【正文】 排放執(zhí)行北京市地方標(biāo)準(zhǔn)，供熱廠鍋爐采用鏈條爐排的燃燒方式是合適的，該燃燒方式具有熱負(fù)荷適應(yīng)性廣、運(yùn)行可靠、操作簡便、鍋爐初始排放濃度低等特點(diǎn)。 本工程能夠選用的鍋爐參數(shù)見表 41。 表 41 鍋爐參數(shù)表 額定參數(shù) 29MW 熱水鍋爐 46MW 熱水鍋爐 35t/h 蒸汽鍋爐 額定供熱量 /蒸發(fā)量 29MW 46MW 35t/h 額定壓力 /蒸汽壓力 額定出水 /蒸汽溫度 130℃ 130℃ 194℃ 35 回水溫度 70℃ 70℃ 鍋爐設(shè)計(jì)效率 % % 82% 排煙溫度 150℃ 150℃ 150℃ 燃燒方式 鏈條爐排 鏈條爐排 鏈條爐排 （二）供熱廠裝機(jī)方案 考慮鎮(zhèn)區(qū)的總體發(fā)展，本次項(xiàng)目以近期 20xx 年熱負(fù)荷為基礎(chǔ)，考慮鎮(zhèn)區(qū)遠(yuǎn)期供熱需求為原則進(jìn)行建設(shè)。近期 20xx 年燃煤供暖熱負(fù)荷為 MW，生活、生產(chǎn)用汽為 。遠(yuǎn)期 2020年燃煤鎮(zhèn)供暖熱負(fù)荷為 ，生活、生產(chǎn)用汽為 。 根據(jù)熱負(fù)荷的需求，考慮目前鍋爐市場生產(chǎn)情況，供熱廠裝機(jī)方案如下： 方案一：供熱廠安裝 2 臺(tái) 35t/h 蒸汽鍋爐 +1 臺(tái) 29MW 熱水鍋爐，預(yù)留 1 臺(tái) 29MW 熱水鍋爐位置。 方案二：供熱廠安裝 3 臺(tái) 35t/h 蒸汽鍋爐，預(yù)留 1 臺(tái) 35t/h熱水鍋爐位置。 以上兩個(gè)方案均能滿足熱負(fù)荷的需求。 （三）供熱廠裝機(jī)方案比較 方案一比方案二經(jīng)濟(jì)效益高，管理方便、運(yùn)行簡單、維修量小。 綜上所述，方案一優(yōu)勢較大，因此推薦采用方案一，以下論述按方案一展開。 36 四、熱力系統(tǒng) 本工程推薦供熱廠裝機(jī)方案一，供熱廠安裝 2 臺(tái) 35t/h 蒸汽鍋爐和 1 臺(tái) 29MW 熱水鍋爐，預(yù)留 1 臺(tái) 29MW 熱水鍋爐位置。 （一）熱水系統(tǒng) 熱網(wǎng)循環(huán)系統(tǒng)采用閉式循環(huán)系統(tǒng)，采暖一次熱網(wǎng)運(yùn)行供回水溫度為 130℃ ／ 70℃ 。經(jīng)熱 網(wǎng)水力計(jì)算，供熱廠內(nèi)循環(huán)泵揚(yáng)程按65mH2O 考慮，額定循環(huán)流量為 415 m3／ h。選擇 4 臺(tái)熱循環(huán)泵，2 臺(tái)運(yùn)行， 1 臺(tái)備用，預(yù)留 1 臺(tái)。 為了達(dá)到節(jié)能的目的，熱網(wǎng)循環(huán)泵配有變頻調(diào)速裝置。供熱廠原則性熱力及水處理系統(tǒng)圖見附圖 05。 熱網(wǎng)循環(huán)泵暫按國產(chǎn)臥式雙吸泵選擇，循環(huán)泵參數(shù)如下： 流量： 500m3／ h；揚(yáng)程： 70mH2O；功率： 360KW。 熱水鍋爐補(bǔ)水系統(tǒng)采用除氧軟化水，采用補(bǔ)給水泵變頻定壓方式，設(shè)置 2 臺(tái)補(bǔ)水泵控制熱網(wǎng)循環(huán)泵吸入口壓力。 補(bǔ)水泵按國產(chǎn)立式多級(jí)泵選擇，參數(shù)如下： 流量： 26m3／ h；揚(yáng)程： 60mH2O；功率： 15KW。 （二）蒸汽系統(tǒng) 鍋爐給水泵按國產(chǎn)立式多級(jí)泵選擇，參數(shù)如下： 流量： 50m3／ h；揚(yáng)程： 200mH2O；功率： 55KW； 流量： 25 m3／ h；揚(yáng)程： 200mH2O；功率： 30KW； 蒸汽泵：流量： m3／ h；揚(yáng)程： 196mH2O。 37 （三）煙風(fēng)系統(tǒng) 每臺(tái)鍋爐配有單獨(dú)的鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)和除塵器， 4 臺(tái)鍋爐共用一座煙囪，煙囪高度為 100m，上口直徑為 Φ3000mm。每臺(tái)鍋爐配備獨(dú)立的爐前煤斗，爐前煤斗的有效容積率可滿足鍋爐 12小時(shí)的煤耗量。為使煤能在鍋爐爐排上通風(fēng)良好，充分燃燒，煤進(jìn)入鍋爐之前要通過擺動(dòng)式給煤機(jī)，將煤均勻地送入鍋爐爐排。 鼓風(fēng)機(jī)由吸風(fēng)道將空氣送入鍋爐進(jìn)風(fēng)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(fēng)機(jī)送至脫硫器脫硫，最后經(jīng)過煙道及煙囪排入大氣。供熱廠原則性燃燒系統(tǒng)圖見附圖 06。 