【正文】 率。根據(jù)《火電廠氮氧化物防治技術(shù)政策》規(guī)定，燃用煙煤或褐煤且投運時間不足 20 年的在役機組，宜選用選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)或其他煙氣脫硝技術(shù)。 (8) 檢修和維護費用小。應(yīng)該指出，同時脫硫脫硝技術(shù)雖說具有良好的發(fā)展前景，但目前還遠不如單獨脫硫、脫硝技術(shù)成熟，且脫硝率也低于單獨方式，還有待于進一步的研究。 電暈放電法與電子束輻照法是類似的方法，只是獲得高能電子的渠道不同，電子束法的高能電子束(500～800keV)是由加速器加速得到。產(chǎn)物用常規(guī)方法(ESP 或布袋)收集，完成從氣相中的分離。 EA—FGD 技術(shù)存在著系統(tǒng)可用率不高、氨損較大、能耗大、脫硫脫硝效率較低、固硫固氮反應(yīng)后生成的化肥能否有效捕集和設(shè)備容易阻塞的問題，加上氨法起步晚、業(yè)績少，主要設(shè)備如大功率的電子束加速器和脈沖電暈發(fā)生裝置還在研制階段。 目前采用最多的布置方式是前置式布置。 1) 選擇性催化還原脫硝法(SCR) 采用該法脫硝的反應(yīng)溫度取決于催化劑的種類，催化劑室應(yīng)布置在尾部煙道中相應(yīng)的位置。氨的噴入地點一般在爐膛上部煙氣溫度在 850～1050℃(或900～1100℃)范圍內(nèi)的區(qū)域。該技術(shù)的關(guān)鍵是煙氣再循環(huán)率的選擇和煤種的變化。該技術(shù)是將燃燒用風(fēng)分為一、二次風(fēng)，減少煤粉燃燒區(qū)域的空氣量(一次風(fēng))，提高燃燒區(qū)域的煤粉濃度，推遲一、二次風(fēng)混合時間，這樣煤粉進入爐膛時就形成了一個富燃料區(qū)，使燃料在富燃料區(qū)進行缺氧燃燒，充分利用燃燒初期產(chǎn)生的氮基中間產(chǎn)物，提高燃燒過程中的 NOx 自還原能力，以降低燃料型 NOx 的生成。因此，低氮燃燒技術(shù)就是通過控制燃燒區(qū)域的溫度和空氣量，以達到阻止 NOx生成及降低其排放的目的。因此，鍋爐燃燒最初形成的 NOx，并不等于其排放濃度，而隨著燃燒條件的改變，生成的 NOx 可能被還原或稱被破壞。研究它的生成機理，大約有以下規(guī)律： 燃料在進入爐膛被加熱后，燃料中的氮有機化合物首先被熱分解成氰(HCN)、氨(NH4)和 CN 等中間產(chǎn)物，它們隨揮發(fā)分一起從燃料中析出，它們被稱為揮發(fā)分 N。一般煤粉爐熱力氮氧化物占 10～20%。 4 脫硝工藝方案的選擇 燃煤鍋爐 NOx 的生成機理 通常所說的氮氧化物 NOx 有多種不同形式：N2O、NO、NON2ON2O4 和 N2O5，其中NO 含量超過 90%，NO2 占 5～10%，N2O 只有 1%左右。 國內(nèi)采用 SNCR 脫硝還原劑多采用尿素，尿素運輸、儲存、輸送都無需特別的安全防護措施,只需用普通的聚丙烯編織袋內(nèi)襯塑料薄膜包裝運輸即可，但受溫度影響很大，溫度低會因熱量不足而反應(yīng)緩慢，造成還原劑不能完全反應(yīng)，其后果是一方面使得脫硝效率降低，另一方面使大量未完全反應(yīng)的氨隨煙氣逃逸進入大氣。 (3) 尿素是一種顆粒狀的農(nóng)業(yè)肥料，安全無害，但用其制氨的系統(tǒng)復(fù)雜、設(shè)備多，初投資大，大量尿素的存儲還存在潮解的問題。與無水氨及有水氨相比，尿素是無毒、無害的化學(xué)品，是農(nóng)業(yè)常用的肥料，無爆炸可能性，完全沒有危險性。若遇高熱，容器內(nèi)壓增大，有開裂和爆炸的危險。無色氣體,有刺激性惡臭味。其中柳河最長，源于興隆縣西南六里坪山東葉品，在本縣柳河口注入灤河?？h政府駐地興隆鎮(zhèn)距首都北京140公里，距省會石家莊373公里，距承德市110公里。 2013 年 12月 25日，河北誠譽噴霧技術(shù)有限公司脫硝專業(yè)人員到熱電廠進行實地考察，并聽取公司相關(guān)人員的調(diào)研匯報，同時與公司、熱電廠相關(guān)技術(shù)人員進行了充分溝通。 氮氧化物是造成大氣污染的主要污染源之一?