【正文】 后的煙氣與化學(xué)計量比的氨混合進入等離子體反應(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 還原劑噴入點的選擇 噴入點必須保證使還原劑進入爐膛內(nèi)適宜反應(yīng)的溫度區(qū)間(850～1050℃)，這個溫度范圍存在與鍋爐燃燒室和省煤室的過熱器區(qū)域。對于電站鍋爐，投資成本和運行成本依據(jù) NOx 排放濃度的不同二有所差異，特別是運行成本與煙氣原始 NOx 濃度關(guān)系十分巨大，因為在 SNCR 工藝中,還原劑成本所占的份額達(dá)到 50%以上。目前在歐洲和美國的 300MW 燃煤電站鍋爐上已有采用該法運行經(jīng)驗，但市場占有率較低。袋裝尿素由汽車運輸?shù)綇S區(qū)，通過卸料放在尿素儲存站。每個噴射點均由流量計控制，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) 主廠房脫硝控制系統(tǒng) 1 號、2 號、3 號鍋爐脫硝改造擬單獨控制或者納入脫硫 DCS 系統(tǒng)進行控制，三臺鍋爐合并設(shè)置控制機柜，機柜數(shù)量暫按一面考慮(配一對 DPU 控制器)。例如：取樣風(fēng)機子功能組等。 對鍋爐出口安裝煙氣成分監(jiān)測設(shè)備，其要求為采用進口或引進技術(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。改擴建完成后非采暖期全廠采鍋爐煙氣產(chǎn)生量為255000m3/h、煙塵產(chǎn)生濃度為20100mg/mSO2產(chǎn)生濃度為890mg/m3；改擴建工程脫硫效率90%，%，脫氮效率80%。光化學(xué)煙霧對生物有嚴(yán)重的危害，如1952 年發(fā)生在美國洛杉磯的光化學(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。總體而言，本期工程的實施對區(qū)域環(huán)境有較好的改善效果。N2 無毒、無害，對環(huán)境沒有任何影響。 控制系統(tǒng)要求安全可靠、技術(shù)先進，有良好的使用經(jīng)驗，滿足工藝過程的操作要求，實現(xiàn)工藝裝置、儲運系統(tǒng)等控制、管理、經(jīng)營一體化，并實現(xiàn)集中操作管理，為企業(yè)實現(xiàn)信息化管理和優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度建立基礎(chǔ)。這個限值水平可以預(yù)先選定作為主控制器的設(shè)定點。 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，見表 表 SNCR 系統(tǒng)主要設(shè)備表序號設(shè)備名稱規(guī)格型號單位數(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13壓力表 防爆臺14攪拌機臺15溫度變送器0~100℃ 法蘭 耐磨 臺16液位計壓力式，帶信號輸出臺17加熱裝置——套18配套管路、閥門多種型號套1二、還原劑儲存系統(tǒng)1還原劑儲存罐30m179。流量余量大于 10%，壓頭大于 20%。根據(jù)鍋爐運行情況和 NOx 排放情況，還原劑溶液和稀釋水在劑量混合系統(tǒng)中在線配制成所需的噴射濃度，然后該系統(tǒng)實現(xiàn)各噴射點的還原劑分配。另外，較高的氨逃逸還可能使飛灰中的氨濃度超過使用限制。國外的實際運行結(jié)果表明，應(yīng)用于大型電站鍋爐的 SNCR 的 NOx 還原率只有 40%。 本項目從國家脫硝技術(shù)路線看，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)以上對脫硝工藝的簡要介紹，本項目控制 NOx 排放有很多種方法，各種脫硝工藝項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)以下幾個方面綜合考慮： (1) NOx 排放濃度必須滿足國家最新排放標(biāo)準(zhǔn)和當(dāng)?shù)卣畬Νh(huán)保的要求。 鍋爐排放的煙氣首先經(jīng)過一級除塵，去掉 80%左右的粉塵。 2) 電子束照射同時脫硫脫硝技術(shù) 電子束氨法煙氣脫硫脫硝技術(shù)(簡稱 EA—FGD 技術(shù))是一種以氨作為脫硫脫硝劑，燃煤鍋爐(機組)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，會發(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問題：一是氨的噴射點選擇，要保證在鍋爐負(fù)荷變動的情況下，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 在燃燒過程中轉(zhuǎn)化為 NOx 的量與煤的揮發(fā)份及燃燒過量空氣系數(shù)有關(guān)，在過量空氣系數(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。 本項目考慮到所處區(qū)域及場地限制，SNCR 脫硝如采用液氨，對安全要求較高，所以建議采用氨水和尿素共用的脫硝系統(tǒng)。尿素在運輸、儲存中無需安全及危險性的考量，更不須任何的緊急程序來確保安全。液態(tài)氨變氣態(tài)氨時會膨脹 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，并對中樞神經(jīng)產(chǎn)生影響。 (6) 機組年利用小時均按 8000 小時考慮，其中一臺75t/h的為備用爐，整體運行數(shù)據(jù)及經(jīng)濟指標(biāo)按照一臺130t/h和一臺75t/h計算。 (4) 建設(shè)規(guī)模 電廠現(xiàn)有容量為75t/h兩臺和130t/h一臺的循環(huán)流化床鍋爐，本項目為 1 號～3 號鍋爐煙氣脫硝改造。 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)脫硝技改項目可行性研究報告的委托》(見附件一)； (2) 環(huán)境保護部文件環(huán)發(fā)[2010]10 號關(guān)于發(fā)布《火電廠氮氧化物防治技術(shù)政策》的通知； (3) 《興隆縣興隆熱力有限公司北區(qū)供熱廠建設(shè)項目環(huán)境影響報告書》 (4) 《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB132232011)(2012 年 1 月 1 日起實施)； (5) 《火力發(fā)電廠可行性研究報告內(nèi)容深度規(guī)定》(DL/T53752008)； (6)《小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范》(GB500492011)(2011 年 12 月 1 日起實施)； (7) 《火力發(fā)電廠燃燒系統(tǒng)設(shè)計計算技術(shù)規(guī)程》(DL/T52402010)； (8) 