【正文】 再經(jīng)化學反應，可生成一系列新物質(zhì)。 采用該方法要解決好兩個問題：一是氨的噴射點選擇，要保證在鍋爐負荷變動的情況下，噴入的氨均能在 900℃ ～ 1100℃ 范圍內(nèi)與煙氣反應。 （ 4）煙氣再循環(huán)技術(shù) 該技術(shù)是將鍋爐尾部的低溫煙氣直接送入爐膛或與一次風、二次風混合后送入爐內(nèi)，降低了燃燒區(qū)域的溫度，同時降低了燃燒區(qū)域的氧的濃度，所以降低了 NOx 的 生成量。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，以達到阻止NOx生成及降低其排放的目的。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。 煙氣溫度 機組設計時 BMCR 工況省煤器出口煙氣溫度為 176。 圖 ~ 月入爐煤硫分統(tǒng)計 大唐安陽發(fā)電有限責任公司 10（ 2 320MW）機組脫硝改造 可行性研究報告 — 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)熱量均低于原設計值 24110kJ/kg，基本在 18500kJ/kg 左右，本可研脫硝設計煤質(zhì)低位發(fā)熱量取 18500kJ/kg。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)。濕，中密，具中壓縮性。稍濕，可塑，具中壓縮性。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（ 1）層 （ 10）層），其包括亞層。 安陽公司 主要設備參數(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，鋼構(gòu)架，固態(tài)排渣，燃煤鍋爐。 主 要設計原則和設計指導思想 1） 本工程對 安陽 公司 2320MW 機組的全煙氣量進行脫硝凈化處理 。 根據(jù)《河南 省“十二五”主要污染物總量減排目標責任書 》及《中國大唐集團公司 “十二五”主要污染物總量減排目標責任書 》要求，安陽 公司 10機組脫硝設施 應 于 20xx 年投運 ，綜合脫硝效率達到 70%以上 。 9）脫硝裝置設計壽命 為 20 年 。 設計除塵效率 ≥99% ≥99% 除塵器的阻力 ≤300 Pa ≤300 Pa 處理最大煙氣量 2 m179。 （ 4）層粉細砂：淡黃、棕黃色，主要成份為石英、長石，局部為中粗砂。 （ 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。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。 3 脫硝 設計參數(shù)及 工藝方案的選擇 燃煤煤質(zhì) 原設計煤種及煤質(zhì) 本機組原設計煤質(zhì)為 鶴壁統(tǒng)配煤 和 安陽地方煤 摻燒，摻燒比例為 1:1。 （ 3） 脫硫裝置原設計煙氣量為 110 萬 Nm3/h(干基， 6%O2)。研究表明，在煤的燃燒過程中生成 NOx的主要途徑有三個： 熱力型 NOx 熱力型 NOx 是空氣中的氧（ O2）和氮（ N2）在燃料燃燒時所形成的高溫環(huán)境下生成的 NO 和 NO2 的總和，其總反應式為： N2+O2←→2NO 2NO+O2←→2NO 2 當燃燒區(qū)域的溫度低于 1000℃ 時， NO 的生成量很小，而溫度在 1300℃ ~1500℃ 時，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。 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。該技術(shù)是將燃燒用風分為一、二次風，減少煤粉燃燒區(qū)域的空氣量 (一次風 )，提高燃燒區(qū)域的煤粉濃度，推遲一、二次風混合時間，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，以降低燃料型 NOx 的大唐安陽發(fā)電有限責任公司 10（ 2 320MW）機組脫硝改造 可行性研究報告 — 24 — 生成。 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。選擇性催化劑脫硝法的系統(tǒng)主要由催化劑反應器、催化劑和氨儲存和噴射系統(tǒng)所組成。在有氨注入的情況下，進一步生成硫酸氨和。 大唐安陽發(fā)電有限責任公司 10（ 2 320MW）機組脫硝改造 可行性研究報告 — 26 — （ a）選擇性催化脫硝法（ SCR） 采用該法脫硝的反應溫度取決于催化 劑的種類，因此，催化劑室應布置在尾部煙道中相應的位置。 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。二次風的配給須與各燃燒器的燃料量相匹配，對停運的燃燒器，在不燒火嘴的情況下，盡量關小該燃燒器的各次配風，使燃料處于低氧燃燒，以降低 NOx的生成量。主要反 應式如下： 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 以上反應生成的 NOx燃燒過程中如遇到烴（ CHm）或碳（ C）時， NO 將會被還原成氮分子 N2，這一過程被稱為 NO 的再燃燒或燃料分級燃燒。 表 脫硝設計煙氣參數(shù) 序號 項目 單位 數(shù)值 備注 1 煙氣流量 Nm3/h，濕基，實際 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準》（ GB1322320xx） ，大唐安陽發(fā)電有限責任公司大唐安陽發(fā)電有限責任公司 10（ 2 320MW）機組脫硝改造 可行性研究報告 — 21 — 10 機組按時間段劃分執(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，本期機組的出口氮氧化物排放濃度應小于100mg/Nm3； 為滿足國家和地方環(huán)保法規(guī)要求， 本期機組脫硝改造效率應不小于 82%，考慮到我國的環(huán)保排放標準日趨嚴格， 通過與 安陽公司 的充分溝通交流 ，本次 SCR 脫硝改造效率設計為 不小于 84%， 排放濃度 為 不大于 88 mg/Nm3。