【正文】 后的煙氣與化學(xué)計(jì)量比的氨混合進(jìn)入等離子體反應(yīng)器，反應(yīng)產(chǎn)物由二次除塵設(shè)備收集。 (5) 脫硝裝置應(yīng)布置合理。 2) 影響 SNCR 反應(yīng)的因素 ① 還原劑噴入點(diǎn)的選擇 噴入點(diǎn)必須保證使還原劑進(jìn)入爐膛內(nèi)適宜反應(yīng)的溫度區(qū)間(850～1050℃)，這個(gè)溫度范圍存在與鍋爐燃燒室和省煤室的過(guò)熱器區(qū)域。對(duì)于電站鍋爐，投資成本和運(yùn)行成本依據(jù) NOx 排放濃度的不同二有所差異，特別是運(yùn)行成本與煙氣原始 NOx 濃度關(guān)系十分巨大，因?yàn)樵?SNCR 工藝中,還原劑成本所占的份額達(dá)到 50%以上。目前在歐洲和美國(guó)的 300MW 燃煤電站鍋爐上已有采用該法運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，但市場(chǎng)占有率較低。袋裝尿素由汽車(chē)運(yùn)輸?shù)綇S(chǎng)區(qū)，通過(guò)卸料放在尿素儲(chǔ)存站。每個(gè)噴射點(diǎn)均由流量計(jì)控制，確保適當(dāng)?shù)姆峙?。噴嘴布置在爐膛出口和分離器之間的煙道上，鍋爐的熱量為反應(yīng)提供了熱量，使 NOx 在這里被還原。 儀表與控制系統(tǒng) 主廠(chǎng)房脫硝控制系統(tǒng) 1 號(hào)、2 號(hào)、3 號(hào)鍋爐脫硝改造擬單獨(dú)控制或者納入脫硫 DCS 系統(tǒng)進(jìn)行控制，三臺(tái)鍋爐合并設(shè)置控制機(jī)柜，機(jī)柜數(shù)量暫按一面考慮(配一對(duì) DPU 控制器)。例如：取樣風(fēng)機(jī)子功能組等。 對(duì)鍋爐出口安裝煙氣成分監(jiān)測(cè)設(shè)備，其要求為采用進(jìn)口或引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品。 噪聲環(huán)境影響分析、防治措施及綠化 本期工程的設(shè)備噪聲水平較低。改擴(kuò)建完成后非采暖期全廠(chǎng)采鍋爐煙氣產(chǎn)生量為255000m3/h、煙塵產(chǎn)生濃度為20100mg/mSO2產(chǎn)生濃度為890mg/m3；改擴(kuò)建工程脫硫效率90%，%，脫氮效率80%。光化學(xué)煙霧對(duì)生物有嚴(yán)重的危害，如1952 年發(fā)生在美國(guó)洛杉磯的光化學(xué)煙霧事件致使大批居民發(fā)生眼睛紅腫、咳嗽、喉痛、皮膚潮紅等癥狀，嚴(yán)重者心肺衰竭，有幾百名老人因此死亡?？傮w而言，本期工程的實(shí)施對(duì)區(qū)域環(huán)境有較好的改善效果。N2 無(wú)毒、無(wú)害，對(duì)環(huán)境沒(méi)有任何影響。 控制系統(tǒng)要求安全可靠、技術(shù)先進(jìn)，有良好的使用經(jīng)驗(yàn)，滿(mǎn)足工藝過(guò)程的操作要求，實(shí)現(xiàn)工藝裝置、儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)等控制、管理、經(jīng)營(yíng)一體化，并實(shí)現(xiàn)集中操作管理，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化管理和優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度建立基礎(chǔ)。這個(gè)限值水平可以預(yù)先選定作為主控制器的設(shè)定點(diǎn)。 電纜設(shè)施采用架空橋架敷設(shè)和地下溝道敷設(shè)相結(jié)合的方式，電纜選用阻燃型電纜。 主要設(shè)備表 SNCR 系統(tǒng)主要設(shè)備表，見(jiàn)表 表 SNCR 系統(tǒng)主要設(shè)備表序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量 一、尿素溶解系統(tǒng)1尿素溶解罐5m3套12化工輸送泵DN6550 臺(tái)13壓力表 防爆臺(tái)14攪拌機(jī)臺(tái)15溫度變送器0~100℃ 法蘭 耐磨 臺(tái)16液位計(jì)壓力式，帶信號(hào)輸出臺(tái)17加熱裝置——套18配套管路、閥門(mén)多種型號(hào)套1二、還原劑儲(chǔ)存系統(tǒng)1還原劑儲(chǔ)存罐30m179。