【正文】 理成本也最大，一般來說，脫硝效率和投資成正比。即：燃燒優(yōu)化調整（含空氣分級燃燒），低NO。 方案二： 如 國家標準比較嚴格（ 400 mg／ Nm3～ 650 mg／ Nm3，為滿足達標要求，則以選擇超細粉再燃和天然氣再燃方式為佳。 該工藝適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫，脫硫效率可達到 95％以上。目前，德國 Steinmuller 的石灰石 —— 石膏濕法脫硫工藝也在北京、杭州半山及重慶三個電廠中得到了成功的應用。下面分別介紹： 燃燒優(yōu)化調整（含空氣分級燃燒）、低 NOx燃燒器 燃燒優(yōu)化調整主要是通過對燃燒條件進行優(yōu)煤粉 火上風 二次風 一次風 富氧區(qū) a1 貧氧區(qū) a1 熱解區(qū) 化處理，使其在保證燃燒的基礎上，最大限度的減少 NOx 的生成，主要是采用低氧燃燒技術。第一階段是將從主燃燒器供入爐膛的空氣量減少到總燃燒空氣量的 70％～ 75％（相當于理論空氣量的 80％左右），使燃料先在缺氧的條件下燃燒。 nil er）公司的 SM 型低 NOx 燃燒器、美國巴布科克．威爾科克斯（ B＆ W）公司的 DRB 型雙調風低 NOx 燃燒器、巴布科克一日立（ Babcock 一 Hitachi）公司的HT— NR 型低 NOx 燃燒器、美國福斯特惠勒（ Foster Wheeler）公司的 CF— SF 低 NOx燃燒器、美國瑞利斯多克（ Riley Stoker）公司的 CCV 型低 NOx 燃燒器、日本三菱公司的 PM 型低 NOx 燃燒器、日本三菱公司的 SGR 型煙氣再循環(huán)低 NOx 燃燒器等等（見圖 3— 1～ 3— 9）。采用 SCR 法應控制好操作溫度，溫度過高會使 NH3 轉化為 NOx。圖 53 表示了 SCR 系統(tǒng)的工藝流程示意圖。 (2)天然氣再燃區(qū)天然氣（占鍋爐熱輸入量的 10％至 20％）從主燃燒區(qū)的上部噴入。下表列出了美國部分通過驗證的電廠的控制水平。東海氣田供氣量到 2020 年可達到 億立米，另外， 2020 年，預計進口天然氣到位，每年有30 億立方米的供氣量。該方法可以達到 50％以上的脫硝率，即可將NOx 的排放值限制在 375mg／ Nm3 以下。 天然氣再燃系統(tǒng)主要增加空間管道系統(tǒng)、燃氣泵和儲氣設備，占地面積相應較也比較靈活。 但值得指出的是，采用 SCR 法（前置式布置）時，如果催化劑選用不當，會使煙氣中的部分 SO。濃度也沒有大的影響，從而對脫硫系統(tǒng)的人口參數(shù)不產生影響。（若選用SCR 放在 FGD 之后，則需增加煙氣加熱裝置， 降低鍋爐效率，增大占地面積，從現(xiàn)場預留場地情況看，已基本無可能采用此方法），因此，只有在環(huán)保要求特別嚴格時考慮采用。 附圖 1 SCR 系統(tǒng)布置示意圖 煙道 煙道 FL+36,700 SCR 反應器 7600 FL+22,800 去靜電除塵器 回轉空氣預熱器 7600 。 6. 結論及建議 由于北侖電廠為己投入運行的大型電站，采用哪種方案應結合現(xiàn)有條件和國家環(huán)保政策的要求進行綜合判斷。 由于 NOx 和 SO。 SCR 系統(tǒng)內部沒有熱 量交換，理論上，只要有適當?shù)谋卮胧?，應該不會對空氣預熱器進日煙溫產生影響，或影響可忽略。煙氣流速選為 8m／ s，則煙氣通流面積為 4683882． 78／ 3600／ 8＝＝ ，催化劑層所占面積為 232. 34m3，若采用四個 SCR 反應器（正方形），則每個反應器的邊長為 ，催化劑層高為 ／＝ ，主體段高約為 X 5＋ ＝ m。m 以下）作為再燃燃料的一種燃料分級燃燒燃燒技術。 燃氣耗量的估算 : 再燃法所需氣量為燃料量的 18～ 20％，鍋爐燃用設計煤種時煤耗量為 ／ S，煤發(fā)熱量為 ／ kg，天然氣發(fā)熱量按 35000kJ／ kg 計算，則氣耗量為 G=18%╳ ╳ ，三臺鍋爐志氣耗量為 3╳ ＝ Nm3／ S。