【正文】 在 SCR 反應(yīng)器最上面有整流柵格，使流動煙氣分布均勻。 SCR 反應(yīng)器催化劑層間安裝吹灰器用來吹除沉積在催化劑上的灰塵和 SCR 反應(yīng)副產(chǎn)物，以減少反應(yīng)器壓力降。 SCR 工藝主要性能指標(biāo)有：脫硝效率、氨量、反應(yīng)器的壓力降等。 燃煤鍋爐 SCR 煙氣脫硝裝置催化劑設(shè)計(jì)參數(shù)見下表。河坡發(fā)電有 限責(zé)任公司鍋爐省煤器和空氣預(yù)熱器之間的煙氣溫度在該范圍內(nèi)。 這種布置方式的主要優(yōu)點(diǎn)是投資和運(yùn)行費(fèi)用低，因?yàn)樵摱蔚臒煔鉁囟扰c催化劑要求的運(yùn)行范圍相符合。采用這種布置方式主要是含硫量低于 2%的煙煤發(fā)電鍋爐。鍋爐現(xiàn)有的部分設(shè)備需要遷移。 在采用 SCR 裝置時(shí)，延長煙道和安裝催化劑會使系統(tǒng)的壓力降增加， SCR 系統(tǒng)需要更換更大壓頭的引風(fēng)機(jī)，否則鍋爐負(fù)荷將降低。 高溫空氣預(yù)熱器移位方案 ：空氣側(cè)的壓力降將增大，與已有設(shè)備的沖突比低溫省煤器移位方案嚴(yán)重，因?yàn)樾枰苿訌牡蜏乜諝忸A(yù)熱器出來的空氣管道。 低溫省煤器和低溫空氣預(yù)期熱器移位方案 ：工程投資和鍋爐效率的降低都是最大的，因?yàn)樵S多設(shè)備都要移位。 下表總結(jié)了上述三種設(shè)備移位方案的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)及建議。 調(diào)查已有設(shè)備的位置；調(diào)查送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)可用余量 ；管道保溫?？諝鈧?cè)壓力降不變 管道保溫；更換高效低溫省煤器；調(diào)查送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的余量。 綜上所述，選擇低溫省煤器移位方案 。 下表總結(jié)了 SCR 反應(yīng)器兩種安裝方案的優(yōu)缺點(diǎn)及建議。 盡可能的減小煙道長度 ；確保最大的靜電除塵器維護(hù)空間 綜合比較現(xiàn)有設(shè)備的三種移位方案 和 SCR 反應(yīng)器的位置，建議采用低溫省煤器移位方案 ， SCR 反應(yīng)器靠近靜電除塵器布置。 — 煙氣管道 。 — 輔助設(shè)備 。 (1)布置原則 — 在規(guī)劃基本的現(xiàn)場布置方案時(shí)，建筑和設(shè)備的位置應(yīng)該按照需要的功能來布置，并考慮進(jìn)出方便、建造難易、操作、維護(hù)和安全性。 —一臺鍋爐可以有一個或兩個 SCR 反應(yīng)器，根據(jù)現(xiàn)場空間和現(xiàn)有設(shè)備系統(tǒng)的條件來決定。 —為催化劑模塊的抬升預(yù)留足夠的空間。 (2)SCR 裝置布置方案 根據(jù)河坡發(fā)電有限責(zé)任公司現(xiàn)場條件，提出 2 種 SCR 反應(yīng)器布置方案 : 方案 1： 1 號、 2 號機(jī)組采用 1 個 SCR 反應(yīng)器，反應(yīng)器布置在鍋爐與電除塵器之間的通道上 改變電除塵器入口煙道的布置方式，將 SCR 反應(yīng)器布置在此煙道的上部，完成改造后在地面有足夠的空間來檢修、更換催化劑模塊。 ——建設(shè)工期最短，工程投資最經(jīng)濟(jì)。 本方案的優(yōu)缺 點(diǎn)： ——在 SCR 反應(yīng)器和鍋爐之間的距離最近，煙道的長度最短。 ——設(shè)備數(shù)量（風(fēng)門、煙氣分析儀等）最少 ——每一臺鍋爐的煙氣脫硝裝置互不影響，都有足夠的空間，有利于脫硝裝置的分步實(shí)施 ——施工時(shí)，不影響相鄰鍋爐的正常運(yùn)行 方案 3： 3 號、 4 號機(jī)組采用 1 個 SCR 反應(yīng)器，反應(yīng)器布置在鍋爐與灰渣泵房之間，需要重新建立鋼支架。 ——SCR 和輔助設(shè)備的保溫費(fèi)用增加 ——設(shè)備數(shù)量（風(fēng)門、煙氣分析儀等）最少 ——施工時(shí)，不影響相鄰鍋爐的正常運(yùn)行 綜合比較 3 種布置方案，方案 1 和方案 3 為合理可行的布置方案，不需要對 4 臺機(jī)組現(xiàn)有的總體布置設(shè)計(jì)進(jìn)行改變，機(jī)組和脫硝系統(tǒng)的占地面積最小， SCR 反應(yīng)器內(nèi)流場更為合理，為此本工程可研推薦方案1 和方案 2。具體詳細(xì)的有關(guān)土建、結(jié)構(gòu)等細(xì)節(jié)在施工圖設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)一步進(jìn)行核算和處理 布置主要設(shè)計(jì)原則： 在布置方案中，新建設(shè)施盡可能減少對除塵場院地原有地下及地上設(shè)施的影響 。 供氨管路、電纜等盡量利用原有管路支架、及電纜橋架 新建 SCR 系統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu) 布置方案說明： 根據(jù)在電廠現(xiàn)場測量及提供 的資料，在布置基礎(chǔ)、立柱等時(shí)主要考慮盡量避開原有基礎(chǔ)和溝道； 為了保證除塵器的檢修空間。 