流量余量大于 10%，壓頭大于 20%。根據(jù)鍋爐運(yùn)行情況和 NOx 排放情況，還原劑溶液和稀釋水在劑量混合系統(tǒng)中在線(xiàn)配制成所需的噴射濃度，然后該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各噴射點(diǎn)的還原劑分配。另外，較高的氨逃逸還可能使飛灰中的氨濃度超過(guò)使用限制。國(guó)外的實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，應(yīng)用于大型電站鍋爐的 SNCR 的 NOx 還原率只有 40%。 本項(xiàng)目從國(guó)家脫硝技術(shù)路線(xiàn)看，需要采用選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)或 SNCR－SCR 聯(lián)合脫硝技術(shù)。 脫硝工藝選擇的原則 根據(jù)以上對(duì)脫硝工藝的簡(jiǎn)要介紹，本項(xiàng)目控制 NOx 排放有很多種方法，各種脫硝工藝項(xiàng)目投資和脫硝效率各不相同，選擇何種脫硝工藝一般可根據(jù)以下幾個(gè)方面綜合考慮： (1) NOx 排放濃度必須滿(mǎn)足國(guó)家最新排放標(biāo)準(zhǔn)和當(dāng)?shù)卣畬?duì)環(huán)保的要求。 鍋爐排放的煙氣首先經(jīng)過(guò)一級(jí)除塵，去掉 80%左右的粉塵。 2) 電子束照射同時(shí)脫硫脫硝技術(shù) 電子束氨法煙氣脫硫脫硝技術(shù)(簡(jiǎn)稱(chēng) EA—FGD 技術(shù))是一種以氨作為脫硫脫硝劑，燃煤鍋爐(機(jī)組)產(chǎn)生的煙氣經(jīng)除塵后，主要含 SONOX、NH2O。當(dāng)氨和煙氣中 NOx 接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生下面的還原反應(yīng)： 4NH3+4NO+O2→6H2O+4N2 4NH3+2NO2+O2→6H2O+3N2 4NH3+6NO→6H2O+5N2 8NH3+6NO2→12H2O+7N2 采用該方法要解決好兩個(gè)問(wèn)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 850～1050℃(或 900～1100℃)范圍內(nèi)與煙氣反應(yīng)。缺氧燃燒產(chǎn)生的煙氣再與二次風(fēng)混合，使燃料完全燃燒。煤中的 N 在燃燒過(guò)程中轉(zhuǎn)化為 NOx 的量與煤的揮發(fā)份及燃燒過(guò)量空氣系數(shù)有關(guān)，在過(guò)量空氣系數(shù)大于 1 的氧化性氣氛中，煤的揮發(fā)分越高，NOx 的生成量越多，若過(guò)量空氣系數(shù)小于 1，高揮發(fā)分燃煤的 NOx 生成量較低，其主要原因是高揮發(fā)分燃料迅速燃燒，使燃燒區(qū)域氧量降低，不利于 NOx 的生成。 根據(jù)熱力型 NOx 的生成過(guò)程，要控制其生成，就需要降低鍋爐爐膛中燃燒溫度，并避免產(chǎn)生局部高溫區(qū)，以降低熱力型 NOx 的生成。 本項(xiàng)目考慮到所處區(qū)域及場(chǎng)地限制，SNCR 脫硝如采用液氨，對(duì)安全要求較高，所以建議采用氨水和尿素共用的脫硝系統(tǒng)。尿素在運(yùn)輸、儲(chǔ)存中無(wú)需安全及危險(xiǎn)性的考量，更不須任何的緊急程序來(lái)確保安全。液態(tài)氨變氣態(tài)氨時(shí)會(huì)膨脹 850 倍，并形成氨云。 工程地質(zhì)與水文氣象 全縣年平均氣溫在 ~℃之間。通常所說(shuō)的氮氧化物 NOx 有多種不同形式：N2O、NO、NON2ON2O4 和 N2O5，其中氮氧化物(NOX)主要是 NO 和 NO2，吸入人體可引起肺損害，甚至造成肺水腫，并對(duì)中樞神經(jīng)產(chǎn)生影響。 (6) 機(jī)組年利用小時(shí)均按 8000 小時(shí)考慮，其中一臺(tái)75t/h的為備用爐，整體運(yùn)行數(shù)據(jù)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)按照一臺(tái)130t/h和一臺(tái)75t/h計(jì)算。 (4) 建設(shè)規(guī)模 電廠(chǎng)現(xiàn)有容量為75t/h兩臺(tái)和130t/h一臺(tái)的循環(huán)流化床鍋爐，本項(xiàng)目為 1 號(hào)～3 號(hào)鍋爐煙氣脫硝改造。 編制依據(jù)及原則 編制依據(jù) (1) 興隆鵬生熱電有限公司《興隆縣鵬生熱力有限公司熱電聯(lián)產(chǎn)脫硝技改項(xiàng)目可行性研究報(bào)告的委托》(見(jiàn)附件一)； (2) 環(huán)境保護(hù)部文件環(huán)發(fā)[2010]10 號(hào)關(guān)于發(fā)布《火電廠(chǎng)氮氧化物防治技術(shù)政策》的通知； (3) 《興隆縣興隆熱力有限公司北區(qū)供熱廠(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書(shū)》 (4) 《火電廠(chǎng)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB132232011)(2012 年 1 月 1 日起實(shí)施)； (5) 《火力發(fā)電廠(chǎng)可行性研究報(bào)告內(nèi)容深度規(guī)定》(DL/T53752008)； (6)《小型火力發(fā)電廠(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB500492011)(2011 年 12 月 1 日起實(shí)施)； (7) 《火力發(fā)電廠(chǎng)燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算技術(shù)規(guī)程》(DL/T52402010)； (8) 《火電廠(chǎng)煙氣脫硝工程技術(shù)規(guī)范選擇性非催化還原法》(HJ5632010)； (9) 《火電廠(chǎng)煙氣脫硝技術(shù)導(dǎo)則》(DL/T2962011)； (10) 火力發(fā)電廠(chǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程，以及各專(zhuān)業(yè)有關(guān)技術(shù)規(guī)程規(guī)定； (11) 中華人民共和國(guó)的有關(guān)法律、法規(guī)、部門(mén)規(guī)章及工程所在地的地方法規(guī)； (12) 現(xiàn)行有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及自治區(qū)級(jí)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范； 編制原則 根據(jù)熱電廠(chǎng)現(xiàn)有工藝系統(tǒng)及設(shè)備現(xiàn)狀，以及有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，結(jié)合煙氣脫硝改造后應(yīng)滿(mǎn)足的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求，提出改造方案。 為滿(mǎn)足國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，承德興隆鵬生熱電有限公司于 2013 年 1月委托河北誠(chéng)譽(yù)噴霧技術(shù)有限公司進(jìn)行興隆鵬生熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目煙氣脫硝技改項(xiàng)目的可行性研究，推薦可行的脫硝方案和工藝，確保熱電廠(chǎng)鍋爐煙氣脫硝技改項(xiàng)目能及時(shí)、正確地實(shí)施，為下階段工作順利開(kāi)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 2014 年 4 月 20 日，完成低氮燃燒系統(tǒng)改造及脫硝改造工程可行性研究報(bào)告的編制工作。 (2) 公路運(yùn)輸條件 是京建、津圍公路的必經(jīng)之路，距離京、津、唐、承均在兩小時(shí)車(chē)程之內(nèi)。與鹵素、氧化汞、氧化銀接觸會(huì)形成對(duì)震動(dòng)敏感的化合物。