【正文】 ......................... 59 6 勞動安全與職業(yè)衛(wèi)生 ............................................... 60 系統(tǒng)存在的安全問題 ......................................... 60 安全防治措施 ............................................... 60 勞動與保護 ................................................. 61 7 項目實施及輪廓進度 ............................................... 62 項目實施條件 ............................................... 62 項目實施辦法 ............................................... 62 項目實施輪廓進度 ........................................... 62 8改造、運 行和維護費用 (方案一 ) ..................................... 63 投資估算及成本 .............................................. 63 財務評價 ................................................... 67 9改造、運行和維護費用 (方案二 ) ..................................... 68 投資估算及成本 .............................................. 68 財務評價 ................................................... 73 10 結論 ............................................................ 74 11 可研報告附件 .................................................... 74 附件一 ：脫硝工程可研附圖 ...................................... 75 1 1 前言 NOx 減排背景 近年來，我國經(jīng)濟快速發(fā)展，電力需求和供應持續(xù)增長。截至 2021 年底，全國火電裝機容量為 億千瓦，占全國總裝機容量的 73%，火電發(fā)電量約占全部發(fā)電量的 80%以上，消耗燃煤 16 億噸。 據(jù)中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會組織的《中國火電廠氮氧化物排放控制技術方案研究報告》的統(tǒng)計顯示， 2021 年火電廠排放的 NOx 總量已增至 840 萬噸，約占全國 NOx 排放總量的 35~40%。 為了貫徹《中華人民共和國大氣污染防治法》，改善大氣環(huán)境質(zhì)量，保護生態(tài)環(huán)境，建設可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟，實現(xiàn)十一五規(guī)劃目標，對于氮氧化物排放巨大的火電行業(yè)，采取節(jié)能減排措施進行污染控制已是迫在眉睫： 1) 國家與部分地方政府針對火電行 業(yè)制定了日趨嚴厲的大氣污染物排放標準，要求采取措施進行污染治理。 新版《火電廠大氣污染物排放標準》（二次征求稿）要求 2021 年 12月 31日前投產(chǎn)的燃煤鍋爐必須達到 200mg/m3的 NOx排放標準。 2) 污染排放費已成為補償治理成本的重要手段。相比于美國約 11 元人民幣 /kg 的 NOx 收費標準，國內(nèi) NOx 排放收費標準可能還會大幅度提高。3 50MW。鍋爐最高 NOx排放濃度約為 mg/m3（標態(tài)、干基、 6%O2）。 350MW 機組進行脫硝工程改造是十分必要的。 2)XX 電廠提供的 2 鍋爐設計資料和相關測試試驗報告。 