獨立的上二次風系統(tǒng)通常也要求對爐墻作新的開孔并對管道進行重新布置。整個燃撓過程在鍋爐 的三個區(qū)域內完成： （ 1）主燃燒區(qū)主燃燒區(qū)中燃煤、油或天然氣的燃燒器調低 10％至 20％。但煙溫過低，不適合催化劑的工作，需采用氣氣熱交換器或燃料氣燃燒的方法將煙溫提高到催化劑反應所必須的溫度，能源耗量較大，工業(yè)應用一般采用（ a）即前置式的布置方法。 選擇性催化還原脫硝法，裝置結構簡單、無副產品、運行方便、可靠性高、脫硝效率高，可用來處理大量煙氣?？梢詼p到 375～ 525mg／ Nm3 而且投資及運行成本也較低，不增加占地面積，也有較高的技術成熟度。技術可靠性較高，設備及系統(tǒng) 圖 5— l 空氣分級燃燒示意圖 簡單。 5 適合北侖電廠的脫硝方法及其對脫硫系統(tǒng)的影響 通過第 3 部分的優(yōu)選，可以看出，可用于北侖發(fā)電廠的脫硝方法為燃燒優(yōu)化調整（含空氣分級燃燒）、低 NOx 燃燒器、超細煤粉再燃。 在國內，日本三菱和日立的石灰石．．石膏濕法脫硫工藝在重慶洛磺電廠和太原發(fā)電廠中采用，其中重慶瑤磺電廠的裝機容量為兩臺 360MW 燃煤機組。脫硫石膏漿經脫水裝置脫水后回收?？梢钥闯觯粢?400mg／ Nm3 為標準，采用的脫硝方法，必須有 50％以上的脫硝率，才可能滿足環(huán)保要求，因此建議北侖電廠采用的脫硝方案如下： 方案一： 如國家出臺的排放標準對己建電廠不作要求或要求不高 （ 650mg／ Nm3）的情況下可以選擇燃燒優(yōu)化調整（含空氣分級燃燒）或采用低 NOx燃燒器方案。 對于投資費用、控制成本和占地面積，采用降半梯形分布： 計算評判矩陣如卜： 則評價計算結果為： C＝ B*R＝［ 0． 533， 0． 572， 0． 611， 0． 618， 0． 746］數(shù)值越大，則方案越好。但 今年來研究的電化學輔助脫硝、生物輔助脫硝技術等，有望在脫硝技術上取得新的突破。 二、濕法煙氣同時脫硫脫硝技術 傳統(tǒng)濕法煙氣脫硝有兩大類，一類是利用燃煤鍋爐已裝有煙氣洗滌脫硫裝置的，只要對脫硫裝置進行適當改造，或調整運行條件，就可將煙氣中的 NOX 在洗滌過程中除去。一般增濕后的煙氣含 H。 （三）電暈放電等離子體同時脫硫脫硝技術 電暈放電過程中產生的活化電子（ 5— 20eV）在與氣體分子碰撞的過程中會產生OH、 O2H、 N、 O 等自由基和 O3。 ③布置在 FGD 之后（以下簡稱后置式布置） 當鍋爐尾部煙道裝有濕法脫硫裝置（ FGD）時，可將催化劑反應 器裝于 FGD 之后，使催化劑工作在無塵、無 SO2 的煙氣中，故可采用高活性催化劑，并使反應器布置緊湊，但由于煙氣溫度低（ 50～ 60oC）難 以達到催化劑的工作溫度，因此，須在煙道內加裝燃油或燃 氣的燃燒器，或蒸汽加熱的換熱器來加熱煙氣，從而增加了能源消耗和運行費用。煙氣脫硝分為干法、濕法。 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，而不與煙氣中的其它成分反應），當不采用催化劑時， NH3 還原 NOX 的反應只能在 950～ 1050OC 這一狹窄的溫度范圍內進行。煙氣區(qū)外的內外二次風起著控制空氣和燃料的混合以及調節(jié)火焰的形狀及 NOX 的濃度的作用。一級燃燒區(qū)中的過量空氣系數(shù)略小于 1（ a1＝ ），使鍋爐運行的全部負荷內均有很高的著火穩(wěn)定性。美國瑞利斯多克（ Riley Stoker）公司的 CCV 型低 NOx 燃燒器 （圖 3— 5） CCV 燃燒器即控制燃燒文丘里燃燒器，其一次風煤粉經彎頭進入 陶瓷點火器可調文丘里塞子內調風器外調風器旋轉葉片外水冷喉部外二次風內二次風風箱調風器轉動裝置一次風和煤粉圖 3— 5 美國瑞利斯多克公司的 CCV 型低 NOx 燃燒器 一文丘里中心管，在文丘里管的 縮口處有一可調的文丘里塞子可將一次風粉分為富燃料層和貧燃料層，通過調節(jié)文丘里的塞子、內二次風葉片和二次風風罩的位子，可以控制NOx 的排放量，可減少 50%~60%，它即適應于新設計的鍋爐，也可用于舊鍋爐改造，負荷適應性好。