【文章內(nèi)容簡介】 補水泵按國產(chǎn)立式多級泵選擇，參數(shù)如下：流量：26m 3／h；揚程：60mH 2O；功率：15KW。煙風系統(tǒng)每臺鍋爐配有單獨的鼓風機、引風機和除塵器，3 臺鍋爐共用一座煙囪，煙囪高度為 100m，上口直徑為 Φ3000mm。每臺鍋爐配備獨立的爐前煤斗，爐前煤斗的有效容積率可滿足鍋爐12 小時的煤耗量。為使煤能在鍋爐爐排上通風良好，充分燃燒，煤進入鍋爐之前要通過擺動式給煤機，將煤均勻地送入鍋爐爐排。鼓風機由吸風道將空氣送入鍋爐進風口，與燃料充分混合燃燒，產(chǎn)生的煙氣通過布袋除塵器除塵后，由引風機送至脫硫器脫硫，最后經(jīng)過煙道及煙囪排入大氣。按照系統(tǒng)煙風阻力計算并考慮當?shù)卮髿鈮毫π拚禂?shù)后，29MW 熱水鍋爐風、煙系統(tǒng)輔機技術(shù)參數(shù)如下：表 41　29MW 熱水鍋爐風、煙系統(tǒng)輔機技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù) 鼓風機 引風機型號 G47311 NO14D 風量 74600 m3／h 124100 m3／h風壓 2760рa 2903рa配用電機功率 N=75 KW N=132KW數(shù)量 1 臺 1 臺 20 t/h 蒸汽鍋爐風、煙系統(tǒng)輔機技術(shù)參數(shù)如下：表 42　20t/h 蒸汽鍋爐風、煙系統(tǒng)輔機技術(shù)參數(shù) 技術(shù)參數(shù) 鼓風機 引風機 型號 G47311 NO14D Y839No16D 風量 74600m3／h 81498m3／h 風壓 2785Pa 4057Pa 配用電機功率 N=75KW N=155 KW 數(shù)量 2 臺 2 臺為了提高鍋爐燃燒效率、節(jié)約能源，鼓風機、引風機、爐排均采用調(diào)速裝置。四、除塵脫硫裝置選擇煙氣除塵脫硫要從源頭做起，煙氣中煙塵和二氧化硫的來源是煤燃燒所引起的，降低煤中硫和灰的含量可以減少煙氣中二氧化硫和煙塵的含量。本工程采用的燃料為優(yōu)質(zhì)低硫煤，煤中的含硫量小于 %，含灰量小于 10%，盡管煤中的含硫量及含灰量均較小，但是采用較為可靠的除塵和脫硫方式，方可為供熱廠鍋爐煙氣達標排放奠定基礎(chǔ)。煙氣除塵的脫硫有很多種類和方法，國外有很多成功的經(jīng)驗可以借鑒和學習。但是由于鍋爐排出的煙氣體積較大，而煙氣中二氧化硫的濃度相對較低，所以要達到比較理想的脫硫效果，煙氣脫硫的一次投資是比較大的，在國外煙氣脫硫裝置的投資，要占到燃煤電廠投資的 30%左右，國內(nèi)要做到這一點目前還有一定的難度。因此我們在選擇脫硫系統(tǒng)時遵循以下的原則：（1）滿足國家環(huán)保部門有關(guān)排放標準的要求；（2）除塵脫硫的工藝原理及流程簡單，裝置緊湊，易于操作和管理；（3）脫硫裝置應(yīng)具有一定的脫硫效率，能長期連續(xù)運轉(zhuǎn)，經(jīng)濟效果好，節(jié)省人力，占地面積小；（4）脫硫過程中不產(chǎn)生二次污染物，回收產(chǎn)物應(yīng)無二次污染；（5）脫硫用的吸收劑價格便宜而且易于獲得。結(jié)合本工程的實際情況，我們就除塵脫硫方式進行了比較，詳細論述如下：除塵方式對于燃煤鍋爐房來說，除塵方式分為干式除塵和濕式除塵兩類，濕式除塵包括水膜除塵、文丘里管水膜除塵、沖擊式水浴除塵等等，干式除塵包括慣性除塵、旋風除塵、靜電除塵、袋式除塵等等。目前國內(nèi)在以鏈條爐排為燃燒方式的工業(yè)鍋爐上，常用的除塵方式為濕式脫硫除塵一體化裝置，也有少數(shù)企業(yè)采用干式除塵。由于一體化設(shè)置占地面積小，投資低，運行費用低、除塵效率也可達 90%，但按照本工程的煤質(zhì)進行計算不能滿足北京污染物排放的要求?？