【正文】 進口 (含消音器 ) 438 521 544 647 645 預(yù)熱器一次風(fēng)側(cè)壓降 143 186 227 294 280 一次風(fēng)擋板和通道壓降 672 727 736 785 783 一次風(fēng)機進口到磨煤機 1253 1434 1507 1726 1708 磨煤機壓降 3727 3727 3727 3727 3727 磨煤機出口到燃燒器壓降 3776 3687 4315 4590 4423 一次風(fēng)機進口到爐膛壓降 8756 8848 9549 10043 9858 空氣測量裝置壓降 一次風(fēng)測量裝置不可逆損失 煙氣壓降 (Pa) 名 稱 控 制 負(fù) 荷 40%MCR 50%MCR 70%MCR 100%MCR 100%ECR 爐膛壓力 98 98 98 98 98 二級過熱器管束 二級 /三級再熱器管束 一級過熱器管束 147 196 304 451 383 一級再熱器管束 末級過熱器管束 省煤器 預(yù)熱器煙氣側(cè) (含擋板 ) 262 349 523 785 654 燃燒器到預(yù)熱器出口 536 820 1239 1932 1645 空預(yù)器出口至除塵器進口 27 37 58 88 75 靜電除塵器 90 123 195 294 248 13 除塵器出口到煙囪 206 284 471 700 628 混合流量測量裝置壓降 損失與效率 (%) 名 稱 控 制 負(fù) 荷 40%MCR 50%MCR 70%MCR 100%MCR 100%ECR 干 煙氣損失 空氣中水分損失 (℃時 ,濕度為 60%) 未完全燃燒熱損失 輻射損失 不可計損失 制造裕量損失 總損失 效率 預(yù)計鍋爐散熱損失： 179。平面布置按照總的規(guī)劃進行布置 。約 80～ 85%的一次燃料噴入主燃區(qū)，在氧化氣氛（ a=～ ）下劇 烈燃燒，生成大量 NOx的同時提高煤粉的早期燃盡；約15～ 20%的二次燃料（含 N量低的天然氣、油或者高揮發(fā)分的超細煤粉）在主燃區(qū)上方噴入爐膛，在強還原氣氛（ a=～ ）條件下燃燒，二次燃料產(chǎn)生大量碳氫原子團（ HCN），將來自主燃區(qū)的 NOx還原成 N2；剩余的二次風(fēng)由 OFA 噴口送入燃盡區(qū)，富氧（ a=）強化焦炭的燃燒。當(dāng)反應(yīng)溫度過高時，由于氨的分解會使 NOx還原率降低，另一方面，反應(yīng)溫度過低時，氨的逃逸增加，也會使 NOx 還原率降低。 SNCR 技術(shù)目前的趨勢 是用尿素代替氨作為還原劑，值得注意的是，近年的研究表明，用尿素作為還原劑時， NOx 會轉(zhuǎn)化為 N2O， N2O會破壞大氣平流層中的臭氧，除此之外， N2O還被認(rèn)為會產(chǎn)生溫室效應(yīng)，因此產(chǎn)生 N2O 問題已引起人們的重視。 主要的化學(xué)反應(yīng)方程式如下： 4NO + 4NH3 +O2 → 4N2 +6H2O （ 1） 6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O （ 2） 煙氣中的 NOx主要由 NO 和 NO2組成 ， 其中 NO 約占 NOx總量的 95％， NO2約占NOx總量的 5％ 。對于新建或現(xiàn)役改造機組，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況、 SCR 反應(yīng)器的布置方式、所使用催化劑的種類等選擇合適的工藝。 圖 34 低灰低溫型 SCR 高灰高溫型 SCR 將反應(yīng)器布置在省煤器與空預(yù)器之間（圖 36），煙氣溫度約為 300～ 400℃，能滿足多數(shù)催化劑所要求的工作溫度。 