【導(dǎo)讀】工程2x100MW機(jī)組分別于2000年7月和2000年12月投產(chǎn)發(fā)電。1號、2號為2x50MW機(jī)組鍋爐，采。用WGZ220/型220t/h固態(tài)排渣煤粉鍋爐，3號、4號為2x100MW機(jī)組鍋爐，鍋爐由武漢鍋爐廠生。本項(xiàng)目是老廠技術(shù)改造。我國是世界上主要的煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)國，也是以煤炭為主要一次能源的國家。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2002年，原煤。在我國一次能源構(gòu)成中所占比例為%，而用于發(fā)電的煤炭約占煤炭消費(fèi)量的%。其中近70%來自于煤炭的直接燃燒，以燃煤為主的電力生產(chǎn)是NOx排放的主要來源。我國大氣環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展急待解決的重要問題。x排放的控制力度，SOx排放的增長勢頭已基本得到了控制，SOx排放總量將不斷降低。因此，NOx的控制將是繼粉塵和SOx之后燃煤電站環(huán)保治理的重點(diǎn)。2020年國家新的大氣排放標(biāo)準(zhǔn)已實(shí)施，對火電廠NOx排放標(biāo)準(zhǔn)要求有了大幅度的提高。5）采用煙氣在線自動(dòng)監(jiān)測，對煙氣脫硝前后的NOx含量進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，并對NOx排放量進(jìn)行累積，

　　

【正文】 量標(biāo)準(zhǔn) ① 環(huán)境空氣 :執(zhí)行 GB30951996《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 》 (2000 年 )中二級標(biāo)準(zhǔn) 。 ② 地表水 :執(zhí)行 GB38382002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中 Ⅲ 類標(biāo)準(zhǔn) 。 ③ 噪聲 :執(zhí)行 GB309693《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》中 2 類標(biāo)準(zhǔn)。 (2)污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 執(zhí)行 GBl32232020《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。 ① 廢氣 :S0240Omg/m3。NOX450mg/m3。煙塵 5Omg/m3。 ② 廢水 :執(zhí)行國家 GR89781996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，沖灰、渣水回用。 ③ 噪聲 :執(zhí)行 GBl234890《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》中類 Ⅲ 標(biāo)準(zhǔn)，交通干線道路兩側(cè)區(qū) 域執(zhí)行 Ⅳ 標(biāo)準(zhǔn)。 煙氣污染物排放達(dá)標(biāo)分析 脫硝前 1 號、 2 號機(jī)組 NOX排放濃度為 55Omg/m3， 3 號、 4 號機(jī)組 NOX排放濃度為 55Omg/m3，脫硝后 1 號、 2 號機(jī)組 NO2排放濃度為 138mg/m3， 3 號、 4 號機(jī)組 NOX排放濃度為 55Omg/m3 ， 脫硝效率可達(dá) 75%。 4 臺機(jī)組鍋爐脫硝前 NOX年排放量為 7730t/a，而脫硝后 NOX的年排放量為 2319t/a，消減量為 5411t/a，對改善河坡發(fā)電有限責(zé)任公司地區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量起到了良好的作用。 