g/g 灰成分分析 三氧化二鐵 Fe2O3 % 三氧化二鋁 Al2O3 % 氧化鈣 CaO % 氧化 鎂 MgO % 二氧化鈦 TiO2 % 二氧化硅 SiO2 % 三氧化硫 SO3 % 氧化鉀 K2O % 氧化鈉 Na2O % 灰熔融特性 變形溫度 DT ℃ 1390 軟化溫度 ST ℃ 1450 大唐安陽發(fā)電有限責任公司 10（ 2 320MW）機組脫硝改造 可行性研究報告 — 19 — 項 目 符號 單位 數(shù)值 半球溫度 HT ℃ 1460 流動溫度 FT ℃ 1470 煙氣參數(shù) 煙氣量 （ 1） 根據(jù)鍋爐原設計煤質(zhì)理論計算煙氣量為 102 萬 Nm3/h(干基， 6%O2)。能在單元 控制室內(nèi)實現(xiàn)：機組的啟動 /停止；機組正常運行工況的監(jiān)視和調(diào)整；機組異常工況的報警和緊急事故處理。局部呈粉土狀。稍濕，中密，具中壓縮性。 稍濕，中密，具中壓縮性。 大唐安陽發(fā)電有限責任公司 10（ 2 320MW）機組脫硝改造 可行性研究報告 — 10 — 表 除塵器主要 參數(shù) 項目 9 爐 10 爐 型號 2 臺 2FAA345M288125 2 臺 2FAA345M288125 型式 雙室四電場煙氣水平進出的臥式 雙室四電場煙氣水平進出的臥式 制造廠 福建龍凈環(huán)保股份有限公司改造 福建龍凈環(huán)保股份有限公司改造 煙氣流通面積 2220 m178。 7） 合理降低工程造價，除少量關鍵設備或部件國外采購外，其余設備及材料 均由大唐安陽發(fā)電有限責任公司 10（ 2 320MW）機組脫硝改造 可行性研究報告 — 7 — 國內(nèi)采購 。 本可研為 10 兩臺 300MW 燃煤機組，機組采用單元布置 ， 1993 年 6 月 通過環(huán)評批復， 1998 年 投入運行， 20xx 年汽輪機進行了通流部分改造，單機容量變?yōu)?320MW。 2）脫硝工藝選擇滿足性能要求、成熟可靠的工藝 。 引風機參數(shù) 每臺爐配置兩臺 50%容量的 雙吸入離心式 引風機。整個廠區(qū)均有分布，主要為前期工程場平回填所成，部分地段為素填土，均勻性差。 （ 6）層黃土狀粉土：褐黃色，含少量螺殼、姜結(jié)石，見豎向大孔隙、白色網(wǎng)紋。 （ 101）卵石：主要成份為石英砂巖、石灰?guī)r，分選性差，磨圓度一般，多棱角狀，少數(shù)渾圓狀，直經(jīng) 37cm，最大達 15cm 以上，含有多量礫石，中粗砂及少量粘性土。 鐵路運輸 安陽 公司 所處位置緊鄰京廣鐵路，前期已建有鐵路專用線，自安李支線上的安陽西站接軌。 表 摸底測試煤質(zhì)分析數(shù)據(jù) 項 目 符號 單位 320MW 工況 240MW 工況 160MW 工況 工業(yè)分析 收到基水分 Mar % 空干基水分 Mad % 收到基灰分 Aar % 干燥無灰基揮發(fā)分 Vdaf % 收到基固定碳 FCar % 收到基低位發(fā)熱量 Q,ar kJ/kg 20950 21050 20660 元素分析 收到基硫 St,ar % 收到基碳 Car % 收到基氫 Har % 收到基 氧 Oar % 收到基氮 Nar % 大唐安陽發(fā)電有限責任公司 10（ 2 320MW）機組脫硝改造 可行性研究報告 — 18 — 脫硝設計煤質(zhì) 綜合以上煤質(zhì)數(shù)據(jù)，分析確定 本工程 脫硝 設計煤質(zhì)數(shù)據(jù)如表 所列 ，飛灰成分如表 所列 。 機組日常運行最低負荷約為 148MW，通過調(diào)取日常運行時 省煤器出口煙氣溫度 ，結(jié)合 20xx 年脫硝 摸底測試數(shù)據(jù) ， 確定了 省煤器出口煙氣溫度 ， 如下表 所列 。 大唐安陽發(fā)電有限責任公司 10（ 2 320MW）機組脫硝改造 可行性研究報告 — 22 — 燃料型 NOx 的生成和破壞過程不僅和煤種特性、燃料中的氮化合物受熱分解后在揮發(fā)份和焦炭中的比例、成分和分布有關，而且其反應過程還和燃燒條件（如溫度和氧）及各種成分的濃度等密切相關。目前常用的低 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，控制 NOx 排放的一種實用方法。 （ 5）低 NOx燃燒器 將前述的空氣分級及燃料分級的原理應用于燃燒器的設計，盡可能的降低著火區(qū)的氧濃度和溫度，從而達到控制 NOx 生成量的目的，這類特殊設計的燃燒器就是低 NOx燃燒器，一般可以降低 NOx排放濃度的 30%～ 60%。二是噴氨量的選擇要適當，少則無法達到預期的脫除 NOx 的效果，但氨量過大，將在尾部產(chǎn)生硫酸銨，從而堵塞并腐蝕空氣預熱器，因此要求尾部煙氣中允許的氨的泄露量應小于 5ppm，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%～ 70%。電子束輻照處理煙氣技術(shù)的優(yōu)點有：能同時脫硫脫氮，處理過程中不用觸媒，不受塵埃影響，沒有老化、結(jié)集、阻塞、清洗等問題，因是干式處理法，不影響原系統(tǒng)的熱效率，煙氣可不必在加熱即從 煙囪排放。 （ b）電子束照射同時脫硫脫硝技術(shù) 當除塵后的煙氣，主要含 SO NOx、 N H2O。下面著重介紹噴氨（或尿素）法即選擇性非催化脫硝法（ SNCR）。因此，該技術(shù)較多應用于新鍋爐的設計及燃燒器的改造中。