【正文】 一旦 NO 進(jìn)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。 本期工程綠化結(jié)合全廠統(tǒng)一考慮。 (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(jí)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(chǎng)界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB12523－2011)標(biāo)準(zhǔn)。 本項(xiàng)目?jī)?chǔ)存區(qū) DCS 控制機(jī)柜的電源就近引自電氣尿素區(qū) MCC 柜。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(jī)柜數(shù)量暫按一面考慮(配一對(duì) DPU 控制器)。 脫硝部分的低壓輔助電機(jī)均由相應(yīng)區(qū)的電動(dòng)機(jī)控制中心(MCC)供電。進(jìn)行詳細(xì)施工設(shè)計(jì)時(shí)，通過數(shù)學(xué)模型計(jì)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。 稀釋水系統(tǒng) 當(dāng)鍋爐負(fù)荷或爐膛出口的 NOx 濃度變化時(shí)，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。 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。SNCR 工藝比較簡(jiǎn)潔，具有如下特點(diǎn)： ① 投資費(fèi)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(jī)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(fù)荷的波動(dòng)、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(chǎng)地要求少，適用于對(duì)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(dá)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。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程，NH3/NOx 摩爾比應(yīng)該為 1，但實(shí)際上都要比 1 大才能達(dá)到較理想的 NOx 還原率，已有的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)顯示，NH3/NOx 摩爾比一般控制在 ～ 之間，最大不要超過 。 根據(jù) 2010 年 1 月 27 日實(shí)施的《火電廠氮氧化物防治技術(shù)政策》(環(huán)發(fā)[2010]10號(hào))規(guī)定，加強(qiáng)電源結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，加速淘汰 100MW 及以下燃煤凝汽機(jī)組，繼續(xù)實(shí)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(jī)組和以熱定電的熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，以提高能源利用率。 (2) 濕法煙氣同時(shí)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(duì)脫硫裝置進(jìn)行適當(dāng)改造，或調(diào)整運(yùn)行條件，就可將煙氣中的 NOx 在洗滌過程中除去。國(guó)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(jī)組排放煙氣的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程。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(jiǎn)稱前置式布置)。它包括噴水、噴二次燃料和噴氨等。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(shí)用方法。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(huì)進(jìn)一步氧化成 NO，如在還原性環(huán)境中，NCO 則會(huì)生成 NH，NH 在氧化性環(huán)境中會(huì)進(jìn)一步氧化成 NO，同時(shí)又能與生成 NO 進(jìn)行還原反應(yīng)，使 NO 還原成 N2，成為 NO 的還原劑。 (2) 快速型 NOx，它是燃燒時(shí)空氣中的氮和燃料中的碳?xì)潆x子團(tuán)如 HC 等反應(yīng)生成的 NOx。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(chǔ)存容積會(huì)增加，從而提高了投資費(fèi)用。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。 電廠建設(shè)概況 現(xiàn)有熱電廠裝機(jī)容量為37MW機(jī)組，建設(shè)規(guī)模為1臺(tái) 130t/h 和2臺(tái)75t/h次高壓循環(huán)流化床鍋爐，配1 臺(tái) 25MW 背壓式汽輪發(fā)電機(jī)和一臺(tái)12MW背壓式汽輪發(fā)電機(jī)。 在編制可行性研究報(bào)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。 項(xiàng)目改造理由 (1) 項(xiàng)目改造目的及意義 我國(guó)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。