【正文】 現(xiàn)在規(guī)定環(huán)境中 NO 的容許量為 25mg/L。改擴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)測管理規(guī)定》和《火電廠煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(HJ/T752001)的要求，在脫硝裝置后加裝煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)對氮氧化物進出口濃度進行監(jiān)測，并在脫硝裝置出口處設(shè)氨逃逸監(jiān)測裝置。 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 ，通過脫硝裝置處理后，排放的 NOX 濃度 100mg/Nm3 以下，滿足最新排放標準的 100mg/Nm3 的要求。 對鍋爐出口安裝煙氣成分監(jiān)測設(shè)備，其要求為采用進口或引進技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品。 氣源 鍋爐 SNCR、SCR 反應(yīng)裝置區(qū)域，氣動執(zhí)行機構(gòu)和 CEMS 吹掃用氣量很少，脫硝島不單獨設(shè)儀用空壓站，壓縮氣源將從鍋爐主廠房區(qū)域機組用氣母管就近就地引接；尿素區(qū)氣動執(zhí)行機構(gòu)，儀用壓縮氣源將就近引接。例如：取樣風(fēng)機子功能組等。 主要檢測控制方案 尿素稀釋液流量控制系統(tǒng) 當鍋爐負荷或爐膛出口的 NOx 濃度變化時，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、2 號、3 號鍋爐脫硝改造擬單獨控制或者納入脫硫 DCS 系統(tǒng)進行控制，三臺鍋爐合并設(shè)置控制機柜，機柜數(shù)量暫按一面考慮(配一對 DPU 控制器)。 檢修、照明及電纜 本期工程采用照明與動力合并的供電方式。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、可維護性與擴展性、具有較高的自動化水平。每個噴射點均由流量計控制，確保適當?shù)姆峙?。因此，設(shè)計了稀釋水系統(tǒng)，用來保證在運行工況變化時噴槍中流體流量基本不變。袋裝尿素由汽車運輸?shù)綇S區(qū)，通過卸料放在尿素儲存站。 設(shè)計基礎(chǔ)參數(shù)本期工程脫硝裝置設(shè)計采用的基礎(chǔ)參數(shù)，見表 。目前在歐洲和美國的 300MW 燃煤電站鍋爐上已有采用該法運行經(jīng)驗，但市場占有率較低。 SNCR 脫硝是在現(xiàn)有的鍋爐上增加一套系統(tǒng)。對于電站鍋爐，投資成本和運行成本依據(jù) NOx 排放濃度的不同二有所差異，特別是運行成本與煙氣原始 NOx 濃度關(guān)系十分巨大，因為在 SNCR 工藝中,還原劑成本所占的份額達到 50%以上。根據(jù)美國環(huán)保署 Daniel C. Mussatti 等人做的 NOx 還原率與反應(yīng)溫度和停留時間的關(guān)系的實驗結(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 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 還原劑噴入點的選擇 噴入點必須保證使還原劑進入爐膛內(nèi)適宜反應(yīng)的溫度區(qū)間(850～1050℃)，這個溫度范圍存在與鍋爐燃燒室和省煤室的過熱器區(qū)域。對在役燃煤機組進行低氮燃燒技術(shù)改造后，其氮氧化物排放濃度仍不達標或不滿足總量控制要求時，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)計量比的氨混合進入等離子體反應(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脫硫脫硝技術(shù) 電暈放電過程中產(chǎn)生的活化電子(5～20Ev)在與氣體分子碰撞的過程中會產(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)點有：能同時脫硫脫硝，處理過程中不用觸媒，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：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 NOx的排放標準要求比較嚴格時，就要考慮采用燃燒后的煙氣處理技術(shù)來降低 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)，通過各種技術(shù)手段，抑制或還原燃燒過程中生成的 NOX，來降低氮氧化物排放；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，將進入鍋爐爐膛的煤粉分層分級引入燃燒的技術(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，排氣壓力 ，主要用于鍋爐微油點火系統(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目氨水尿素品質(zhì)要求質(zhì)量分數(shù)≥20/25%，殘渣含量≤，色度/號≤80號%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)雜性較簡單簡單還原劑的消耗高低還原劑的費用低高運輸費用低較高安全性有毒無害存儲條件陰涼通風(fēng)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(yīng)性快慢最佳反應(yīng)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(shè)備安全要求應(yīng)符合GB150《危險化學(xué)品安全管理條例》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。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《危險貨物品名表》、《危險化學(xué)品名錄》(2012版)規(guī)定之危險品，危險物編號為 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脫硝系統(tǒng)中很重要的一個環(huán)節(jié)。由此可見，全縣降水豐沛，雨熱同期，對農(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(zhì)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(jīng)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。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，對本項目改造的可行性提出主要結(jié)論意見，并對下一步工作提出建議。 (2) 結(jié)合機組的現(xiàn)狀，包括機組容量、剩余壽命等，充分考慮當?shù)氐馁Y源條件和建設(shè)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。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：時間：2021年x月x日書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟頁碼：第55頁 共55頁承德興隆鵬生熱力有限公司熱電聯(lián)產(chǎn)項目SNCR脫硝技術(shù)改造可行性研究報告 2014年2月1 總論 項目及建設(shè)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(chǎn)項目130t/h，2*75t/h煙氣脫硝技改項目。為保證生產(chǎn)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(chǔ)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(chǎn)），有效地保證了生產(chǎn)穩(wěn)定運行，為企業(yè)取得良好的經(jīng)濟效益和社會奠定了基礎(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)上先進適用、經(jīng)濟適宜、操作可行、進度合理，且本項目實施后，能達到預(yù)期的技術(shù)目標，最終實現(xiàn)環(huán)境、社會和經(jīng)濟效益的提高。 本項目由河北誠譽噴霧技術(shù)有限公司負責(zé)相應(yīng)工藝系統(tǒng)、公用系統(tǒng)改造的可行性研究同時進行相應(yīng)的項目投資估算、環(huán)保效益分析、改造最終目標的評價。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%。 (2) 項目改造目標 根據(jù)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(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。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。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(guān)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(yīng)有嚴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(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)時間的關(guān)系很大，當燃燒區(qū)域溫度低于 1000℃時，NO 生成量很小；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(shù)規(guī)律增加。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。 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%。這些技術(shù)可單獨或組合使用。因此，在運行調(diào)整中，必須根據(jù)煤種的變化，隨時進行燃燒配風(fēng)調(diào)整。 (3) 燃燒分級燃燒技術(shù) 該技術(shù)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。 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))，當不采用催化劑時，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法在 300～400℃溫度下正常工作，因此很少采用。添加氨時，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(diào)到 4～，則在洗滌反應(yīng)塔里會發(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)的普遍缺點是結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)復(fù)雜運行成本和初投資較高。 (6) 脫硝還原劑有穩(wěn)定可靠的來源。煙氣脫硝技術(shù)主要有：選擇性催化還原技術(shù)(S