，F(xiàn)有熱電廠裝機容量為 37MW機組，配1 臺 1300t/h和2臺75t/h次高壓循環(huán)流化床鍋爐。 (5) 低氮燃燒系統(tǒng)及脫硝系統(tǒng)能持續(xù)穩(wěn)定運行，裝置使用壽命不低于 20 年，系統(tǒng)可用率與主體工程一致，且它的啟停和正常運行均不影響主體工程的安全運行和熱電廠的文明生產(chǎn)。項目建成后企業(yè)將形成三爐兩機生產(chǎn)運行規(guī)模，有效的滿足和保證供熱的需求與穩(wěn)定，促進縣域經(jīng)濟和環(huán)保的快速發(fā)展。 (3) 項目建設(shè)地點 本項目建設(shè)地點位于興隆縣興隆鎮(zhèn)北區(qū)工業(yè)園。3 臺鍋爐的改造工作計劃在 2014年 3月～2014 年 6 月 1日前完成。改造后 NOx 排放濃度達到《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB132232011)中的要求，1～3 號進行鍋爐氮氧化物排放濃度應(yīng)小于100mg/m3。 研究范圍及編制分工 本項目可行性研究的范圍和深度按照《火力發(fā)電廠可行性研究報告內(nèi)容深度規(guī)定》(DL/T53752008)的要求進行工作和編制。 項目改造理由 (1) 項目改造目的及意義 我國一次能源結(jié)構(gòu)中 70～80%由煤炭提供，每燃燒 1 噸煤產(chǎn)生 5～30kg 氮氧化物。光化學(xué)煙霧會使大氣能見度降低，對人眼睛、喉嚨有強烈的刺激作用，并會產(chǎn)生頭痛、呼吸道疾病惡化，甚至?xí)斐伤劳觥? 在編制可行性研究報告的工作過程中，我院得到了興隆鵬生熱力有限公司熱電廠、以及相關(guān)單位的大力支持和幫助，在此一并感謝大家的支持。冬季盛吹西北季風(fēng)，℃，夏季吹東南季風(fēng),天氣炎熱多雨，七月平均氣溫在22℃以上，無霜期約為135天。 電廠建設(shè)概況 現(xiàn)有熱電廠裝機容量為37MW機組，建設(shè)規(guī)模為1臺 130t/h 和2臺75t/h次高壓循環(huán)流化床鍋爐，配1 臺 25MW 背壓式汽輪發(fā)電機和一臺12MW背壓式汽輪發(fā)電機。 氨水的特性：氨水與無水氨都屬于危險化學(xué)品。接觸下列物質(zhì)能引發(fā)燃燒和爆炸：三甲胺、氨基化合物、1氯2，4二硝基苯、鄰—氯代硝基苯、鉑、二氟化三氧、二氧二氟化銫、鹵代硼、汞、碘、溴、次氯酸鹽、氯漂、氨基化合物、塑料和橡膠。氨氣有二種制備方法，即直接法和間接法。如果使用氨水，一般也是用 20%濃度的氨水，然而隨著濃度的減小，所需的儲存容積會增加，從而提高了投資費用。 供電 經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，現(xiàn)有熱電廠廠用電系統(tǒng)設(shè)計時未考慮脫硝裝置的用電負荷，但因為脫硝系統(tǒng)用電負荷很小，所以無需重設(shè)脫硝電源。 (2) 快速型 NOx，它是燃燒時空氣中的氮和燃料中的碳氫離子團如 HC 等反應(yīng)生成的 NOx。在 600～800℃時就會生成燃料型 NOx。揮發(fā)分 N 中的主要氮化合物是 HCN 和 NH3，它們遇到氧后，HCN 首先氧化成 NCO，NCO 在氧化性環(huán)境中會進一步氧化成 NO，如在還原性環(huán)境中，NCO 則會生成 NH，NH 在氧化性環(huán)境中會進一步氧化成 NO，同時又能與生成 NO 進行還原反應(yīng)，使 NO 還原成 N2，成為 NO 的還原劑。因此，快速型 NOx 主要產(chǎn)生于碳氫化合物含量較高、氧濃度較低的富燃料區(qū)，多發(fā)生在內(nèi)燃機的燃燒過程。常用的低 NOx 燃燒技術(shù)有如下幾種： (1) 燃燒優(yōu)化燃燒優(yōu)化是通過調(diào)整鍋爐燃燒配風(fēng)，控制 NOx 排放的一種實用方法。它的關(guān)鍵是風(fēng)的分配，一般情況下，一次風(fēng)占總風(fēng)量的 25～35%。它包括噴水、噴二次燃料和噴氨等。