紤]到北京作為我國的首都，對環(huán)境要求應(yīng)更高，因此，應(yīng)進一步提高本工程的除塵效率，采用高效的靜電或袋式除塵器。靜電除塵器原理是在除塵器的兩個極板間形成電場，使煙氣中的塵粒荷電，并在電場的作用下漂移至沉塵極，吸附在該極上，通過定時振打，達到分離和捕集塵粒的目的。作為鍋爐煙氣的的凈化裝置，電除塵的應(yīng)用是很普遍的。電除塵的特點是：（1）可處理粒徑較細小的粉塵；（2）除塵效率較高，一般可達 99%以上；（3）除塵阻力小， 通常為﹤250рa ；（4）對粉塵的特性比電阻敏感。但是，靜電除塵器的效率受粉塵比電阻的影響較大，且不穩(wěn)定。在電除塵器運行初期，除塵效果能達到要求，但由于其結(jié)構(gòu)及工作原理的局限，隨著運行時間的延續(xù)，電除塵器內(nèi)部組件變形、積灰、電場變化，除塵效果不斷下降，煙塵排放超標。布袋除塵器原理是含塵煙氣進入布袋除塵器時，顆粒大、比重大的粉塵，在重力作用下沉降下來，這和沉降室的作用完全相同。當粉塵的顆粒直徑較濾料的纖維間的空隙或濾料上粉塵間的間隙大時，粉塵在氣流通過時即被阻留下來。當濾料上積存粉塵增多時，這種作用就比較顯著起來。氣流通過濾料時，可繞纖維而過，而較大的粉塵顆粒在慣性力的作用下，仍按原方向運動，遂與濾料相撞而被捕獲。質(zhì)輕體小的粉塵（1 微米以下） ，隨氣流運動，非常接近于氣流流線，能繞過纖維。但它們在受到作熱運動（即布朗運動）的氣體分子的碰撞之后，便改變原來的運動方向，這就增加了粉塵與纖維的接觸機會，使粉塵能夠被捕獲。當濾料纖維直徑越細，空隙率越小、其捕獲率就越高，所以越有利于除塵。袋式除塵器很久以前就已廣泛應(yīng)用于各個工業(yè)部門中，用以捕集非粘結(jié)性非纖維性的工業(yè)粉塵和揮發(fā)物，捕獲粉塵微粒可達 微米。袋式除塵器具有很高的凈化效率，就是捕集細微的粉塵效率也可達 99%以上，而且其效率比較穩(wěn)定。且目前用于袋式除塵器的濾袋生產(chǎn)已基本過關(guān)，降低了袋式除塵器的維修費，因此，本工程擬采用袋式除塵器。脫硫方式目前，國內(nèi)外工業(yè)爐采用的脫硫工藝有很多種，按脫硫工藝在生產(chǎn)中所處的部位可分為燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后脫硫。本工程擬采用的煤種為低硫煤，建議購買洗選煤，在燃燒前燃煤已進行處理、降低煤的含硫量；對于工業(yè)鍋爐燃燒后的脫硫技術(shù)也很多，常用的脫硫方式有石灰石法及電子束深度氧化煙氣凈化法（簡稱 AOPEB） 。AOPEB 法脫硫效率﹥50%。AOPEB 煙氣凈化技術(shù)是在電子束半干法脫硫基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新工藝，電子束半干法煙氣凈化工藝主要由液氨系統(tǒng)、煙氣及硫氧化物（氮氧化物）凈化系統(tǒng)、脫硫副產(chǎn)品（硫酸銨）收集系統(tǒng)等構(gòu)成。其基本原理是：水在高能電子的作用下產(chǎn)生氧化作用很強的自由基（例如： OH） ，在這些自由基的作用下，氣氨與煙氣中的硫氧化物和氮氧化物生成硫酸銨和硝酸銨，從而達到脫硫脫硝的目的。來自鍋爐的煙氣首先經(jīng)過流光放電裝置除去氮氧化物，然后經(jīng)過除塵器除去煙塵。除塵的煙氣經(jīng)過降溫后從塔底部進入吸收塔，與吸收液逆流接觸后從塔頂排除，經(jīng)升溫換熱器后從煙囪排出。該系統(tǒng)的主要設(shè)備有：脫硫洗滌塔、液氨儲罐、噴淋循環(huán)泵、降溫換熱器、升溫換熱器、空氣壓縮機、控制系統(tǒng)等。此系統(tǒng)的特點是脫硫效率較高，并可同時脫去一部分氮氧化物，但是應(yīng)用于本工程規(guī)模的脫硫裝置國內(nèi)還沒有生產(chǎn)廠家，且系統(tǒng)復(fù)雜，占地較大，投資較高，運行費用也高。