【正文】 實(shí)際 氧 1022067 BMCR 2 煙氣流量 Nm3/h，干基，6%O2 1100000 BMCR 煙氣流量 工況 2569249 BMCR 3 省煤器出口處煙氣溫 度 ℃ BMCR 4 省煤器出口處煙氣靜 態(tài)壓力 kPa BMCR 5 煙氣灰分 g/Nm3 46 BMCR 6 NOx mg/Nm3 550 BMCR，干基 6%O2 7 O2 %vol. BMCR， 濕 基 8 CO2 %vol. BMCR，濕基 9 H2O %vol. BMCR，濕基 10 N2 %vol. BMCR，濕基 11 SO2 mg/Nm3 3860 BMCR，干基 6%O2 12 SO3 mg/Nm3 60 BMCR，干基 6%O2 系統(tǒng)脫硝效率的確定 根據(jù) 《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB1322320xx） ，大唐安陽發(fā)電有限責(zé)任公司大唐安陽發(fā)電有限責(zé)任公司 10（ 2 320MW）機(jī)組脫硝改造 可行性研究報(bào)告 — 21 — 10 機(jī)組按時(shí)間段劃分執(zhí)行的 NOx允許排放濃度為 200mg/Nm3，根據(jù)河南省環(huán)保廳下發(fā)的《環(huán)境污染限期治理通知書》要求，本期機(jī)組的出口氮氧化物排放濃度應(yīng)小于100mg/Nm3； 為滿足國(guó)家和地方環(huán)保法規(guī)要求， 本期機(jī)組脫硝改造效率應(yīng)不小于 82%，考慮到我國(guó)的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格， 通過與 安陽公司 的充分溝通交流 ，本次 SCR 脫硝改造效率設(shè)計(jì)為 不小于 84%， 排放濃度 為 不大于 88 mg/Nm3。 燃料型 NOx 燃料型 NOx 的生成是燃料中的氮化合物在燃燒過 程中氧化反應(yīng)而生成的 NOx，稱為燃料型 NOx。主要反 應(yīng)式如下： 在氧化性環(huán)境中， HCN 直接氧化成 NO： HCN+O←→NCO+H NCO+O←→NO+CO NCO+OH←→NO+CO+H 在還原性環(huán)境中， NCO 生成 NH： NCO+H←→NH+CO 如 NH 在還原性環(huán)境中： NH+H←→N+H 2 NH+NO←→N 2+OH 如 NH 在氧化性環(huán)境中： NH+O2←→NO+OH NH+OH←→NO+H 2 NH3 氧化生成 NO： NH3+OH←→NH 2+H2O NH3+O←→NH 2+OH NH2+O←→NO+H 2 以上反應(yīng)生成的 NOx燃燒過程中如遇到烴（ CHm）或碳（ C）時(shí)， NO 將會(huì)被還原成氮分子 N2，這一過程被稱為 NO 的再燃燒或燃料分級(jí)燃燒。 低 NOx燃燒技術(shù) 根據(jù) NOx的形成條件可知，對(duì) NOx的形成起決定作用的是燃燒區(qū)域的溫度和過量空氣量。二次風(fēng)的配給須與各燃燒器的燃料量相匹配，對(duì)停運(yùn)的燃燒器，在不燒火嘴的情況下，盡量關(guān)小該燃燒器的各次配風(fēng)，使燃料處于低氧燃燒，以降低 NOx的生成量。 （ 3）燃料分級(jí)燃燒技術(shù) 該技術(shù)是將鍋爐的燃燒分為兩個(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，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。 NOx燃燒器 其原理是再循環(huán)煙氣不經(jīng)過混合 直接引入到一次風(fēng)外面的區(qū)域，用以降低火焰溫度峰值和沖淡火焰中心的氧濃度，以抑制熱力和燃料型 NOx 的生成。