3 主要設計原則 脫硝工程的設計原則如下： （ 1）按照 安全、可靠、經(jīng)濟、適用的原則，進行多方案的選擇、比較，選用技術先進、工藝成熟、運行可靠的煙氣脫硝工藝技術； （ 2）煙氣脫硝系統(tǒng)布置滿足系統(tǒng)整體布置要求；確保脫硝系統(tǒng)工作時不影響鍋爐的正常運行； （ 3）脫硝工藝的選擇及設備布置充分考慮現(xiàn)場條件，公用工程考慮其它機組脫 硝改造的發(fā)展； （ 4）脫硝工藝應盡可能節(jié)約能源，盡可能降低脫硝系統(tǒng)的投資與運行費用，減少占地； （ 5）采用成熟、可靠的控制系統(tǒng)，逐步實現(xiàn)科學化、自動化管理，盡量減輕勞動強度。 （ 7） 2 機組煙氣脫硝改造按照總體脫硝效率 86%進行設計， 催化劑 按“ 2＋ 1”模式布置，初裝兩層。 （ 8） 脫硝裝置設置進、出口擋板門及煙道旁路。氨區(qū) 采用與化學水網(wǎng)公用 PLC系統(tǒng)相同的硬件設備作為過程控制站，作為機組公用系統(tǒng) PLC的功能控制站，作為一個獨立控制站與相應機組公用系統(tǒng)的 PLC聯(lián)網(wǎng)。 （ 10） 本項目工藝水、儀表空氣 、雜用空氣和加熱蒸汽 從鍋爐 系統(tǒng) 現(xiàn)有管線就近接入。 4 2 項目概況 地理位置 XX 電廠位于山西省運城地區(qū) XX 市西北約 5km的西辛封村以北，西北距禹門口約 5km，廠址東臨侯（馬）西（安）鐵路及晉（城）禹（門）公路（ 108 國道），南面侯（馬）禹（門口）高速離廠僅 1km，西靠河灘紗丘區(qū)防護林帶，北為農(nóng)田。 工程地質(zhì) 廠址西距黃河堤約 1km，場地標高高于黃河百年一遇洪水位 ~，不受山洪及黃河洪水威脅。 廠區(qū)地下水屬第四系孔隙潛水型。勘探結果表明，地下水靜止水位埋深一般為 25～ 32m 之間，其標高在 ～ 之間，年變化幅度僅 1～ 2m。 建筑場地類別為 錯誤 !未找到引用源。 廠址地震基本烈度為 7 度； 50年超越概率 10%、地震動峰加速度 ，地震動反應特征周期為 。 氣象條件 電廠所屬地區(qū)屬晉陜黃土高原，屬暖溫帶大陸性氣候，受季風影響，一年四季分明，夏季炎熱多雨，冬季寒冷多風，春季干旱，秋季陰濕，春溫高于秋溫。本裝置區(qū)工業(yè)水 、 儀表空氣與操作空氣均從鍋爐系統(tǒng) 就近 接入。 鍋爐基本情況 簡介 XX2x350MW 配套鍋爐為 1205T/H 三菱 MBFRR 亞臨界、一次中間再熱、單爐膛、平衡通風、固態(tài)排渣、輻射、強制循環(huán)汽包型燃煤露天鍋爐，該爐為倒“ U”型布置，設計燃用山西臨汾洗中煤與牢寨原煤以 3： 2 比例混合的煤種。為降低 NOx的生成，采用了三菱PM(pollution minimum)煤粉燃燒器，對煤粉進行濃淡分離，在燃燒器頂部分別布置了一層 OFA 噴咀和兩層 AA(additional air)風噴咀。鍋爐自下而上設有 A、 B、 C、 D四層共 16 只煤粉燃燒器及 AB、 CD 兩層6 共八只油槍，每只燃燒器 (油和煤 )均裝有獨立的火焰檢測器。 鍋爐水循環(huán)的設計采用了強制循環(huán)鍋爐技術，在爐膛的高熱負荷區(qū)使用了抑制膜態(tài)沸騰性能優(yōu)異的內(nèi)螺紋管。 蒸發(fā)受熱面采用膜式水冷壁結構，以保證爐膛嚴密性。水包代替全部下聯(lián)箱，前后水冷壁下部組成內(nèi) 80度的 V型爐底。為了控制每根水冷壁管的流量以及相應的出口含汽率和膜態(tài)沸騰的裕度，確保水冷壁的安全，每根水冷壁管均裝有不同孔徑的節(jié)流孔板。由于采用爐水泵后循環(huán)系統(tǒng)各部分允許有較高的阻力，汽包內(nèi)設有夾層結構并使用高效旋風分離器，這樣，汽包長度大大縮短且汽包上下壁溫一致，金屬耗量減少，啟停速度加快。這樣使鍋爐結構簡化、汽溫特性平坦。過熱汽溫采用二級噴水減溫控制，減溫器分別布置于二級過入口及出口，二級過出口至三級過入口進行一次交叉，以減少左右側汽溫偏差。為減小再熱蒸汽的流動阻力和壓降，二、三級再熱器之間無聯(lián)箱。 爐頂及尾部煙道敷設了輕型爐墻，采用懸吊結構，設置了包覆過熱器，所有7 包覆過熱器均采用了膜式結構，以提高鍋爐密封性能。整個對流受熱面還布置了 20臺吹灰器。垂直懸吊管用于承受省煤器及一級過熱器的全部重量。 鍋爐配有兩臺 50%BMCR 容量，三分倉受熱面轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的空氣預熱器?？諝忸A熱器冷端采用耐腐蝕的考登鋼制成的雙波紋板，可進行更換，熱端采用炭素鋼，空預器的二次風入口還裝有暖風器，以防止空預器冷端腐蝕。 每臺空預器的低溫煙氣側裝有一臺擺動式吹灰器。空預器配有一臺電動馬達，作為正常時驅(qū)動馬達，一臺氣動馬達作為事故備用?？疹A器二次風側還裝有火警探頭。 采用正壓冷一次風直吹式制粉系統(tǒng)，一次風機采用兩臺 60%容量高效離心式風機，接于送風機出口。 