二是噴氨量的選擇要適當(dāng)，少則無法達到預(yù)期的脫除 NOx 的效果，但氨量過大，將在尾部受熱產(chǎn)生硫酸銨，從而堵塞并腐蝕空氣預(yù)熱器，因此，要求尾部煙氣中允許的氨的泄露量應(yīng)小于 10ppm，在這一條件限制下，非催化煙氣噴氨脫硝法的 NOx 降低率為 30～50%。催化劑反應(yīng)器在鍋爐煙道中的布置有三種可能方案： ① 鍋爐省煤器后、空氣預(yù)熱器前溫度在 320～420℃的位置(以下簡稱前置式布置)。在電子束的作用下，與氨反應(yīng)生成硫酸銨和硝酸銨微粒，通過除塵器(副產(chǎn)物收集器)予以除去，從而達到凈化煙氣的目的。國內(nèi)目前的應(yīng)用有：成都熱電廠 ，；北京京豐熱電有限責(zé)任公司 150MW 燃煤發(fā)電機組排放煙氣的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程。INCT 在 Kawecyn 電廠采用了一種干底噴霧技術(shù)。 (2) 濕法煙氣同時脫硫脫硝技術(shù) 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(dāng)改造，或調(diào)整運行條件，就可將煙氣中的 NOx 在洗滌過程中除去。 (3) 脫硝工藝要做到技術(shù)成熟、設(shè)備運行可靠，并有較多成功的運行業(yè)績。 根據(jù) 2010 年 1 月 27 日實施的《火電廠氮氧化物防治技術(shù)政策》(環(huán)發(fā)[2010]10號)規(guī)定，加強電源結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，加速淘汰 100MW 及以下燃煤凝汽機組，繼續(xù)實施“上大壓小”政策，積極發(fā)展大容量、高參數(shù)的大型燃煤機組和以熱定電的熱電聯(lián)產(chǎn)項目，以提高能源利用率。在沒有催化劑，溫度在 850～1050℃范圍內(nèi)，氨為還原劑時，發(fā)生反應(yīng)： 4 NH 3+4 NO+O2=4 N 2+6 H 2 O 當(dāng)溫度過高時會發(fā)生反應(yīng)： 4 NH 3+5O2=4 NO+6 H 2 O 當(dāng)溫度低于 800℃時，反應(yīng)不完全，氨的逃逸率高，造成二次污染，導(dǎo)致脫硝效率降低。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程，NH3/NOx 摩爾比應(yīng)該為 1，但實際上都要比 1 大才能達到較理想的 NOx 還原率，已有的運行經(jīng)驗顯示，NH3/NOx 摩爾比一般控制在 ～ 之間，最大不要超過 。 以上四個方面的因素都涉及到了 SNCR 還原劑的噴射系統(tǒng)，所以在 SNCR 中還原劑的噴射系統(tǒng)的設(shè)計是一個非常重要的環(huán)節(jié)。SNCR 工藝比較簡潔，具有如下特點： ① 投資費用較低； ② 現(xiàn)代 SNCR 技術(shù)可控制 NOx 排放降低 20～50%，脫硝效率隨機組容量增加而降低； ③ SNCR 裝置不增加煙氣阻力，也不產(chǎn)生新的 SO3，氨逃逸濃度控制通常在 5～10ppm 以內(nèi)； ④ 合適的反應(yīng)溫度窗口狹窄，為適應(yīng)鍋爐負荷的波動、提高氨在反應(yīng)區(qū)的混合程度與利用率，通常在爐膛出口屏式過熱器下方設(shè)置多層噴槍； ⑤ 建設(shè)周期短，場地要求少，適用于對現(xiàn)有中小型鍋爐的改造； ⑥ 噴尿素量的選擇要適當(dāng)，少則無法達到預(yù)期脫除 NOx 效果，但氨量過大，將在尾部受熱產(chǎn)生硫酸銨，從而堵塞并腐蝕空氣預(yù)熱器。 ③ 對鍋爐效率的影響 向爐膛噴液氨霧化液滴蒸發(fā)與熱解過程需要吸收熱量，～ 個百分點。 主要設(shè)備和設(shè)施的布置 本期工程改造采用 SNCR 脫硝工藝，無脫硝反應(yīng)器，在鍋爐墻壁上開孔，設(shè)噴嘴，噴嘴布置在爐膛和分離器之間的煙道上。還原劑的供應(yīng)量能滿足鍋爐不同負荷的要求，調(diào)節(jié)方便、靈活、可靠；還原劑計量分配系統(tǒng)配有良好的控制系統(tǒng)。 