它是利用注入的 NH3 與 NO 反應(yīng)生成 N2 和 H2O，該反應(yīng)必需在高溫下進(jìn)行，反應(yīng)式如下： 4NH3+4NO+O2→6H 2O+4N2 （ 1） 4NH3+5O2→6H 2O+4NO （ 2） 反應(yīng)式（ 1）發(fā)生的反應(yīng)溫度為 900℃ ～ 1100℃ ，反應(yīng)式（ 2）發(fā)生的反應(yīng)溫度為 1100℃以上， 因此 SNCR 法的反應(yīng)溫度必須控制在 900℃ ～ 1100℃ 之間。 大唐安陽發(fā)電有限責(zé)任公司 10（ 2 320MW）機(jī)組脫硝改造 可行性研究報(bào)告 — 26 — （ a）選擇性催化脫硝法（ SCR） 采用該法脫硝的反應(yīng)溫度取決于催化 劑的種類，因此，催化劑室應(yīng)布置在尾部煙道中相應(yīng)的位置。它們?cè)?電子束加速器產(chǎn)生的電子束流輻照下，經(jīng)電離、激發(fā)、分解等作用，可生成活性很強(qiáng)的離子、激發(fā)態(tài)分子。在有氨注入的情況下，進(jìn)一步生成硫酸氨和。 H2O→H+OH O2→2O OH+NO→HNO 2 O+NO→NO 2 OH+NO2→HNO 3 SO2+O→SO 3 為提高脫除率，更好地回收和利用生成物，加入氨、石灰水等添加劑，生成固體化學(xué)肥料硫酸氨和硝酸氨。選擇性催化劑脫硝法的系統(tǒng)主要由催化劑反應(yīng)器、催化劑和氨儲(chǔ)存和噴射系統(tǒng)所組成。因此，一般在爐墻上開設(shè)多層氨噴射口。 其代表性的燃燒器型式有： BabcockHitachi 公司的 DBR 型；日本三菱公司的 SGR型等等。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(shí)間，這樣煤粉進(jìn)入爐膛時(shí)就形成了一個(gè)富燃料區(qū)，使燃料在富燃料區(qū)進(jìn)行缺氧燃燒，以降低燃料型 NOx 的大唐安陽發(fā)電有限責(zé)任公司 10（ 2 320MW）機(jī)組脫硝改造 可行性研究報(bào)告 — 24 — 生成。對(duì)低 NOx燃燒技術(shù)的要求是，在降低 NOx的同時(shí)，使鍋爐燃燒穩(wěn)定，且飛灰含碳量不能超標(biāo)。 在一般情況下，燃料型 NOx的主要來源是揮發(fā)份 N，其占總量的 60%~80%，其余為焦炭 N 所形成。研究燃料型 NOx的生成和破壞機(jī)理，對(duì)于控制燃燒過程中 NOx的生成和排放，具有重要的意義。研究表明，在煤的燃燒過程中生成 NOx的主要途徑有三個(gè)： 熱力型 NOx 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 2NO+O2←→2NO 2 當(dāng)燃燒區(qū)域的溫度低于 1000℃ 時(shí)， NO 的生成量很小，而溫度在 1300℃ ~1500℃ 時(shí)，NO 的濃度大約為 500ppm ~1000ppm，而且隨著溫度的升高， NOx的生成速度按指數(shù)規(guī)律增加。C 。 （ 3） 脫硫裝置原設(shè)計(jì)煙氣量為 110 萬 Nm3/h(干基， 6%O2)。 圖 ~ 月入爐煤低位發(fā)熱量統(tǒng)計(jì) 脫硝摸底測(cè)試煤質(zhì)情況 20xx 年 5 月 安陽公司 委托相關(guān)單位所做的脫硝摸底測(cè)試中，測(cè)試煤質(zhì)情況如 表 所列 。 3 脫硝 設(shè)計(jì)參數(shù)及 工藝方案的選擇 燃煤煤質(zhì) 原設(shè)計(jì)煤種及煤質(zhì) 本機(jī)組原設(shè)計(jì)煤質(zhì)為 鶴壁統(tǒng)配煤 和 安陽地方煤 摻燒，摻燒比例為 1:1。 