單獨使用核燃燒器，可使 NOx 濃度降低 39％，若與爐膛分級燃燒配合使用，可降低 NOx 濃度的 63％。德國斯坦謬勒（ Steinmulle。理論上，隨煙氣再循環(huán)率的增大，NOx 的降低率也增大，但煙氣再循環(huán)率的增大有限度的，再循環(huán)煙氣量的增大會使燃燒趨于不穩(wěn)定，而且使不完全燃燒熱損失增加，故電站鍋爐的煙氣 再循環(huán)率一般控制在10％～ 20％左右。一般采用該方法可使 NOx 的排放降 50％以上。為了完全燃燒所需的其余空氣通過布置在主燃燒器上方的專門空氣噴口 OFA（ Over Fire Air） —— 稱為“火上風”噴口送入爐膛，與第一級燃燒區(qū)在貧氧燃燒條件下產生的煙氣混合，在過量空氣系數(shù)大于 1 的條件下完成全部燃燒過程。 燃燒過程中 NOx 的控制技術 這類方法主要通過改變燃燒條件及燃燒器結構的方法來降低 NOx 的排放。揮發(fā)分 N 析出后仍殘留在焦炭中的氮化合物，稱之為焦炭 N。鍋爐燃燒產生的煙氣經靜電除塵器（型號為 ZFFA545M－ 2 128－ 150，五電場，除塵效率為 %）、引風機（型號 Z9， 3501－ of－ D16RVC／ 2）、煙囪（ 3 臺鍋爐共用一個三筒煙囪，外筒為混凝土，內筒為鋼結構，內 筒出口直徑為 米，高度為 240 米）后排入大氣。 電廠工程概況 北侖電廠位于浙江省寧波市北侖區(qū)算山東側，西距算山 1 公里，東距北侖港礦石中轉碼頭 公里，處于杭州灣金塘水道西日，東北隔海與舟山金塘島相望，西南緊靠鎮(zhèn)海經新研至北侖港的進港公路。 我國 NOx 污染現(xiàn)狀 NOx 排放量的劇增使我國城市大氣中的 NOx 污染程度加重。根據世行項目“中國機動車排放污染控制戰(zhàn)略研究”， 1995 年全國機動車輛（不包括農用車輛）的 NOx 排放量為 141． 3 萬噸，若包括農用車輛，其排放估算量可能將增加 1／ 3，機動車的排放量估計占排放總量的不到 20％，是城市的 NOx 的主要來源之一。研究表明， NOx 同時于 SO2 構成酸雨，對土壤、農作物、森林、湖泊、魚類和其他動物以及建筑物等產生極大的破壞。 NOx 對動物的影響濃度大致為 毫克／立方米，對人類的影響濃度大致 為 毫克／立方米。吸入 NO，可引起變性血紅蛋白的形成并對中樞神經系統(tǒng)產生影響。 NOx 除了直接危害人類健康外，還通過各種間接方式危害人類，破壞生態(tài)環(huán)境。據 UNEP 項目“能源規(guī)劃中綜合考慮環(huán)境回素”研究的初步估算， 1990 年我 國氮氧化物的排放量約為 910 萬噸，其中近 70％來自于煤炭的直接燃燒，固定源是 NOx 排放的主要來源。在未來十年內，伴隨著環(huán)境保護法的誕生以及有關標準的日趨嚴格，電站鍋爐氮氧化物排放的控制必將日益嚴格。從歐美的標準演變狀況估計，在相當長一段時間內，該標準值不會有太大改動。 5 號機組鍋爐為日本 IHI 公司利用美國 FW 技術制造的一 次再熱、亞臨界、自然循環(huán)箱式汽包爐， 100％ BMCRI 況下的蒸發(fā)量為 ／ h，負荷變化范圍為 30～ 100％ BMCR，負荷變化率為士 5％ BMCR，年利用小時數(shù)為 7000h。燃料型 NOx 的生成機理非常復雜，至今仍不十分清楚，其大致規(guī)律是：①在一般燃燒條件下，燃料中的氮有機化合物首先被熱分解成氰（ HCN）、氨（ NH3）和 CN 等中間產物，它們隨揮發(fā)分一起從燃料中析出，稱之為揮發(fā)分 N。 3. 常見的燃煤鍋爐脫硝方案及優(yōu)選 N0x 的控制技術 燃煤電站鍋爐排放的 NOx