稀釋水系統(tǒng) 當(dāng)鍋爐負荷或爐膛出口的 NOx 濃度變化時，送入爐膛的還原劑溶液量也應(yīng)隨之變化，這將導(dǎo)致送入噴槍的流量發(fā)生變化。所需還原劑的數(shù)量由流量計控制、電動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)。進行詳細施工設(shè)計時，通過數(shù)學(xué)模型計算(CFD)了解爐膛 NOx 濃度分布、爐膛溫度分布、爐膛氣流分布以及煙氣組分分布情況，再最終確定噴槍(噴嘴)的布置方式和安裝位置。 DN25臺47壓力變送器，防爆，24v臺28壓力表，防爆臺89配套管件、閥門多種型號，套2五、噴射霧化系統(tǒng)1噴槍 SNCRSEZ支102噴頭 只103高壓膠管總成 DN15 L1200套304電磁閥 常閉 220V， DN32 Mpa臺25減壓閥 DN32 法蘭 ~ Mpa臺26壓力表 ，防爆臺47配套管件、閥門多種型號套2六、自動控制系統(tǒng)1控制柜SNCREE5000臺12控制軟件HBCYEE套13PLCS7200臺14變頻器ACS510臺25觸摸屏EVIEW臺16以太網(wǎng)模塊——_組17光纖收發(fā)器——組18其他控制元件——套1 SNCR 脫硝技術(shù)布置 SNCR 工藝整個還原過程在鍋爐內(nèi)部進行，不需要另外設(shè)立反應(yīng)器。 脫硝部分的低壓輔助電機均由相應(yīng)區(qū)的電動機控制中心(MCC)供電。 過電壓保護及接地 本期工程建筑物防直擊雷設(shè)施按《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》(DL/T6201997)規(guī)定，制氨區(qū)域內(nèi)視情況設(shè)置獨立的避雷針。在尿素區(qū)電子設(shè)備間設(shè)置一套 DCS 系統(tǒng)，采用與原脫硫分散控制系統(tǒng)(DCS)相同的產(chǎn)品，機柜數(shù)量暫按一面考慮(配一對 DPU 控制器)。 DCS 順序控制系統(tǒng) 本工程脫硝系統(tǒng)順序控制系統(tǒng)的控制水平按功能組級，子功能組級和驅(qū)動級三級控制方式考慮： (1) 驅(qū)動控制：包括所有單個的電動機和執(zhí)行器、電磁閥等被控設(shè)備，作為自動控制的最低程度。 本項目儲存區(qū) DCS 控制機柜的電源就近引自電氣尿素區(qū) MCC 柜。自動控制達到國內(nèi)先進水平。 (2) 污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 1)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB132232011)中 NO2 排放濃度≤200mg/m3； 2)《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB162971996)新污染源； 3)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978－1996)中的二類一級標(biāo)準(zhǔn)； 4)《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348－2008)中的 3 類標(biāo)準(zhǔn)； 5)《建筑施工場界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB12523－2011)標(biāo)準(zhǔn)。 綜上所述，本脫硝改造工程的實施，不僅能大幅度削減 NOx 排放量，而且不會對環(huán)境造成新的二次污染。 本期工程綠化結(jié)合全廠統(tǒng)一考慮。；SO2排放濃度為89mg/m3；；考慮聯(lián)合脫除率ηHg=70%計算，；煙氣黑度（格林曼黑度）小于1級。一旦 NO 進入血液中，就從氧化血紅蛋白中將氧驅(qū)趕出來，與血紅蛋白牢固地結(jié)合在一起。 (3) 導(dǎo)致酸雨的產(chǎn)生 高溫燃燒生成的 N