表 水質(zhì)參數(shù) 序號(hào) 檢 測(cè)項(xiàng)目 工業(yè)水 循環(huán)水 1 全固形物 (mg/L) 2 懸浮物 (mg/L) 大唐安陽發(fā)電有限責(zé)任公司 10（ 2 320MW）機(jī)組脫硝改造 可行性研究報(bào)告 — 13 — 序號(hào) 檢 測(cè)項(xiàng)目 工業(yè)水 循環(huán)水 3 PH 25℃ 6 總硬度 (mmol/L) 7 硫酸鹽 (mg/L) 8 氯化物 (mg/L) 9 溶解固形物 (mg/L) 10 化學(xué)耗氧量 (mg/L) 交通運(yùn)輸 安陽市地處河南省北部，京廣鐵路、京珠高速公路、 107 國(guó)道等均 穿境而過，境內(nèi)省、縣、鄉(xiāng)三級(jí)公路網(wǎng)絡(luò)十分發(fā)達(dá)，整個(gè)區(qū)域交通條件均較好。該層分布在（ 101）層的中部，厚度變化大，其埋藏深度變化也大，部分地段呈多層狀分布。該層在廠區(qū)零星分布。 （ 81）層黃土狀粉質(zhì)粘土：褐黃色，含少量螺殼，見大孔隙、白色網(wǎng)紋。整個(gè)廠 區(qū)均有分布，層位穩(wěn)定。 （ 4）層粉細(xì)砂：淡黃、棕黃色，主要成份為石英、長(zhǎng)石，局部為中粗砂。 （ 1）層雜填土：色雜，主要成份為煤灰、磚塊、混凝土、粘性土等，稍濕，松散。 設(shè)計(jì)除塵效率 ≥99% ≥99% 除塵器的阻力 ≤300 Pa ≤300 Pa 處理最大煙氣量 2 m179。 表 鍋爐主要設(shè)計(jì)參數(shù) 型 號(hào) DG1025/Ⅱ 4 型 鍋爐編號(hào) 11731， 1996 年制造 制 造 廠 東方鍋爐（集團(tuán)）股份有限公司 項(xiàng) 目 單位 BECR BMCR 過熱蒸汽流量 t/h 935 1025 再熱蒸汽流量 t/h 汽包工作壓力 (表壓 ) MPa 過熱蒸汽出口壓力 (表壓 ) MPa 過 /再熱蒸汽出口溫度 ℃ 540/540 540/540 再熱蒸汽進(jìn)口壓力 (表壓 ) MPa 再熱蒸汽出口壓力 (表壓 ) MPa 再熱蒸汽進(jìn)口溫度 ℃ 316 325 給水溫度 ℃ 268 273 空預(yù)器進(jìn)口風(fēng)溫 ℃ 55 55 空預(yù)器出口一 /二次風(fēng)溫 ℃ 排煙溫度 ℃ 133 158 空預(yù)器參數(shù) 型式： 每臺(tái)鍋爐配置 2 臺(tái) 東方鍋爐廠配套供貨的 回轉(zhuǎn)式三分倉 容克式 空預(yù)器 型號(hào)： LAP10320/883 蓄熱元件： 蓄熱元件高度 自上而下分別為 800mm、 800mm、 300mm，熱端和中溫段 材料為 Q235A/B； 冷端 材料為考登鋼 。 9）脫硝裝置設(shè)計(jì)壽命 為 20 年 。確定合適的脫硝效率，并留有適當(dāng)余量， 改造后鍋爐煙氣中的 NOx排放濃度滿足 新的 火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。 根據(jù)《河南 省“十二五”主要污染物總量減排目標(biāo)責(zé)任書 》及《中國(guó)大唐集團(tuán)公司 “十二五”主要污染物總量減排目標(biāo)責(zé)任書 》要求，安陽 公司 10機(jī)組脫硝設(shè)施 應(yīng) 于 20xx 年投運(yùn) ，綜合脫硝效率達(dá)到 70%以上 。 根據(jù)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB1322320xx）， 安陽 公司 執(zhí)行 NOx允許排放濃度為 200mg/Nm3。 主 要設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想 1） 本工程對(duì) 安陽 公司 2320MW 機(jī)組的全煙氣量進(jìn)行脫硝凈化處理 。 8）脫硝裝置系統(tǒng)可用率 ≥99%， 年利用小時(shí)數(shù) 5500h。 