改造后 NOx 排放濃度達(dá)到《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB132232011)中的要求，1～3 號(hào)進(jìn)行鍋爐氮氧化物排放濃度應(yīng)小于100mg/m3。 (3) 項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn) 本項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)位于興隆縣興隆鎮(zhèn)北區(qū)工業(yè)園。 (5) 低氮燃燒系統(tǒng)及脫硝系統(tǒng)能持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)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(yùn)行均不影響主體工程的安全運(yùn)行和熱電廠的文明生產(chǎn)。 氮氧化物是造成大氣污染的主要污染源之一?？h政府駐地興隆鎮(zhèn)距首都北京140公里，距省會(huì)石家莊373公里，距承德市110公里。無色氣體,有刺激性惡臭味。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(xiǎn)性。 國(guó)內(nèi)采用 SNCR 脫硝還原劑多采用尿素，尿素運(yùn)輸、儲(chǔ)存、輸送都無需特別的安全防護(hù)措施,只需用普通的聚丙烯編織袋內(nèi)襯塑料薄膜包裝運(yùn)輸即可，但受溫度影響很大，溫度低會(huì)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(jìn)入大氣。一般煤粉爐熱力氮氧化物占 10～20%。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。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，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。氨的噴入地點(diǎn)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。 目前采用最多的布置方式是前置式布置。產(chǎn)物用常規(guī)方法(ESP 或布袋)收集，完成從氣相中的分離。應(yīng)該指出，同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)雖說具有良好的發(fā)展前景，但目前還遠(yuǎn)不如單獨(dú)脫硫、脫硝技術(shù)成熟，且脫硝率也低于單獨(dú)方式，還有待于進(jìn)一步的研究。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(yùn)時(shí)間不足 20 年的在役機(jī)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)。大型電站鍋爐由于爐膛尺寸大、鍋爐負(fù)荷變化范圍大，從而增加了對(duì)這四個(gè)因素控制的難度。尾部形成一些硫酸銨、硫酸氫銨等銨鹽，有增加堵塞和腐蝕空氣預(yù)熱器等尾部煙道設(shè)備的傾向。稀釋水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)稀釋水儲(chǔ)存和供應(yīng)。稀釋水泵設(shè)有 2 臺(tái)，一用一備。具備先進(jìn)性、使用性、安全和可靠性、可擴(kuò)展性等特點(diǎn)。制氨區(qū)正常照明電源由制氨區(qū) MCC 提供，事故照明采用應(yīng)急燈方式。 為保證 SNCR 脫硝效率，安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，還原劑稀釋液流量閉環(huán)控制系統(tǒng)的功能是通過調(diào)整還原劑和稀釋水的比例，使得噴槍中流體流量基本不變，而同時(shí)反應(yīng)器后煙氣中 NOx 的濃度水平不超過容許值。儀表的選型以成熟、可靠為原則。 環(huán)境影響分析 大氣環(huán)境影響分析及其防治措施 由于該脫硝工藝產(chǎn)生的氣體為 N2。脫硝過程中不產(chǎn)生其他固體廢棄物，設(shè)備噪聲也不影響廠界現(xiàn)有噪聲水平。 (2) 形成化學(xué)煙霧 NOx 排放到大氣后有助于形成 O3 ，導(dǎo)致光化學(xué)煙霧的形成：NO+HC+O2+陽光→NO2+O3(光化學(xué)煙霧)這是一系列反應(yīng)的總反應(yīng)。；SO2排放濃度為89mg/m3；；考慮聯(lián)合脫除率ηHg=70%計(jì)算，；煙氣黑度（格林曼黑度）小于1級(jí)。設(shè)備產(chǎn)生的噪聲，由于能量較小，在較短距離內(nèi)衰減很快。所有的信號(hào)可以以通訊方式或 4～20mA 信號(hào)進(jìn)入 DCS，脫硝系統(tǒng)的 CEMS 還應(yīng)配置數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，并按當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的要求上傳相關(guān) CEMS 數(shù)據(jù)。 (3) 功能組控制：一個(gè)工藝系統(tǒng)流程為主及其相關(guān)輔助設(shè)備的順序控制，并將對(duì)子組級(jí)發(fā)出控制命令。 1 號(hào)、2 號(hào)、3 號(hào)鍋爐脫硝系統(tǒng)控制柜采用與原中控系統(tǒng)控制系統(tǒng)(DCS)相同的產(chǎn)品，脫硝系統(tǒng)控制柜布置在電子設(shè)備間內(nèi)。 電氣系統(tǒng) 用電負(fù)荷 本期工程所有脫硝負(fù)荷均為 380/220V 低壓負(fù)荷。還原劑混合液的壓力由安裝的壓力計(jì)控制。 儲(chǔ)罐及泵站模塊可安裝于混凝土圍堰內(nèi)。 5 脫硝改造工程設(shè)想 脫硝場(chǎng)地布置 脫硝裝置的布置原則 根據(jù)現(xiàn)有電廠總平面布置的具體要求：重視外部條件，完善總體規(guī)劃；滿足使用要求，工藝流程合理；遠(yuǎn)近規(guī)劃結(jié)合；布置緊湊，注意節(jié)約用地；結(jié)合地形地質(zhì)，因地制宜布置；符合防火規(guī)定，確保安全生產(chǎn)；注意風(fēng)向朝向；交通運(yùn)輸方便，避免迂回重復(fù)；建筑群體組合，整齊美觀協(xié)調(diào)；有利檢修活動(dòng)。 