液氨為高壓儲(chǔ)存，氨水濃度達(dá)到 28%時(shí)，也有相當(dāng)大的儲(chǔ)存壓力，使得氨水的儲(chǔ)存系統(tǒng)變得復(fù)雜和昂貴。研究表明，在煤的燃燒過(guò)程中生成 NOx 的主要途徑有三個(gè)： (1) 熱力型 NOx，它是空氣中的氮?dú)庠诟邷叵卵趸傻?NOx。隨著爐膛溫度的升高及煤粉細(xì)度的減小(煤粉變細(xì))，揮發(fā)分 N 的比例增大，焦炭 N 的比例減小。目前，對(duì)低氮燃燒技術(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)，并兼顧鍋爐防結(jié)渣與腐蝕等問(wèn)題。 爐膛噴射脫硝技術(shù) 爐膛噴射脫硝實(shí)際上是在爐膛上部噴射某種物質(zhì)，使其在一定的溫度條件下還原以生成的 NOx，以降低 NOx 的排放量。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。由于部分相關(guān)技術(shù)的限制，目前在大型鍋爐上應(yīng)用尚有一定困難。該方法的 NOx 脫除率相當(dāng)可觀(guān)，其投資和運(yùn)行費(fèi)用也相對(duì)較低，但目前由于脈沖電源等技術(shù)尚不成熟，因此，距離大面積工業(yè)應(yīng)用還有一段距離。 脫硝工藝的選擇 主要技術(shù)路線(xiàn) 根據(jù)熱電廠(chǎng)提供資料，熱電廠(chǎng) 1～3 號(hào)鍋爐實(shí)際氮氧化物排放監(jiān)測(cè)濃度在 ，由以上數(shù)據(jù)可以看出：NOx 排放濃度 1～3 號(hào)鍋爐均不滿(mǎn)足《火電廠(chǎng)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223－2011)中 200mg/Nm3 的要求。 圖 SNCR 工藝示意圖 ③ 適當(dāng)?shù)?NH3/NOx 摩爾比 NH3/NOx 摩爾比對(duì) NOx 脫除率影響也很大。 SNCR 技術(shù)是將氨基還原劑(如液氨、氨水、尿素)溶解稀釋到 10%以下，利用機(jī)械式噴槍將還原劑溶液霧化成液滴噴入爐膛，熱解生成氣態(tài) NH3，在 800℃～1100℃溫度區(qū)域(通常為鍋爐對(duì)流換熱區(qū))和沒(méi)有催化劑的條件下，NH3 與 NOx 進(jìn)行選擇性非催化還原反應(yīng)，將 NOx 還原成 N2 與 H2O 溶液。 (3) 儲(chǔ)存區(qū)為三臺(tái)鍋爐共用一套系統(tǒng)，布置在電廠(chǎng)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。 使用氨水作為還原劑氨水與尿素使用相同的儲(chǔ)罐，儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)滿(mǎn)足儲(chǔ)存氨水的條件。 本工程每臺(tái)鍋爐擬配制一定數(shù)量的噴槍?zhuān)瑖姌尣贾迷诤线m溫度區(qū)間的爐膛，用于分配稀釋后的還原劑，孔徑尺寸根據(jù)實(shí)際選擇噴槍尺寸確定。 熱控儀表及其它 220V 控制電源由主廠(chǎng)房 UPS(5kVA)供給一路工作電源，另從脫硝MCC 段供給一路備用電源。還原劑系統(tǒng)擬納入DCS 系統(tǒng)進(jìn)行控制。 供電、氣源及其他 供電 本項(xiàng)目所配供的脫硝系統(tǒng) DCS 控制機(jī)柜的電源擬考慮取自每臺(tái)鍋爐 DCS 各自的配電柜，每面機(jī)柜需要兩路電源，其中一路為 UPS 電源。 環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn) 本期工程采用的大氣、水體、噪聲標(biāo)準(zhǔn)如下： (1) 環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 1)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095－96)及修改單的通知中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)； 2)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB38382002)中的Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)； 