安陽公司 主要設(shè)備參數(shù) 鍋爐參數(shù) 鍋爐為東方鍋爐廠生產(chǎn)的 DG1025／ 亞臨界自然 循環(huán)汽包鍋爐，單爐膛，一次中間再熱， 四角切圓燃燒， 平衡通風(fēng)，鋼構(gòu)架，固態(tài)排渣，燃煤鍋爐。 2220 m178。勘探深度內(nèi)揭露的巖土地層依據(jù)物理及工程特性可分為 10 層（編號(hào)（ 1）層 （ 10）層），其包括亞層。整個(gè)廠區(qū)均有分布，層位穩(wěn)定。稍濕，可塑，具中壓縮性。該層在廠區(qū)零星分布，多呈透鏡體分布在（ 6）層中、上部。濕，中密，具中壓縮性。稍濕，中密，具中壓縮性。冷卻水來自電廠工業(yè)水管網(wǎng)；去離子水來自電廠水處理系統(tǒng)。采用分散控制系統(tǒng)，以大屏幕顯示器、操作員站CRT 和鍵盤為監(jiān)視和控制中心，實(shí)現(xiàn)單元機(jī)組的機(jī)、爐、電的集中監(jiān)控。 圖 ~ 月入爐煤硫分統(tǒng)計(jì) 大唐安陽發(fā)電有限責(zé)任公司 10（ 2 320MW）機(jī)組脫硝改造 可行性研究報(bào)告 — 17 — 入爐煤低位發(fā)熱量 的變化情況如圖 所示，從圖中可以看出，入爐煤的 低位發(fā)熱量均低于原設(shè)計(jì)值 24110kJ/kg，基本在 18500kJ/kg 左右，本可研脫硝設(shè)計(jì)煤質(zhì)低位發(fā)熱量取 18500kJ/kg。 （ 2） 根據(jù) 脫硝設(shè)計(jì)煤 質(zhì)理論計(jì)算煙氣量為 103 萬 Nm3/h(干基， 6%O2)。 煙氣溫度 機(jī)組設(shè)計(jì)時(shí) BMCR 工況省煤器出口煙氣溫度為 176。 脫硝工藝方案的確定 燃煤鍋爐 NOx的生成機(jī)理 煤燃燒過程中產(chǎn)生的氮氧化物主要是一氧化氮（ NO）和二氧化氮（ NO2），在煤燃燒過程中氮氧化物的生成量和排放量與煤的燃燒方式 ，特別是燃燒溫度和過量空氣系數(shù)等燃燒條件有關(guān)。燃煤電廠鍋爐中產(chǎn)生的 NOx中大約 75%～ 90%是燃料型 NOx，因此燃料型 NOx是燃煤電廠鍋爐產(chǎn)生的 NOx的主要途徑。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，低 NOx 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(dá)到阻止NOx生成及降低其排放的目的。 （ 2）空氣分級(jí)燃燒技術(shù) 空氣分級(jí)燃 燒技術(shù)是目前應(yīng)用較為廣泛的低 NOx 燃燒技術(shù)，它的主要原理是將燃料的燃燒過程分段進(jìn)行。 （ 4）煙氣再循環(huán)技術(shù) 該技術(shù)是將鍋爐尾部的低溫?zé)煔庵苯铀腿霠t膛或與一次風(fēng)、二次風(fēng)混合后送入爐內(nèi)，降低了燃燒區(qū)域的溫度，同時(shí)降低了燃燒區(qū)域的氧的濃度，所以降低了 NOx 的 生成量。煙氣區(qū)外的內(nèi)二次大唐安陽發(fā)電有限責(zé)任公司 10（ 2 320MW）機(jī)組脫硝改造 可行性研究報(bào)告 — 25 — 風(fēng)起著控制空氣和燃料的混合以及調(diào)節(jié)火焰的形狀及 NOx濃度的作用。 采用該方法要解決好兩個(gè)問題：一是氨的噴射點(diǎn)選擇，要保證在鍋爐負(fù)荷變動(dòng)的情況下，噴入的氨均能在 900℃ ～ 1100℃ 范圍內(nèi)與煙氣反應(yīng)。該方法能達(dá)到 80%～ 90%的 NOx 降低率，因此，對(duì)于環(huán)保要求日益嚴(yán)格的地區(qū)，有相當(dāng)好的應(yīng)用前景。再經(jīng)化學(xué)反應(yīng)，可生成一系列新物質(zhì)