3) SNCR 技術(shù)的特點(diǎn) 由于 SNCR 技術(shù)的方案需要確定爐膛氮氧化物濃度數(shù)據(jù)，依此來確定合適的脫硝效率，并進(jìn)行還原劑供應(yīng)系統(tǒng)和爐區(qū)噴射系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。溫度高，還原劑被氧化成 NOx，煙氣中的 NOx 含量不減少反而增加；溫度低，反應(yīng)不充分，造成還原劑流失，對(duì)下游設(shè)備產(chǎn)生不利的影響甚至造成新的污染。 (6) 脫硝還原劑有穩(wěn)定可靠的來源。采用 ESP 或布袋均可，但選擇布袋更優(yōu)。添加氨時(shí)，副產(chǎn)品可作為肥料使用。煙氣脫硝分為干法、濕法。 (3) 燃燒分級(jí)燃燒技術(shù) 該技術(shù)是將鍋爐的燃燒分為二個(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(天然氣為主)，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。這些技術(shù)可單獨(dú)或組合使用。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。 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。主要特點(diǎn)如下： (1) 液氨的投資、運(yùn)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(guó)家有關(guān)的法規(guī)和勞動(dòng)安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求，其運(yùn)輸、存儲(chǔ)涉及應(yīng)有嚴(yán)格的安全保證和防火措施。10%＜含氨≤35%的氨溶液，危險(xiǎn)貨物編號(hào)為82503；用于脫硝的還原劑通常采用 20%～25%濃度的氨水。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。 (2) 項(xiàng)目改造目標(biāo) 根據(jù)最新頒布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(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(yùn)時(shí)間，熱電廠 3 號(hào)鍋爐際氮氧化物排放監(jiān)測(cè)濃度在 ，確定本次脫硝改造目標(biāo)為：3號(hào)鍋爐氮氧化物排放濃度小于100mg/Nm3。 本項(xiàng)目由河北誠(chéng)譽(yù)噴霧技術(shù)有限公司負(fù)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(shí)進(jìn)行相應(yīng)的項(xiàng)目投資估算、環(huán)保效益分析、改造最終目標(biāo)的評(píng)價(jià)。為保證生產(chǎn)安全穩(wěn)定，公司在原有一爐一機(jī)（一臺(tái)130t/h循環(huán)流化床鍋爐及一臺(tái)25MW汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)組）基礎(chǔ)上于2011年投資3500萬元再建一臺(tái)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(yùn)行，為企業(yè)取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)奠定了基礎(chǔ)。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。 綜合以上各方面的研究成果，對(duì)本項(xiàng)目改造的可行性提出主要結(jié)論意見，并對(duì)下一步工作提出建議。 燃煤電廠是對(duì)大氣污染物貢獻(xiàn)量較大的行業(yè)之一，為改善大氣環(huán)境質(zhì)量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，對(duì)實(shí)現(xiàn)火電行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，加快循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)總量控制目標(biāo)和污染物消減目標(biāo)，消除和減輕環(huán)境污染局面都具有重要意義。由此可見，全縣降水豐沛，雨熱同期，對(duì)農(nóng)林牧各業(yè)生產(chǎn)較為有利。35%＜含氨＜50%為《危險(xiǎn)貨物品名表》、《危險(xiǎn)化學(xué)品名錄》(2012版)規(guī)定之危險(xiǎn)品，危險(xiǎn)物編號(hào)為 22025。因此，選擇還原劑原料主要有三類：液氨、氨水、尿素。 氣源 公司原有的螺桿式空壓機(jī)，排氣壓力 ，主要用于鍋爐微油點(diǎn)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。因此，燃料型 NOx 是燃煤電廠鍋爐產(chǎn)生的 NOx 的主要途徑。 脫硝工藝簡(jiǎn)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)。因此，該是技術(shù)多應(yīng)用于新鍋爐的設(shè)計(jì)及燃燒器的改造中。 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(dāng) NOx的排放標(biāo)準(zhǔn)要求比較嚴(yán)格時(shí)，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。電子束輻射處理煙氣技術(shù)地優(yōu)點(diǎn)有：能同時(shí)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剩瑹煔饪刹槐卦偌訜峒磸臒焽枧欧?。降?