28 煙氣脫 硝 方法各有特點， 根據(jù)國家環(huán)保政策和電廠實際情況的不同，包括：煙氣 污染物排放要求、電廠地理位置、燃用煤種、脫硝場地布置、吸收劑來源等，脫硝工藝的選擇也各不相同。 4）具有良好的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 隨 著目前脫硝核心技術(shù)的引進、自主知識產(chǎn)權(quán)化和關(guān)鍵設(shè)備的生產(chǎn)已大部分實現(xiàn)國產(chǎn)化，因此，脫硝工程的 單位造價會下降較多 。 2）低氮燃燒技術(shù)應(yīng)作為燃煤電廠氮氧 化物控制的首選技術(shù)。 當(dāng)反應(yīng)器入口煙溫超過 450℃時，催化劑活性物質(zhì)易發(fā)生熱力燒結(jié)，導(dǎo)致金屬微晶增長和基材物質(zhì)收縮，減小催化劑活性顆粒的表面積，從而降低催化劑的活性。因此，在冷態(tài)啟爐前，應(yīng)該采取措施將催化劑緩慢預(yù)熱，并最終干燥。在反應(yīng)器入口轉(zhuǎn)彎煙道處，合理設(shè)計與安裝導(dǎo)流板與整流裝置，以使煙氣（飛灰）垂直均勻進入催化劑通道（速度偏差小于177。 10℃與177。其伸入煙道的每根管子只為某個局部區(qū)域供氨，在下游靜態(tài)混合器的輔助下，可在較短的煙道內(nèi)獲得良好的氨與煙氣混合程度，且調(diào)試非常方便。對于這些硬度很大的大粒徑顆粒，如果安裝耙式蒸汽吹灰器，不僅無法將其清除，且易將其卡死在通道內(nèi)，增加后期的清潔難度。下層催化劑基本不受大顆粒飛灰與堆積飛灰坍塌的影響，且煙氣經(jīng)過整流后能順流進入催化劑，其應(yīng)考慮的主要問題是防止飛灰搭橋堵塞。 根據(jù)適用溫度范圍，催化劑可分為高溫、中溫和低溫三類： 高溫大于 400℃，中溫 300400℃，低溫小于 300℃。 2) 煙氣流速的考慮 根據(jù)國外經(jīng)驗，對于高灰高溫型 SCR工藝，為降低催化劑的沖蝕磨損，催化劑的通流速度一般選擇較低，約為 ～ 。 39 波紋型：波紋狀催化劑是目前市場占有份額最低的一種催化劑，它以玻璃纖 維或者陶瓷纖維作為骨架，非常堅硬。 40 表 34 不同型式催 化劑性能比較 項目 板式 蜂窩式 波紋板式 基材成型 不銹鋼金屬網(wǎng)板 整體擠壓成型 陶瓷纖維或玻璃纖維 比表面積 較差 較好 較好 流通面積 較好 尚可 較差 活性系數(shù) 較差 尚可 較好 抗堵塞性 較好 尚可 較差 抗粉塵沖刷性 尚可 尚可 較好 吹灰器頻率 較好 較好 較差 壓力損失 較好 尚可 較差 抗 SO2/SO3轉(zhuǎn)化率 較好 尚可 尚可 抗熱沖擊性 較好 尚可 較差 單位體積模塊重量 較差 尚可 較好 整體脫硝效率 較好 較好 較好 替換性 較好 尚可 較差 4) 催化 劑管理模式的考慮 SCR裝置運行一段時間后，催化劑的活性會降低。適用于燃煤鍋爐的催化劑節(jié)距約為 ～，比表面積大（ 410～ 539 m2/m3），單位體積的催化劑活性高，相同脫硝效率下所用催化劑的體積較小，適合于灰含量低且粘性小的環(huán)境。 1) 催化劑的設(shè)計溫度因素 為兼顧催化活性和控制 SO2/SO3轉(zhuǎn)化率，煙氣溫度是決定催化劑的設(shè)計和使用量的重要因素。 催化劑的考慮 催化劑是 SCR工藝的核心部件，其性能的優(yōu)劣將直接影響到脫硝效率。飛灰的粘性堵塞，不是本工程的主要問題。因為催化劑的物理堵塞，主要由如下四個原因造成：超大飛灰顆粒沉積在催化劑表面；入口煙道堆積的大面積飛灰坍塌（圖 312）；在煙氣層流條件下，粘性較高的細灰在催化劑通道的邊角粘附搭橋；堿土金屬與 SO3反應(yīng)生成大分子顆粒，堵塞催化劑表面的毛細微孔或者在催化劑表面形成釉質(zhì)覆蓋層。