【正文】 后的煙氣與化學計量比的氨混合進入等離子體反應器，反應產(chǎn)物由二次除塵設(shè)備收集。 (5) 脫硝裝置應布置合理。 2) 影響 SNCR 反應的因素 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?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%。光化學煙霧對生物有嚴重的危害，如1952 年發(fā)生在美國洛杉磯的光化學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準和當?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。當氨和煙氣中 NOx 接觸時，會發(fā)生下面的還原反應： 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。缺氧燃燒產(chǎn)生的煙氣再與二次風混合，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準》(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)的國家標準、規(guī)范，行業(yè)標準、規(guī)范及自治區(qū)級有關(guān)標準、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。 為滿足國家排放標準的要求，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，氨水濃度達到 28%時，也有相當大的儲存壓力，使得氨水的儲存系統(tǒng)變得復雜和昂貴。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度的減小(煤粉變細)，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，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用尚有一定困難。該方法的 NOx 脫除率相當可觀，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準》(GB13223－2011)中 200mg/Nm3 的要求。 圖 SNCR 工藝示意圖 ③ 適當?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，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向的上風側(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)境保護標準 本期工程采用的大氣、水體、噪聲標準如下： (1) 環(huán)境質(zhì)量標準 1)《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB3095－96)及修改單的通知中二級標準； 2)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB38382002)中的Ⅲ標準； 3)《地下水質(zhì)量標準》(GB/T14848－93)中的Ⅲ類標準； 4)《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》(GB3096－2008)中 3 類標準； 5)《一般工業(yè)固體廢棄物貯存、處置場污染控制標準》(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，相應環(huán)保監(jiān)測工作由當?shù)丨h(huán)保部門承擔。 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(除暖通軸流風機回路)均需裝設(shè)智能馬達保護器。 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，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標或不滿足總量控制要求的電廠，應進行低氮燃燒技術(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。 主要反應式如下： 在氧化性環(huán)境中，HCN 直接氧