石灰石法脫硫是利用石灰石粉漿液洗滌煙氣，使煙氣中硫化物與碳酸鈣產(chǎn)生化學反應(yīng)，生成硫酸鈣和亞硫酸鈣，通過吸收、固液分離等工藝過程達到脫硫的目的。脫硫效率 90%～95%。目前，石灰石法克服了容易結(jié)垢的缺點，并進一步提高脫硫效果而發(fā)展起來。用于工業(yè)鍋爐已是成熟技術(shù)脫硫副產(chǎn)品石膏也是可以回收的。因此，本工程脫硫采用石灰石法脫硫裝置。本工程所選的設(shè)備如下：表 43　除塵裝置表過濾面積 A=1500㎡ 過濾面積 A=2400㎡煙氣處理量 Q=120220 m 3／h 煙氣處理量 Q=150000m 3／h數(shù)量：1 臺 數(shù)量：2 臺表 44　脫硫裝置表煙氣處理量 Q=120220m 3／h 煙氣處理量 Q=150000 m 3／h數(shù)量：1 臺 數(shù)量：2 臺五、脫硝裝置的選擇燃燒礦物燃料是人類利用能源的主要途徑，又伴隨著大量污染物的排放，向大氣排放的氮氧化合物（NOx）就是其中之一。NOx 的控制將是繼粉塵和二氧化硫之后環(huán)保治理的重點。如果不加強控制 NOx 的排放量，NOx 將對大氣環(huán)境造成嚴重的污染。環(huán)境保護推動了各種 NOx 控制技術(shù)的應(yīng)用。根據(jù)北京市新出臺的環(huán)保標準，對在北京新建的燃煤鍋爐提出了200mg／Nm 3 限制。隨著環(huán)保排放標準的進一步提高，僅依靠燃燒中控制 NOx 技術(shù)將不能滿足排放要求。中國工業(yè)燃煤鏈條鍋爐在煙氣 NOx 排放控制方面尚處在起步階段，沒有應(yīng)用實例。國內(nèi)在煙氣脫硝技術(shù)的研究僅僅限于機理方面，因此國內(nèi)工業(yè)燃煤鏈條鍋爐脫硝示范工程宜采取引進國外成熟的煙氣脫硝技術(shù)的方式。西方發(fā)達國家在 20 世紀 70～90 年代就對 NOx 的污染給予了充分的重視。引進國外成熟的煙氣脫硝技術(shù)時最值得考慮的一個因素是中國煤種的高灰份（通常 15～25%） ，遠遠大于日本、歐洲和美國（通常小于 5～7%） 。并且國內(nèi)供熱廠的煤質(zhì)還非常不穩(wěn)定，經(jīng)常變化，煤中的堿性化合物（特別是Ca、Na、K 的氧化物） 、重金屬、砷、硅、硫和磷都會造成SCR 催化劑的大面積失活和堵塞；而高灰粉、大量的、大尺寸的煙塵顆粒也可能造成 SCR 催化劑的嚴重磨損和堵塞。煙氣脫硝技術(shù)簡介：SCR 煙氣脫硝技術(shù)選擇性催化劑還原法（SCR）脫硝技術(shù)近二十年在日本和西歐得到了廣泛的應(yīng)用，近十年來在美國發(fā)展較快。特別是“”事件之后，美國成立了國土安全部，迫使電廠更多地考慮安全和防恐的要求。許多氨法脫硝紛紛轉(zhuǎn)為尿素法、使尿素法SCR 在美國獲得快速發(fā)展。SCR 技術(shù)與 SNCR 技術(shù)的化學反應(yīng)原理相同，都是在煙氣中加入還原劑（最常用的是氨和尿素） ，在一定溫度下，還原劑與煙氣中的氮氧化物（NOx ）反應(yīng)，生成無害的氮氣和水。主要反應(yīng)如下：4 NO +4 NH3 + O2 → 4 N 2 + 6 H2ONO + NO2 + 2 NH3 → 2 N 2 + 3 H2O6 NO2 + 8 NH3 → 7N 2 + 12 H2O4 NH3 + 3 O2 → 2 N2 + 6 H2O4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O在沒有催化劑的情況下，上述化學反應(yīng)只是在很窄的溫度范圍內(nèi)（800～1250℃ ）進行。SCR 技術(shù)采用催化劑，催化作用使反應(yīng)活化能降低，反應(yīng)可在較低的溫度條件（300～400℃）下進行，相當于鍋爐省煤器與空氣預(yù)熱器之間的煙氣溫度。