但該系統(tǒng)需要較長的混合煙道，局部區(qū)域的 NH3 與煙氣混合較慢，且無法調(diào)整局部區(qū)域的NH3/NO摩爾比。這兩個因素的共同作用，將導(dǎo)致反應(yīng)器出口的 NO濃度分布很不均勻， NO濃度很低的區(qū)域， NH3逃逸量很高。 SCR頂層催化劑上方的煙氣流場分布、飛灰顆粒分布、溫度分布及 NH3/NO分布，是影響 SCR系統(tǒng)運行性能的 4個關(guān)鍵性因素。 鍋爐冷態(tài)啟動時，催化 劑溫度很低，煙氣中的水分易在催化劑表面結(jié)露。采取低氮燃燒技術(shù)與 SCR 結(jié)合比單獨采取 SCR 技術(shù) 脫硝而言，將節(jié)省大量設(shè)備建設(shè)和運行費用。配套改造空預(yù)器與引風(fēng)機 。（小于 100mg/Nm3） 脫硝設(shè)施的檢修和維護工作量小。 但在進行具體的工藝選型與設(shè)計時，必須綜合考慮如下因素：燃料、煙氣參數(shù)、脫硝性能要求、煙氣流動、負(fù)荷特性、催化劑壽命、系統(tǒng)可靠性、以及飛灰的可售性等。但脫硫島出來的煙氣溫度只有 60℃左右，需要安裝額外的加熱系統(tǒng)，使煙氣溫度達到 SCR工藝運行所需要的溫度（圖 35）。在反應(yīng)溫度較高時，催化劑會產(chǎn)生燒結(jié)及（或）結(jié)晶現(xiàn)象；在反應(yīng)溫度較低時，催化劑的活性會因為硫酸銨在催化劑表面凝結(jié)堵塞催化劑的微孔而降低。噴氨量與 NOx入口濃度及 NOx的脫除效率有關(guān)。若噴入的 NH3不充分反應(yīng)，則逃逸的 NH3不僅會使煙氣中的飛灰容易沉積在鍋爐尾部的受熱面上，而且煙氣中 NH3遇到 SO3會產(chǎn)生 (NH4)2SO4易造成空氣預(yù)熱器堵塞，并有腐蝕的危險。在 850～ 1100℃范圍內(nèi)， NH3或尿素還原 NOx的主要22 反應(yīng)為： NH3為還原劑 4 NH3 + 4NO +O2 → 4N2 + 6H2O 尿素為還原劑 4NO＋ 2CO（ NH2） 2＋ O2→ 4N2＋ 2CO2＋ 4H2O 不同還原劑有不同的反應(yīng)溫度范圍，此溫度范圍稱為溫度窗。目前，該技術(shù)在燃煤鍋爐上的應(yīng)用較少。 350MW+2179。送風(fēng)機設(shè)有獨立的控制 /潤滑油系統(tǒng)。空預(yù)器煙、風(fēng)側(cè)均配有消防水管，供空預(yù)器發(fā)生火災(zāi)時使用。轉(zhuǎn)子直徑 ，高度 ，整個轉(zhuǎn)子用徑向隔板分成 48 個扇形框架。再熱蒸汽溫度通過改變?nèi)紵鲾[角來調(diào)節(jié) ，再熱器入口設(shè)有噴水減溫器作為事故備用。 汽包筒體長 ，總長度 ，上半部分內(nèi)徑為 1669mm，下半部內(nèi)徑為 1675mm。油槍采用蒸汽霧化，最大出力為 30%BMCR，供鍋爐啟動及穩(wěn)定燃燒的使用，每只油 槍均配有高能電子點火器。 電廠廠址多年主要氣象要素如下： 多年平均相對濕度 60% 5 實測最大風(fēng)速 24m/s 50 年一遇 10 分鐘平均最大風(fēng)速 (距地面 10 米高 ) 32 m/s 多年平均大 氣壓 多年平均氣溫 ℃ 多年極端最高氣溫 ℃ 多年極端最低氣溫 ℃ 多年平均年降雨量 多年平均風(fēng)速 最大風(fēng)速 (定時最大 ) 24m/s 最大積雪深度 150mm 最大凍土深度 610mm 最高風(fēng)速（ 30 年一遇，十分鐘） 30m/s 主導(dǎo)風(fēng)向 E 公用工程狀況 煙氣 脫硝 工程所需的工業(yè)水、電、 壓縮空氣 等公用工程設(shè)施和輔助生產(chǎn)設(shè)施（消防、分析化驗、環(huán)保、安全急救等），依托 XX 電廠 現(xiàn)有設(shè)施的富余能力，不新增設(shè)施。