要有：選擇性催化還原技術(shù)(S