選擇性是指在催化劑的作用和在氧氣存在條件下，NH 3 優(yōu)先和 NOx 發(fā)生還原脫除反應(yīng)，生成氮氣和水，而不和煙氣中的氧進行氧化反應(yīng)，從而降低了氨的消耗。SNCR 煙氣脫硝技術(shù)選擇性還原脫去 NOx 的投資成本受催化劑價格及體積的影響很大，其運行成本主要受催化劑壽命的影響，一種不需要催化劑的還原性還原過程特別是脫硝率要求較低時（～50﹪）或許更加誘人，這就是選擇性非催化還原技術(shù) SNCR。該技術(shù)使用NH3 、尿素等還原劑噴入爐內(nèi)與 NOx 進行選擇性反應(yīng)，不用催化劑，因此必須在高溫區(qū)加入還原劑。還原劑噴入爐膛溫度為 850～1250℃的區(qū)域，該還原劑（尿素）迅速熱分解成 NH3 并與煙氣中的 NOx 進行 SNCR 反應(yīng)生成 N2 ，該方法是以爐膛為反應(yīng)器。研究發(fā)現(xiàn)，在爐膛 800～1250℃這一狹窄的溫度范圍內(nèi)，在無催化劑作用下，NH 3 或尿素等氨基還原劑可選擇性地還原煙氣中的 NOx，基本上不與煙氣中 O2 作用，據(jù)此發(fā)展了 SNCR法。在 800～1250℃ 范圍內(nèi)，NH 3 或尿素還原 NOx 的主要反映為：NH3 為還原劑 4 NH3 + 4 NO + 2 O2 →4 N 2 + 6 H2O尿素還原劑4 NO + 2 CO（NH 2） 2 + O2 →4 N 2 + 2 CO2 + 4 H2O不同的還原劑有不同的反應(yīng)溫度范圍，此溫度范圍稱為溫度窗。NH 3 的反應(yīng)最佳溫度區(qū)為 850～1100℃。當反應(yīng)溫度過高時，由于氨的分解使 NOx 的還原率降低，另一方面，反應(yīng)溫度過低時，氨的逃逸增加，也會使 NOx 還原率降低。SNCR 系統(tǒng)煙氣脫硝過程是由下面四個基本過程完成：接受和儲存還原劑；還原劑的計量輸出、與水混合稀釋；在鍋爐合適位置注入稀釋后的還原劑；還原劑與煙氣混合進行脫硝反應(yīng)。SNCR/SCR 混合煙氣脫硝技術(shù)SNCR/SCR 混合技術(shù)是 SNCR 工藝的還原劑噴入爐膛技術(shù)同 SCR 工藝利用逃逸氨進行催化反應(yīng)結(jié)合起來，進一步脫除NOx，它是把 SNCR 工藝的低費用特點同 SCR 工藝的高脫硝率進行有效結(jié)合的一種揚長避短的混合工藝。資料介紹SNCR/SCR 混合工藝的運行特性參數(shù)可以達到 50～80%的脫硝效率，氨的逃逸小于 4 mg/m3。SCR、 SNCR、SNCR/SCR 混合技術(shù)的比較：一般性比較見表 46，綜合性比較見表 47。表 45 煙氣脫硝技術(shù)一般性比較表所采用的技術(shù) 脫硫效率(%) 工程造價 運行費用低 NOX燃燒技術(shù) 2540 中等 低SCR 技術(shù) 8090 高 中等SNCR 技術(shù) 2550 低 中等SNCR/SCR 混合技術(shù) 4090 中等 中等表 46 煙氣脫硝技術(shù)綜合性比較表項目 SCR 技術(shù) SNCR 技術(shù) SNCR/SCR 混合技術(shù)反應(yīng)劑 可使用 NH3 或尿素 可使用 NH3或尿素 可使用 NH3或尿素反應(yīng)溫度 300400℃ 8001250℃ 前段：800250℃，后段：320400℃催化劑成分主要為TiO2,V2O5WO3的全尺寸催化劑不使用催化劑 后段加裝少量催化劑（成份主要為 TiO2,V2O5WO3脫硫效率 8090% 2550% 4090%反應(yīng)劑噴射位置 多選擇與省煤器與 SCR反應(yīng)器間煙道內(nèi) 通常在爐膛內(nèi)爐負荷