給煤機為美國 STOCK 公司制造的 EG2690 型電子稱重式皮帶給煤機，實現(xiàn)高精度煤量稱量 ( 級 )，采用正壓密封式、無級變速，同時給煤機還設有斷煤信號和自校驗裝置。 風煙系統(tǒng)按平衡通風設計，送風機與一次風機采用串接系統(tǒng)，每臺爐配 2179。 50%容量變頻離心式引風機。 最低穩(wěn)燃負荷 (無油助燃 )： 40%BMCR/482t/h 鍋爐燃用設計煤種時，四臺磨煤機總出力能 滿足鍋爐 BMCR 工況燃煤量的120%，當燃用低值校核煤種時，四臺磨煤機總出力能滿足鍋爐 BMCR工況的燃煤量。 106KJ/h(包括鍋爐、熱空氣和煙道的輻射及對流損失 )。 名 稱 及 符 號 單位 設計煤種 試驗煤質(zhì) 1 試驗煤質(zhì) 2 試驗煤質(zhì) 3 工業(yè)分析 收到基水分 War % 收到基灰分 Aar % 收到基低位發(fā)熱量 Q,ar kJ/kg 20941 19060 19070 19580 元 素 分 收到基碳 Car % 收到基氫 Har % 15 名 稱 及 符 號 單位 設計煤種 試驗煤質(zhì) 1 試驗煤質(zhì) 2 試驗煤質(zhì) 3 析 收到基氧 Oar % 收到基氮 Nar % 收到基硫 Sar % 鍋爐設計耗煤量 t/h 灰成分分析 項 目 符 號 單 位 設計煤種 試驗和實際煤種 試驗和實際煤種的灰 灰成份分析 二氧化硅 SiO2 % 三氧化二鋁 Al2O3 % 三氧化二鐵 Fe2O3 % . 氧化鈣 CaO % 氧化鎂 MgO % 氧化鈉 Na2O % 氧化鉀 K2O % 二氧化鈦 TiO2 % 三氧化硫 SO3 % 16 系統(tǒng)相關設備 原空預器參數(shù) 鍋爐機組每爐原設計均配備兩臺 HOWDEN 公司生產(chǎn)的 型三分倉受熱面 回轉(zhuǎn)式空氣預熱器 。 還原劑儲存與制備單元作為 14 鍋爐 的公用系統(tǒng)，按照 電廠 2179。 300MW 燃煤發(fā)電機組脫硝改造規(guī) 模進行 公用系統(tǒng) 征地。 脫硝技術介紹 低 NOx燃燒技術 燃煤鍋爐排放的 NOx 來源主要有兩類：燃料中的氮在燃燒初期生成燃料型NOx，助燃空氣中的氮氣在超過 1500℃條件下生成熱力型 NOx。 21 低 NOx燃燒技術包括低 NOx燃燒器、爐內(nèi)空氣分級、煙氣再循環(huán)、以及再燃等，其中： a 低 NOx燃燒器與爐內(nèi)空氣分級技術最成熟，是目前應用最廣的 NOx控制技術，二者相結合， NOx降 低率可達到 30～ 50%。利用該技術進行低 NOx燃燒改造時，會增加煙氣流量，引起爐內(nèi)傳熱過程的變化，煙溫和阻力增加。 c 再燃是把爐內(nèi)燃料分級與空氣分級結合在一起，將爐內(nèi)燃燒過程分為三個區(qū)域：主燃區(qū)、再燃區(qū)和燃盡區(qū)。再燃技術將低 NOx燃燒器、燃料與空氣的分級燃燒、以及鍋爐性能等作為一個整體來考慮，是目前最先進的低 NOx 燃燒技術， NOx降低率約為 50%～ 70%，但其系統(tǒng)結構與運行相對復雜。 選擇性非催化還原技術是用 NH尿素等還原劑噴入爐內(nèi)與 NOx 進行選擇性反應，不用催化劑，因此必須在高溫區(qū)加入還原劑。 研究發(fā)現(xiàn)，在爐膛 850～ 1100℃這一狹窄的溫度范圍內(nèi)、在無催化劑作用下，NH3 或尿素等氨基還原劑可選擇性地還原煙氣中的 NOx，基本上不與煙氣中的 O2作用，據(jù)此發(fā)展了 SNCR 法。 NH3 的反應最佳溫度區(qū) 為 850～ 1100℃。 NH3是高揮發(fā)性和有毒的物質(zhì)，氨的逃逸會造成新的環(huán)境污染。還原劑噴入系統(tǒng)必須能將還原劑噴入到爐內(nèi)最有效的部位，因為 NOx的分布在爐膛對流斷面上是經(jīng)常變化的，如果噴入控制點太少或噴到爐內(nèi)某個斷面上的氨不均勻，則會出現(xiàn)分布較高的氨逃逸量。為保證脫硝反應能充分地進行，以最少的噴入 NH3量達到最好的還原效果，必須設法使噴入的 NH3與煙氣良好地混合。 SNCR 煙氣脫硝技術的脫硝效率一般為 30%～ 40%，受鍋爐結構尺寸影響很大，多用作低 NOx燃燒技術的補充處理手段。 SNCR 技術的工業(yè)應用是在 20 世紀 70 年代中期日本的一些燃油、燃氣電廠開始的，歐盟國家從 80 年代末一些燃煤電廠也開始 SNCR 技術的工業(yè)應用。 圖 31為一個典型的 SNCR 工藝布置圖，它由 還原儲槽、多層還原劑噴入裝置和與之相匹配的控制