環(huán)境監(jiān)測 根據(jù)水力電力部 (87)水電計(jì)宇第 299 號 文件《火電廠環(huán)境監(jiān)測條例》的通知和 DL41491《火電廠環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》，本工程對脫硝工程中的氨的制備及氨氧化物進(jìn)出口濃度進(jìn)行監(jiān)測。 煙氣脫硝工程實(shí)施后的環(huán)境效益和社會效益 NOX的排放在酸雨的形成和對臭氧層的破壞中所起的作用己經(jīng)得到科學(xué)的證明。據(jù)有關(guān)研究 :1990 年我國 NOX的排放量約為 9lOlO4t，到 2000 年和 2020 年，我國的 NOX排放量將分別達(dá)到 1561 萬噸和 2194 萬噸，其中近 70%來自于煤炭的直接燃燒，固定源是 NOX排放的主要來源。鑒于我國的能源消耗量今后將隨經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不斷增長 ， NOX排放量也將持續(xù)增加，如不加強(qiáng)控制 NOX的排放量， NOX將對我國大氣環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。 為滿足現(xiàn)在和未來的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，需要采取進(jìn)一步的措施，大幅度消減 NOX排放，因此必須采用煙氣脫硝技術(shù)。采用選擇性催化還原技術(shù) (SCR)是技術(shù)成熟、應(yīng)用最多的煙氣脫硝技術(shù)，其脫硝效率可達(dá) 90%。 有助于推動(dòng)電廠煙氣脫硝裝置、技術(shù)的國產(chǎn)化，逐步掌握煙氣脫硝工程的設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、施工、運(yùn)行等一系列技術(shù)。 本工程采用 SCR 脫除煙氣中氮氧化物。除氮氧化物可獲得大幅度削減外，氨的逃逸量最大值可控制在3ppm 以下，對環(huán)境不會造成影 響。而使用后的觸媒則可送回原觸媒制造廠家處置，故對環(huán)境不會造成任何二次污染。脫氮過程中不產(chǎn)生其他廢污水及固體廢棄物，設(shè)備噪聲也不影響廠界現(xiàn)有噪聲水平。綜上所述，本工程對環(huán)境有較好的改善效果。 7 節(jié)約和合理利用能源 節(jié)約用水 脫硝裝置本體正常運(yùn)行是不需要用水的，但是人員生活、場地的清潔、液氨的貯存和供應(yīng)場地的消防等均需要水。地面沖洗水澄清處理后作其它用水，以減少水耗。 合理利用能源 充分考慮電廠的經(jīng)濟(jì)效益、合理利用能源 : (1)選擇脫硝效率高、 NOX/NH3摩爾比較低的脫硝系統(tǒng)，減少液氨 量的需求，減少運(yùn)行費(fèi)。 (2)對脫硝裝置系統(tǒng)設(shè)備、煙道、管道進(jìn)行優(yōu)化配置，降低能耗。 (3)選擇效率高的風(fēng)機(jī)、泵類。 (4)選用 Y型電機(jī)、安全省電。 (5)選用電氣性能好，損耗低的變壓器。 (6)選用發(fā)光效率高的熒光燈，高壓汞燈和高壓鈉燈為主的光源，照明燈具選用反射率高，光效高的節(jié)能燈具。 (7)選用合適的保溫材料，控制表面溫度，優(yōu)化保溫設(shè)計(jì)。 節(jié)約用地、節(jié)約原材料 根據(jù)電廠場地設(shè)計(jì)條件和特點(diǎn)，優(yōu)化脫硝裝置系統(tǒng)設(shè)備、煙道、管道的布置，減少占地，減少工程量。一方面可以節(jié)約用地、節(jié)約原材料、降低 工程造價(jià)，另一方面盡可能降低對機(jī)組鍋爐系統(tǒng)的影響。 功能類似的設(shè)施或機(jī)構(gòu)并入集中聯(lián)合建筑物，液氨貯存系統(tǒng)全廠統(tǒng)一考慮等等。 廠區(qū)脫硝工程生產(chǎn)聯(lián)絡(luò)管線采用公用管架集中布置。 8 勞動(dòng)安全和工業(yè)衛(wèi)生 勞動(dòng)安全 脫硝系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)是一套相對比較安全的裝置，其潛在的安全方面的問題主要有 : 還原劑安全 由于氨氣在狹窄濃度范圍內(nèi)的可燃性和劇烈的毒性，氨被認(rèn)為是危險(xiǎn)物質(zhì)。