3)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848－93)中的Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)； 4)《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096－2008)中 3 類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)； 5)《一般工業(yè)固體廢棄物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18599－2001)中Ⅱ類(lèi)場(chǎng)的要求。脫硝工程控制室、值班室均須采用密閉門(mén)窗結(jié)構(gòu)。 (1) 對(duì)動(dòng)物和人體的危害 NO 對(duì)血紅蛋白的親和力非常強(qiáng)，是氧的數(shù)十萬(wàn)倍。例如，將老鼠暴露在含有少量 NO 的環(huán)境中，在其血液中就能夠查出 NO血紅蛋白。 環(huán)境監(jiān)測(cè) 本脫硝系統(tǒng)不單獨(dú)設(shè)置環(huán)保專(zhuān)職人員，環(huán)保管理工作由全廠(chǎng)統(tǒng)一管理，廠(chǎng)內(nèi)不設(shè)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，相應(yīng)環(huán)保監(jiān)測(cè)工作由當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門(mén)承擔(dān)。 電廠(chǎng)主要污染源和主要污染物 大氣污染源及其污染物 本期工程采用選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)脫除煙氣中的氮氧化物，脫硝效率可達(dá)到 80%以上。設(shè)置二路 AC220V電源，并配供一套 UPS 裝置。 還原劑系統(tǒng)的操作擬設(shè)置在脫硫綜合樓控制室，還原劑系統(tǒng)和脫硝系統(tǒng)合并設(shè)置一臺(tái)操作員站。電動(dòng)機(jī)控制中心(MCC)開(kāi)關(guān)柜選用 MNS 型抽屜柜，進(jìn)線(xiàn)方式為上進(jìn)上出(下進(jìn)下出)線(xiàn)；開(kāi)關(guān)柜內(nèi)斷路器、接觸器、熱繼電器均采用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品；電動(dòng)機(jī)控制中心(MCC)內(nèi)電動(dòng)機(jī)回路(除暖通軸流風(fēng)機(jī)回路)均需裝設(shè)智能馬達(dá)保護(hù)器。 各閥組及附屬設(shè)備就近布置在噴射點(diǎn)的附近。若噴槍的流量變化太大，將會(huì)影響到霧化噴射效果，從而影響脫硝效率和氨逃逸。 脫硝裝置設(shè)一套共用還原劑儲(chǔ)存系統(tǒng)區(qū)，占地面積約 200m2。因此，要求尾部煙氣中允許的氨泄漏量小于 10ppm，在這一條件限制下，NOx 降低率為50～85%； ⑦ 有副反應(yīng)，生成 N2O； ⑧ 運(yùn)行費(fèi)用比較低，為 SCR 的 40～80%。NH3/NOx 摩爾比過(guò)大，雖然有利于 NOx 脫除率增大，但氨逃逸加大又會(huì)造成新問(wèn)題，同時(shí)還增加了運(yùn)行費(fèi)用。在役燃煤機(jī)組氮氧化物排放濃度不達(dá)標(biāo)或不滿(mǎn)足總量控制要求的電廠(chǎng)，應(yīng)進(jìn)行低氮燃燒技術(shù)改造。另一類(lèi)是單純的濕法洗滌脫硝。 由于該項(xiàng)技術(shù)存在明顯的缺點(diǎn)(系統(tǒng)可用率不高、氨損較大、能耗大、脫硫脫硝效率較低)，因此不作推薦。 優(yōu)點(diǎn)：溫度范圍適合于大多數(shù)催化劑的工作溫度。但噴水和二次燃料的方法，尚存在著如何將 NO 氧化為 NO2 和解決選擇性非反應(yīng)的問(wèn)題，因此，目前還不成熟。循環(huán)流化床鍋爐在這一點(diǎn)上已經(jīng)做到了改進(jìn)，可以有效的抑制氮氧化物的產(chǎn)生。 主要反應(yīng)式如下： 在氧化性環(huán)境中，HCN 直接氧