含水層厚度一般大于 30m，主要由粉細砂、中砂和卵石構(gòu)成。新增操作員臺、工程師站等，放置于化學(xué)水網(wǎng)中心。 3)現(xiàn)行的國家及部頒行業(yè)有關(guān)規(guī)程，規(guī)定和規(guī)范。 2 電廠概況 XX 電力 XX 發(fā)電分公司 （簡稱： XX電廠 ） 2鍋爐 容量為 2179。 在普遍安裝高效率脫硫裝置后，電站鍋爐排放的NOx 已成為主要的大氣污染固定排放源之一。 據(jù)中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會組織的《中國火電廠氮氧化物排放控制技術(shù)方案研究報告》的統(tǒng)計顯示， 2021 年火電廠排放的 NOx 總量已增至 840 萬噸，約占全國 NOx 排放總量的 35~40%。相比于美國約 11 元人民幣 /kg 的 NOx 收費標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi) NOx 排放收費標(biāo)準(zhǔn)可能還會大幅度提高。 2)XX 電廠提供的 2 鍋爐設(shè)計資料和相關(guān)測試試驗報告。氨區(qū) 采用與化學(xué)水網(wǎng)公用 PLC系統(tǒng)相同的硬件設(shè)備作為過程控制站，作為機組公用系統(tǒng) PLC的功能控制站，作為一個獨立控制站與相應(yīng)機組公用系統(tǒng)的 PLC聯(lián)網(wǎng)。 廠區(qū)地下水屬第四系孔隙潛水型。 氣象條件 電廠所屬地區(qū)屬晉陜黃土高原，屬暖溫帶大陸性氣候，受季風(fēng)影響，一年四季分明，夏季炎熱多雨，冬季寒冷多風(fēng)，春季干旱，秋季陰濕，春溫高于秋溫。鍋爐自下而上設(shè)有 A、 B、 C、 D四層共 16 只煤粉燃燒器及 AB、 CD 兩層6 共八只油槍，每只燃燒器 (油和煤 )均裝有獨立的火焰檢測器。為了控制每根水冷壁管的流量以及相應(yīng)的出口含汽率和膜態(tài)沸騰的裕度，確保水冷壁的安全，每根水冷壁管均裝有不同孔徑的節(jié)流孔板。為減小再熱蒸汽的流動阻力和壓降，二、三級再熱器之間無聯(lián)箱。 鍋爐配有兩臺 50%BMCR 容量，三分倉受熱面轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的空氣預(yù)熱器?？疹A(yù)器二次風(fēng)側(cè)還裝有火警探頭。 50%容量變頻離心式引風(fēng)機。 還原劑儲存與制備單元作為 14 鍋爐 的公用系統(tǒng)，按照 電廠 2179。利用該技術(shù)進行低 NOx燃燒改造時，會增加煙氣流量，引起爐內(nèi)傳熱過程的變化，煙溫和阻力增加。 研究發(fā)現(xiàn)，在爐膛 850～ 1100℃這一狹窄的溫度范圍內(nèi)、在無催化劑作用下，NH3 或尿素等氨基還原劑可選擇性地還原煙氣中的 NOx，基本上不與煙氣中的 O2作用，據(jù)此發(fā)展了 SNCR 法。為保證脫硝反應(yīng)能充分地進行，以最少的噴入 NH3量達到最好的還原效果，必須設(shè)法使噴入的 NH3與煙氣良好地混合。 圖 31 典型的 SNCR工藝布置圖 選擇性催化還原反應(yīng)（ SCR） SCR 技術(shù)概述 在 SCR 工藝中，氨噴入煙氣中進行反應(yīng)。 SCR技術(shù)需要的反應(yīng)溫度窗口為 300℃