對于電站 SCR 系統(tǒng)，氨的危險(xiǎn)性需要特殊的安全性惜施。 氨氣侵入人體的途徑是主要經(jīng)呼吸道吸入。眼接觸液氨或高濃度氨氣可引起灼傷，嚴(yán)重者 可發(fā)生角膜穿孔。皮膚接觸液氨可致灼傷。 SCR 脫硝系統(tǒng)加裝水噴淋系統(tǒng)、氮?dú)馇逑聪到y(tǒng)、廢氨稀釋系統(tǒng)、眼睛沖洗器 /淋浴器等作為安全保護(hù)措施。 如果氨意外泄露進(jìn)入大氣，氨泄露檢測器自動(dòng)開啟水噴淋系統(tǒng)。 所有未使用的氨采用廢氨稀釋系統(tǒng)稀釋、氮?dú)馇逑聪到y(tǒng)進(jìn)行清洗。 眼睛沖洗器 /淋浴器系統(tǒng)能夠用手腳分別地操作。 現(xiàn)場應(yīng)備有附加的防護(hù)用具，例如面具和濾毒罐、手套、長靴等。 當(dāng)脫硝裝置較長時(shí)間不運(yùn)行或者進(jìn)行定期檢查時(shí)，用氮?dú)馇逑聪到y(tǒng)將未使用的氨從所有氨容器和設(shè)備 (氨儲罐除外 )中清洗干凈。 氨系統(tǒng)的操作人員必須穿戴防護(hù)用具 。 在氨系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防人員必須穿戴全身防護(hù)服，首先切斷氣源，用水噴淋保護(hù)切斷氣源的人員，用水保持火場中容器冷卻。 催化劑廢物處理安全 SCR 催化劑包含許多被美國聯(lián)邦法規(guī)和韓國法規(guī)定義為危險(xiǎn)物質(zhì)的成分。盡管存在危險(xiǎn)物質(zhì)，由 EPRI(美國電力研究所 )主持的測試表明 :一個(gè)新的和兩個(gè)舊的催化劑樣品并不符合美國聯(lián)邦法規(guī)的危險(xiǎn)廢物定義。不過，在美國的一些州，由于失效的催化劑含有危險(xiǎn)成分 (包括五氧化二礬 )，催化劑必須在獲得許可的危險(xiǎn)廢物填埋處埋廠進(jìn)行處理。 失效的催化劑可以返還給催化劑銷售商，由其負(fù)責(zé)處 埋失效催化劑。返還和處埋手續(xù)及費(fèi)用在銷售時(shí)或洽談更換催化劑的合同條款時(shí)進(jìn)行協(xié)商。在美國和韓國，一些用戶自己負(fù)責(zé)保管失效催化劑，定期到獲得許可的危險(xiǎn)廢物填埋處理廠進(jìn)行處理。 廢催化劑可能的再利用方法包括用作水泥原料或混凝土及其它筑路材料的混凝料、從中回收金屬、再生等。 催化劑銷售商和用戶之間協(xié)議的普遍規(guī)則是要求銷售商承擔(dān)失效催化劑的所有權(quán)和處理責(zé)任。 本工程采用的方案是失效的催化劑返還給催化劑銷售商。 電傷 是指脫硝系統(tǒng)設(shè)備由于雷擊或設(shè)備接地不良所造成的損壞并由此給工作人員帶來的傷害，高壓電器設(shè)備 由于人員的誤操作及保護(hù)不當(dāng)而給人員帶來的傷害。 機(jī)械傷害 脫硝系統(tǒng)中有風(fēng)機(jī)、泵類等轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械設(shè)備。在運(yùn)行和檢修過程中如果操作不當(dāng)或設(shè)備布置不當(dāng)均有可能給工作人員造成傷害。 其它傷害 其它傷害包括 :鋼平臺及鋼樓梯踏板造成人員滑倒 。人員在高處作業(yè)時(shí)的跌倒等。 安全防治措施 防電傷措施 (1)電氣設(shè)備應(yīng)采取必要的機(jī)械，電氣聯(lián)鎖裝置以防止誤操作 。 (2)電氣設(shè)備設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照帶電部分最小安全凈距執(zhí)行 。 (3)電氣設(shè)備選用有 五防 設(shè)施的設(shè)備，對配電室加鎖，嚴(yán)格執(zhí)行工作 票制度 。 (4)在高壓電氣設(shè)備的周圍按規(guī)程規(guī)定設(shè)置柵欄，遮攔或屏蔽裝置 。 (5)緊急事故采取聲光顯示及必要的其它指示信號，設(shè)置自動(dòng)聯(lián)鎖裝置以給出處理事故的方法 。 (6)各元件的控制回路均設(shè)有保險(xiǎn)，信號，監(jiān)視，跳閘等保護(hù)措施 。 (7)所有電氣設(shè)備應(yīng)有防雷擊設(shè)施并有接地設(shè)施。 防機(jī)械傷害措施 (1)所有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械外露部分均應(yīng)加裝防護(hù)罩或采取其它防護(hù)措施 。 (2)設(shè)備布置，在設(shè)計(jì)時(shí)留有足夠的檢修場地。 其它傷害防止措施 (1)所有鋼平臺及鋼樓梯踏板采用花紋鋼板或格柵板以防人員滑倒 。 (2)在樓梯孔平臺等處周圍設(shè)置保護(hù)沿和欄桿，以防高處跌傷 。 (3)在粉塵含量高的場所安裝通風(fēng)機(jī)以達(dá)到除塵防爆效果。 消防 根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 (GB5016092)關(guān)于乙類液體儲罐防火間距的要求 :氨站應(yīng)該距離生產(chǎn)廠房、生產(chǎn)設(shè)備 20m，距離明火和散發(fā)火花地點(diǎn) 25m，距離全廠重要設(shè)施 30m，距離運(yùn)輸?shù)缆?、廠圍墻lOm。新建氨站所選的位置、面積要滿足上述規(guī)定。 本工程將充分利用電廠設(shè)計(jì)的消防設(shè)施。 河坡發(fā)電有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)有消防給水系統(tǒng)，消防水源為循環(huán)水排污水。本工程消防用水接入電廠設(shè)計(jì)的消 防管網(wǎng)。 氨系統(tǒng)噴淋消防水量要求是 噸 /分鐘，壓力大于 3kg/cm2。 勞動(dòng)與保護(hù) 煙氣脫硝系統(tǒng)運(yùn)行中可能造成職業(yè)危害的因素 (1)氨的逃逸 在煙氣脫硝反應(yīng)過程中，還原劑與鍋爐中煙氣中 NOX反應(yīng)生成對環(huán)境無害的水和氮?dú)?，不產(chǎn)生任何副產(chǎn)物。但氨的逃逸過大會造成二次污染，在工藝設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)取盡可能低的氨逃逸。 (2)噪聲 脫硝系統(tǒng)的主設(shè)備在運(yùn)行過程中產(chǎn)生噪聲，特別是風(fēng)機(jī)、泵等產(chǎn)生的機(jī)械噪聲較大，如不采取措施對人員的健康將帶來一定的影響。 勞動(dòng)保護(hù)措施 煙氣脫硝系統(tǒng)的勞動(dòng)保護(hù)主要考 慮防腐蝕、防機(jī)械傷害、防噪音等。 (1)在脫硝中使用的化學(xué)藥品應(yīng)妥善保管，以防對人身造成傷害。 (2)在設(shè)備訂貨時(shí)，根據(jù)《工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》提出限制設(shè)備噪聲要求，將設(shè)備噪聲控制在允許范圍之內(nèi)。 (3)脫硝控制室的建筑物應(yīng)采取隔聲、吸聲處理、防止設(shè)備運(yùn)行噪聲的影響。 9 生產(chǎn)組織與勞動(dòng)定員 生產(chǎn)運(yùn)行管理 鍋爐脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行、維護(hù)、管理由發(fā)電廠相關(guān)部門負(fù)責(zé)，充分利發(fā)電廠工程技術(shù)人員、管理人員和生產(chǎn)人員，保證項(xiàng)目建成后正常運(yùn)行。 勞動(dòng)定員 根據(jù)國家電力公司 1998 年頒發(fā)的國電人勞 [1998]94 號《火力發(fā)電廠勞動(dòng)定員標(biāo)準(zhǔn) (試行 )》的要求，結(jié)合業(yè)主減人增效的指導(dǎo)思想，提出電廠定員的設(shè)想，電廠實(shí)際定員由業(yè)主自行確定。 電廠脫硝人員工作范圍為 :脫硝設(shè)備的監(jiān)控、巡回操作、表計(jì)記錄、事故處理等。崗位包括 :值班員、巡檢操作員。 電廠可以根據(jù)本廠的具體情況調(diào)整運(yùn)行及巡檢人員，如 :巡檢操作人員鍋爐或除灰巡檢員代替 。