《火電廠煙氣脫硝工程技術(shù)規(guī)范選擇性非催化還原法》(HJ5632010)； (9) 《火電廠煙氣脫硝技術(shù)導(dǎo)則》(DL/T2962011)； (10) 火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程，以及各專業(yè)有關(guān)技術(shù)規(guī)程規(guī)定； (11) 中華人民共和國的有關(guān)法律、法規(guī)、部門規(guī)章及工程所在地的地方法規(guī)； (12) 現(xiàn)行有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及自治區(qū)級有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范； 編制原則 根據(jù)熱電廠現(xiàn)有工藝系統(tǒng)及設(shè)備現(xiàn)狀，以及有關(guān)設(shè)計參數(shù)，結(jié)合煙氣脫硝改造后應(yīng)滿足的安全、經(jīng)濟運行的要求，提出改造方案。 為滿足國家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，承德興隆鵬生熱電有限公司于 2013 年 1月委托河北誠譽噴霧技術(shù)有限公司進行興隆鵬生熱電聯(lián)產(chǎn)項目煙氣脫硝技改項目的可行性研究，推薦可行的脫硝方案和工藝，確保熱電廠鍋爐煙氣脫硝技改項目能及時、正確地實施，為下階段工作順利開展打下堅實基礎(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告的編制工作。 (2) 公路運輸條件 是京建、津圍公路的必經(jīng)之路，距離京、津、唐、承均在兩小時車程之內(nèi)。與鹵素、氧化汞、氧化銀接觸會形成對震動敏感的化合物。液氨為高壓儲存，氨水濃度達(dá)到 28%時，也有相當(dāng)大的儲存壓力，使得氨水的儲存系統(tǒng)變得復(fù)雜和昂貴。研究表明，在煤的燃燒過程中生成 NOx 的主要途徑有三個： (1) 熱力型 NOx，它是空氣中的氮氣在高溫下氧化而生成的 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，對低氮燃燒技術(shù)的要求是，在降低 NOx的同時，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)渣與腐蝕等問題。 爐膛噴射脫硝技術(shù) 爐膛噴射脫硝實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，其投資和運行費用也相對較低，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 根據(jù)熱電廠提供資料，熱電廠 1～3 號鍋爐實際氮氧化物排放監(jiān)測濃度在 ，由以上數(shù)據(jù)可以看出：NOx 排放濃度 1～3 號鍋爐均不滿足《火電廠大氣污染物排放標(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 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(通常為鍋爐對流換熱區(qū))和沒有催化劑的條件下，NH3 與 NOx 進行選擇性非催化還原反應(yīng)，將 NOx 還原成 N2 與 H2O 溶液。 (3) 儲存區(qū)為三臺鍋爐共用一套系統(tǒng)，布置在電廠全年最小頻率風(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罐，儲罐設(shè)計滿足儲存氨水的條件。 本工程每臺鍋爐擬配制一定數(shù)量的噴槍，噴槍布置在合適溫度區(qū)間的爐膛，用于分配稀釋后的還原劑，孔徑尺寸根據(jù)實際選擇噴槍尺寸確定。 熱控儀表及其它 220V 控制電源由主廠房 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)進行控制。 供電、氣源及其他 供電 本項目所配供的脫硝系統(tǒng) DCS 控制機柜的電源擬考慮取自每臺鍋爐 DCS 各自的配電柜，每面機柜需要兩路電源，其中一路為 UPS 電源。 環(huán)境保護標(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類標(biāo)準(zhǔn)； 4)《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB3096－2008)中 3 類標(biāo)準(zhǔn)； 5)《一般工業(yè)固體廢棄物貯存、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18599－2001)中Ⅱ類場的要求。脫硝工程控制室、值班室均須采用密閉門窗結(jié)構(gòu)。 (1) 對動物和人體的危害 NO 對血紅蛋白的親和力非常強，是氧的數(shù)十萬倍。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 本脫硝系統(tǒng)不單獨設(shè)置環(huán)保專職人員，環(huán)保管理工作由全廠統(tǒng)一管理，廠內(nèi)不設(shè)環(huán)境監(jiān)測站，相應(yīng)環(huán)保監(jiān)測工作由當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門承擔(dān)。 電廠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)置一臺操作員站。電動機控制中心(MCC)開關(guān)柜選用 MNS 型抽屜柜，進線方式為上進上出(下進下出)線；開關(guān)柜內(nèi)斷路器、接觸器、熱繼電器均采用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品；電動機控制中心(MCC)內(nèi)電動機回路(除暖通軸流風(fēng)機回路)均需裝設(shè)智能馬達(dá)保護器。 各閥組及附屬設(shè)備就近布置在噴射點的附近。若噴槍的流量變化太大，將會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 運行費用比較低，為 SCR 的 40～80%。NH3/NOx 摩爾比過大，雖然有利于 NOx 脫除率增大，但氨逃逸加大又會造成新問題，同時還增加了運行費用。在役燃煤機組氮氧化物排放濃度不達(dá)標(biāo)或不滿足總量控制要求的電廠，應(yīng)進行低氮燃燒技術(shù)改造。另一類是單純的濕法洗滌脫硝。 由于該項技術(shù)存在明顯的缺點(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：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)的問題，因此，目前還不成熟。循環(huán)流化床鍋爐在這一點上已經(jīng)做到了改進，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