鍋爐現(xiàn)有設(shè)備改造 采用低溫省煤器移位布置，低溫省煤器安裝 在新加裝的脫硝反應(yīng)器進(jìn)、出口煙道內(nèi)，為了方便布置和靜電除塵器的檢修，新位置的煙道尺寸與原來位置有很大不同，新的低溫省煤器的尺寸應(yīng)符合新煙道尺寸和煙氣條件，原來的低溫省煤器管件難以利用，需要重新設(shè)計(jì)低溫省煤器管件，因此需要更換低溫省煤器。 催化劑的更換 在催化劑保證壽命期后，催化劑的活性不會降低到零，一般催化劑都能維持使用一段時(shí)間。在設(shè)計(jì)反應(yīng)器時(shí)應(yīng)考慮利用催化劑殘余活性的催化劑更換方案，催化劑更換方案將催化劑更換成本降到最低，并且能有效延長催化劑壽命。最優(yōu)的方法依賴于現(xiàn)場條件，取決于反應(yīng)器的尺寸，壓降限制、系統(tǒng)的性能要求以及預(yù)期的催化劑壽命，通常，通過兩種方法制定催化劑更換（ 1）反應(yīng)器預(yù)留安裝額外催化劑的空間。例如：在設(shè)計(jì)成可以容納三層催化劑的反應(yīng)器內(nèi)開始裝兩層催化劑，當(dāng)氨達(dá)到限值時(shí)，在預(yù)留層安裝催化劑，這種方法將 氨控制在設(shè)定的最大值以下，并可利用催化劑的殘余活性。 （ 2） 電廠脫硝反應(yīng)器最好方案 是將其反應(yīng)器設(shè)計(jì)成可容納三層催化劑，先裝入兩層催化劑，當(dāng)氨達(dá)到極限值時(shí)在備用層安裝催化劑。催化劑模塊件的尺寸 和重量既要便于搬運(yùn)，又要考慮減輕更換工作量，最后，催化劑的搬運(yùn)設(shè)備的安裝應(yīng)便于將催化劑從地面運(yùn) 送到反應(yīng)器催化劑每一安裝層。 脫硝工藝用水、汽、氣 系統(tǒng)耗水 :SCR 脫硝裝置工藝過程本身不需要水的消耗。在 SCR 脫硝系統(tǒng)中，水的使用是間歇的，由于氨溶解性高，水的消耗量非常小。其余為地面沖洗水、生活用水等 系統(tǒng)耗 汽 :SCR 脫硝裝置反應(yīng)器催化劑需要少量蒸汽清灰。 系統(tǒng)耗氣 :系統(tǒng)有各類操作機(jī)構(gòu)，當(dāng)選用氣動操作機(jī)構(gòu)時(shí)需要用壓縮空氣。 脫硝裝置運(yùn)行及對鍋爐的影響 催化劑除灰 當(dāng)煙氣飛灰粘附在催化劑的表面時(shí)，會將催化劑表面覆蓋，影響還原劑和反應(yīng)產(chǎn)物在催化劑活性部位和煙氣之間的傳質(zhì)。 煙氣中灰塵的另一個負(fù)面影響是對催化劑孔道的堵塞，孔 道堵塞的催化劑不能有效促進(jìn) NOX還原反應(yīng)，而且使其它部位的催化劑的空速和面速顯著增加，這樣煙氣在催化劑里的分布就會混亂。在長時(shí)間的停機(jī)期內(nèi)，可以采用真空吸塵器清掃催化劑表面。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。建議將低溫空氣預(yù)熱器冷端材料更換為防腐材料并采用吹灰裝置。 對機(jī)組熱效率的影響 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。 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。 機(jī)組煤耗的增加 鍋爐煙氣散熱損失的增加，導(dǎo)致鍋爐煤耗的增加。當(dāng)入口煙溫降低太多時(shí)，如采用原來的低溫省煤器換熱面積，有可能使低溫省煤器出口的水溫降低過多，影響鍋爐正常運(yùn)行。本工程脫硝后煙氣污染物排放狀況見下表。 表河坡發(fā)電有限責(zé)任公司脫硝后大氣污染物中 NOx 排放量（ 按 70%） 鍋爐號 1 2 3 4 合計(jì) 耗煤量 煙囪號 NOx 排放濃度（ mg/ m3） 241 281 305 316 年排放量 (t/a) 300 351 818 850 2319 設(shè)計(jì)采用的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn) (1)環(huán)境質(zhì)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) 。 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)。 ① 廢氣 :S0240Omg/m3。煙塵 5Omg/m3。 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)。 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。 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。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。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%。 本工程采用 SCR 脫除煙氣中氮氧化物。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。