按照系統(tǒng)煙風(fēng)阻力計(jì)算并考慮當(dāng)?shù)卮髿鈮毫π拚禂?shù)后，29MW 熱水鍋爐風(fēng)、煙系統(tǒng)輔機(jī)技術(shù)參數(shù)如下： 表 42 29MW熱水鍋爐風(fēng)、煙系統(tǒng)輔機(jī)技術(shù)參數(shù) 技術(shù)參數(shù) 鼓風(fēng)機(jī) 引風(fēng)機(jī) 型號(hào) G47311 NO14D 風(fēng)量 74600 m3／ h 124100 m3／ h 風(fēng)壓 2760рa 2903рa 配用電機(jī)功率 N=75 KW N=132KW 數(shù)量 1 臺(tái) 1 臺(tái) 35t/h 蒸汽鍋爐風(fēng)、煙系統(tǒng)輔機(jī)技術(shù)參數(shù)如下： 表 43 35t/h 蒸汽鍋爐風(fēng)、煙系統(tǒng)輔機(jī)技術(shù)參數(shù) 技術(shù)參數(shù) 鼓風(fēng)機(jī) 引風(fēng)機(jī) 38 型號(hào) G47311 NO14D Y839No16D 風(fēng)量 74600m3／ h 81498m3／ h 風(fēng)壓 2785Pa 4057Pa 配用電機(jī)功率 N=75KW N=155 KW 數(shù)量 2 臺(tái) 2 臺(tái) 為了提高鍋爐燃燒效率 、節(jié)約能源，鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、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(dá)標(biāo)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(yàn)可以借鑒和學(xué)習(xí)。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(duì)較低， 所以要達(dá)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(diǎn)目前還有一定的難度。因此我們在選擇脫硫系統(tǒng)時(shí)遵循以下的原則： （ 1）滿足國家環(huán)保部門有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)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 39 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(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)濟(jì)效果好，節(jié)省人力，占地面積??； （ 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(jià)格便宜而且易于獲得。 結(jié)合本工程的實(shí)際情 況，我們就除塵脫硫方式進(jìn)行了比較，詳細(xì)論述如下： 1．除塵方式 對(duì)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(fēng)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(yùn)行費(fèi)用低、除塵效率也可達(dá) 90%，但按照本工程的煤質(zhì)進(jìn)行計(jì)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(duì)環(huán)境要求應(yīng)更 高，因此，應(yīng)進(jìn)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(gè)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(shí)振打，達(dá)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(diǎn)是： 40 （ 1）可處理粒徑較細(xì)小的粉塵； （ 2）除塵效率較高，一般可達(dá) 99%以上； （ 3）除塵阻力小， 通常為﹤ 250рa； （ 4）對(duì)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(yùn)行初期 ，除塵效果能達(dá)到要求，但由于其結(jié)構(gòu)及工作原理的局限，隨著運(yùn)行時(shí)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(biāo)。 布袋除塵器原理是含塵煙氣進(jìn)入布袋除塵器時(shí)，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(dāng)粉塵的顆粒直徑較濾料的纖維間的空隙或?yàn)V料上粉塵間的間隙大時(shí)，粉塵在氣流通過時(shí)即被阻留下來。當(dāng)濾料上積存粉塵增多時(shí)，這種作用就比較顯著起來。氣流通過濾料時(shí)，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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，非常接近于氣流流線，能繞過纖維。但它們在受到作熱運(yùn)動(dòng)（即布朗運(yùn)動(dòng)）的氣體分子的碰撞之后，便改變原來的運(yùn)動(dòng)方向，這就增加了粉塵與纖維的接觸機(jī)會(huì)，使粉塵能夠被捕獲。