檢修、管理與廠內(nèi)鍋爐或除灰車間合并等。 10 脫硝工程項(xiàng)目實(shí)施條件和輪廓進(jìn)度 脫硝工程項(xiàng)目實(shí)施條件 運(yùn)輸方式 脫硝設(shè)備無大重件設(shè)備，運(yùn) 輸不存在超極限問題，因此所有設(shè)備及建筑材料，采用鐵路、公路直接運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。主體工程進(jìn)廠道路均可投入使用，完全可以滿足機(jī)組脫硝工程設(shè)備等運(yùn)輸?shù)男枰? 材料供應(yīng) 由于廠址所處位置為經(jīng)濟(jì)水平和物資供應(yīng)發(fā)達(dá)的地區(qū)，施工用建筑材料設(shè)備和物資均可以方便通過外購的方式解決。所有材料汽車和水陸運(yùn)輸。 施工水源、電源、通訊等 脫硝工程項(xiàng)目實(shí)施，完全可以依靠主體工程的場地、道路、水源、施工電源、施工通訊、施工生活臨建等現(xiàn)有施工條件。 施工單位的生產(chǎn)及生活用水，均由電廠施工 供水系統(tǒng)接引。 工程輪廓進(jìn)度 由于脫硝裝置所用場地小，并且有部分與電廠正常生產(chǎn)運(yùn)營有關(guān)的設(shè)施，同時(shí)在施工中交叉較多，因此應(yīng)給施工留有適當(dāng)?shù)母辉r(shí)間。 工程式建設(shè)工期從合同正式生效日起第一脫硝裝置為 16 個(gè)月， 16 個(gè)月時(shí)由業(yè)主臨進(jìn)接收，開設(shè)半年商業(yè)運(yùn)行，并完成性能試驗(yàn)和性能保證值的測試， 22 個(gè)月時(shí)驗(yàn)收合格后正式移交生產(chǎn)管理。 第二脫硝裝置建設(shè)投產(chǎn)工期與第一相隔 3 個(gè)月。 第三脫硝裝置建設(shè)投產(chǎn)工期與第二相隔 3 個(gè)月。 第四脫硝裝置建設(shè)投產(chǎn)工期與第三相隔 3 個(gè)月。 本項(xiàng)目采取通過與國外環(huán)保公司合作 ，引進(jìn)和采用國外成熟的煙氣脫硝技術(shù)，為工程的順利實(shí)施提供了技術(shù)和選題的保證條件。 煙氣脫硝改造工程主要工作內(nèi)容和工作周期如表 101。 表 101 主要工作內(nèi)容和工作周期 內(nèi)容 時(shí)間（月） 備注 設(shè)計(jì) 初步設(shè)計(jì) 詳細(xì)設(shè)計(jì) 3 6 采購 1～ 2 制造和加工 催化劑 SCR 反映器 控制（ PLC） 分析儀表 4 3 4 4 包括制造商的詳細(xì)設(shè)計(jì)，運(yùn)輸不包括在內(nèi) 安裝 SCR 反映器 催化劑 設(shè)備 3 1 1～ 3 啟動(dòng)和試運(yùn)行試驗(yàn) 調(diào)試 可靠性測試 １ １ 總工期 從合同簽訂到完工 16 可靠性試驗(yàn)不包括在內(nèi) 12 結(jié)論 脫硝裝置運(yùn)行對鍋爐的影響 對下游設(shè)備腐蝕和沾污 SCR催化劑的氧化特性能把 S02氧化成 S03， SCR反應(yīng)器產(chǎn)生的 S03將會導(dǎo)致煙氣中 S03濃度的增加。S03能和逃逸的氨反應(yīng)形成硫酸氫銨和硫酸銨，這些物質(zhì)能從煙氣中凝結(jié)并沉積，影響空氣預(yù)熱器傳熱性能，但在設(shè)計(jì)條件下，基本不會影響下游設(shè)備的運(yùn)行特性。 鍋爐煙氣側(cè)阻力的增加 鍋爐加裝煙氣脫硝裝置會使鍋爐煙氣系統(tǒng)的阻力增加，脫硝裝置的阻力包括三部分 :煙道的沿程阻力 、彎道或變截面處的局部阻力、反應(yīng)器本體 (主要為催化劑 )產(chǎn)生的阻力。 所以鍋爐原有引風(fēng)機(jī)需要更換。 對機(jī)組熱效率的影響 （ 1）還原劑的影響 噴入煙氣中的還原劑會吸收一部份煙氣的熱量，并且混有還原劑的煙氣在通過反應(yīng)器后，由于化學(xué)反應(yīng)會降低煙氣的體積，從而影響下游受熱面的換熱。 （ 2）鍋爐煙氣散熱損失的增加 煙氣脫硝裝置的安裝，使鍋爐尾部煙道增加，使從鍋爐主煙道到空氣預(yù)熱器入口的煙道增加。同時(shí)，SCR 反應(yīng)器及