綜上所述，本工程對環(huán)境有較好的改善效果。地面沖洗水澄清處理后作其它用水，以減少水耗。 (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。 (4)選用 Y型電機(jī)、安全省電。 (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。 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。 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。 8 勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生 勞動安全 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)。 氨氣侵入人體的途徑是主要經(jīng)呼吸道吸入。皮膚接觸液氨可致灼傷。 如果氨意外泄露進(jìn)入大氣，氨泄露檢測器自動開啟水噴淋系統(tǒng)。 眼睛沖洗器 /淋浴器系統(tǒng)能夠用手腳分別地操作。 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。 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。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 :一個新的和兩個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。 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。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。 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。 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。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。人員在高處作業(yè)時(shí)的跌倒等。 (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 。 (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 。 (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 。 防機(jī)械傷害措施 (1)所有轉(zhuǎn)動機(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 。 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 。 (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。新建氨站所選的位置、面積要滿足上述規(guī)定。 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。 氨系統(tǒng)噴淋消防水量要求是 噸 /分鐘，壓力大于 3kg/cm2。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。 勞動保護(hù)措施 煙氣脫硝系統(tǒng)的勞動保護(hù)主要考 慮防腐蝕、防機(jī)械傷害、防噪音等。 (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)。 9 生產(chǎn)組織與勞動定員 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。 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。 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 。 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。 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。 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。 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。 第二脫硝裝置建設(shè)投產(chǎn)工期與第一相隔 3 個月。 第四脫硝裝置建設(shè)投產(chǎn)工期與第三相隔 3 個月。 煙氣脫硝改造工程主要工作內(nèi)容和工作周期如表 101。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。 所以鍋爐原有引風(fēng)機(jī)需要更換。 （ 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