當(dāng)濾料纖維直徑越細(xì)，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(gè)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(dá) 微米。袋式除塵器具有很高的凈化效率，就是捕集細(xì)微的粉塵效率也可達(dá) 99%以上，而且其效率比較穩(wěn)定。且目前用于袋式 41 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(fèi)，因此，本工程擬采用袋式除塵器。 2．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(jìn)行處理、降低煤的含硫量；對(duì)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(qiáng)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(dá)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(jìn)入吸收塔，與吸收液逆流接觸后從塔頂排除，經(jīng)升溫?fù)Q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(chǔ)罐、噴淋循環(huán)泵、降溫?fù)Q熱器、升溫?fù)Q熱器、空氣壓縮 機(jī)、控制系統(tǒng)等。此系統(tǒng)的特點(diǎn)是脫硫效率較高，并可同時(shí)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(yùn)行費(fèi)用也高。 42 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(xué)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(dá)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(diǎn)，并進(jìn)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 44 除塵裝置表 過濾面積 A=1500 ㎡ 過濾面積 A=2400 ㎡ 煙氣處理量 Q=120xx0 m3／ h 煙氣處理量 Q=150000m3／ h 數(shù)量： 1 臺(tái) 數(shù)量： 2 臺(tái) 表 45 脫硫裝置表 煙氣處理量 Q=120xx0m3／ h 煙氣處理量 Q=150000 m3／ h 數(shù)量： 1 臺(tái) 數(shù)量： 2 臺(tái) （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(diǎn)。 如果不加強(qiáng)控制 NOx 的排放量， NOx 將對(duì)大氣環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。 環(huán)境保護(hù)推動(dòng)了各種 NOx 控制技術(shù)的應(yīng)用。根據(jù)北京市新 43 出臺(tái)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)在北京新建的燃煤鍋爐提出了 200mg／ Nm3限制。隨著環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)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(shí)例。國內(nèi)在煙氣脫硝技術(shù)的研究僅僅限于機(jī)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(jìn)國外成熟的煙氣脫硝技術(shù)的方式。 西方發(fā)達(dá)國家在 20 世紀(jì) 70～ 90年代就對(duì) NOx 的污染 給予了充分的重視。引進(jìn)國外成熟的煙氣脫硝技術(shù)時(shí)最值得考慮的一個(gè)因素是中國煤種的高灰份（通常 15～ 25%），遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(huì)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(yán)重磨損和堵塞。 煙氣脫硝技術(shù)簡介： 1． 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(xué)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 44 與煙氣中的氮氧化物（ NOx）反應(yīng)，生成無害的氮?dú)夂退?。主要反?yīng)如下： 4 NO +4 NH3 + O2 → 4 N 2 + 6 H2O NO + NO2 + 2 NH3 → 2 N 2 + 3 H2O 6 NO2 + 8 NH3 → 7N2 + 12 H2O 4 NH3 + 3 O2 → 2 N2 + 6 H 2O 4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H 2O 在沒有催化