發(fā)電公司脫硝工程建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告1

1、1、 概述1.1 項(xiàng)目概況河坡發(fā)電有限責(zé)任公司一期工程2x50mw機(jī)組分別于1991年12月和1992年10月投產(chǎn)發(fā)電，二期工程2x100mw機(jī)組分別于2000年7月和2000年12月投產(chǎn)發(fā)電。1號(hào)、2號(hào)為2x50mw機(jī)組鍋爐，采用wgz220/9.8-14型220t/h固態(tài)排渣煤粉鍋爐，3號(hào)、4號(hào)為2x100mw機(jī)組鍋爐，鍋爐由武漢鍋爐廠生產(chǎn)，型號(hào)為wgz410/9.8-7，生產(chǎn)日期為1994年8月，為單鍋筒、自然循環(huán)、固體排渣、懸浮燃燒的煤粉爐。四臺(tái)鍋爐合用一個(gè)煙囪。本項(xiàng)目是老廠技術(shù)改造。1.2 脫硝工程建設(shè)的必要性我國(guó)是世界上主要的煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，也是以煤炭為主要一次能源的國(guó)家。據(jù)統(tǒng)計(jì)

2、，2002年，原煤在我國(guó)一次能源構(gòu)成中所占比例為70.7%，而用于發(fā)電的煤炭約占煤炭消費(fèi)量的49.1%。nox的排放是酸雨的形成和對(duì)大氣中臭氧層破壞的重要原因之一，據(jù)有關(guān)部門估算：1990年我國(guó)的nox排放量約為910萬噸，到2000年和2010年，我國(guó)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，以燃煤為主的電力生產(chǎn)是nox排放的主要來源。鑒于我國(guó)的能源消耗量今后將隨經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不斷增長(zhǎng)，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(duì)我國(guó)大氣環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。以燃煤為主的電力生產(chǎn)所造成的環(huán)境污染是我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展的一個(gè)制約因素，煤炭燃

3、燒產(chǎn)生的煙氣中含有煙塵、硫氧化物（sox）、氮氧化物（nox）和co2等污染物，已經(jīng)造成了嚴(yán)重的環(huán)境問題，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展急待解決的重要問題。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和生活水平的日益提高，將會(huì)對(duì)環(huán)境給予越來越大的關(guān)注。改革開放后，我國(guó)在燃煤電站煙塵排放的控制方面，通過近三十多年的發(fā)展，除塵設(shè)備和技術(shù)均達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，煙塵排放已得到有效控制。在燃煤電站sox排放的控制方面，我國(guó)采用引進(jìn)技術(shù)和設(shè)備建立了一批煙氣脫硫工程，不斷加大sox排放的控制力度，sox排放的增長(zhǎng)勢(shì)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)。在燃煤電站nox排放的控制方

4、面，目前我國(guó)還沒有掌握脫硝的先進(jìn)技術(shù)，也沒有建立起我們的脫硝工程。因此吸收和引進(jìn)國(guó)外成熟的煙氣脫硝技術(shù)并研究出適合我國(guó)國(guó)情的煙氣脫硝工藝設(shè)備是一項(xiàng)十分緊迫的工作。2004年國(guó)家新的大氣排放標(biāo)準(zhǔn)已實(shí)施，對(duì)火電廠nox排放標(biāo)準(zhǔn)要求有了大幅度的提高。因此，河坡發(fā)電有限責(zé)任公司脫硝工程實(shí)施與國(guó)家環(huán)保政策的方向是完全一致的。本工程4個(gè)機(jī)組脫硝工程實(shí)施后，電廠nox排污總量將明顯降低，具有顯著的環(huán)保效益，有利于河坡發(fā)電有限責(zé)任公司以環(huán)保型電廠的面貌樹立自己的企業(yè)形象。1.3 脫硝工程建設(shè)的可行性1.3.1技術(shù)及合作方式方面本工程4個(gè)機(jī)組擬通過國(guó)際合作進(jìn)行煙氣脫硝工程。具體合作方式為：4個(gè)機(jī)組煙氣脫硝系統(tǒng)由

5、外國(guó)脫硝環(huán)保公司負(fù)責(zé)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)，其余由國(guó)內(nèi)公司負(fù)責(zé)系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、施工和調(diào)試服務(wù)；關(guān)鍵設(shè)備如催化劑、噴氨格柵、煙氣分析儀、控制系統(tǒng)進(jìn)口，其它配套設(shè)備和裝置材料國(guó)內(nèi)提供。1.3.2工程實(shí)施背景方面河坡發(fā)電有限責(zé)任公司燃煤發(fā)電機(jī)組煙氣脫硝工程實(shí)施存在以下有利條件：國(guó)家各級(jí)政府重視國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的關(guān)系、加大了環(huán)境保護(hù)和治理工作的力度，煙氣脫硝工程具備良好的政策支持條件；控制燃煤電廠所造成的大氣污染工作得到發(fā)電公司重視，這是實(shí)施煙氣脫硝工程的有利內(nèi)部條件；國(guó)內(nèi)發(fā)電企業(yè)、環(huán)保公司積極學(xué)習(xí)、引進(jìn)、掌握煙氣脫硝先進(jìn)技術(shù)，形成了實(shí)施煙氣脫硝工程的外部條件。1.4研究范圍及深度本可行性

6、研究范圍、內(nèi)容和深度參考火力發(fā)電廠可行性研究?jī)?nèi)容深度規(guī)定dlgj118-1997及參照火力發(fā)電廠可研報(bào)告內(nèi)容深度規(guī)定煙氣脫硫部分暫行規(guī)定dlgj138-1997的規(guī)定執(zhí)行?？尚行匝芯恐饕匆?guī)定的深度要求研究工程實(shí)施的必要性、脫硝劑的供應(yīng)和運(yùn)輸、工程背景條件、環(huán)境保護(hù)以及廠址的地形地貌、地震、地質(zhì)和水文氣象等主要工程建設(shè)條件，提出脫硝工藝系統(tǒng)的設(shè)想，并進(jìn)行投資估算與投資經(jīng)分析。主要設(shè)計(jì)范圍及內(nèi)容 ：1）選擇適用的煙氣脫硝工藝系統(tǒng)。2）配套脫硝的來源及供應(yīng)工藝系統(tǒng)，按4臺(tái)機(jī)組脫硝系統(tǒng)消耗氨量設(shè)計(jì)氨站。3）煙氣脫硝系統(tǒng)實(shí)施后的環(huán)境影響評(píng)估。4）機(jī)組后煙道系統(tǒng)和吸風(fēng)機(jī)的調(diào)整。5）機(jī)組鍋爐本體的煙道、鋼

7、結(jié)構(gòu)和省煤器的調(diào)整部分內(nèi)容由武漢鍋爐廠協(xié)助完成。1.5主要設(shè)計(jì)原則1）進(jìn)行多種煙氣脫硝方案論證，選擇最適合的煙氣脫硝工藝方案；煙氣脫硝不能影響機(jī)組正常運(yùn)行，一旦影響應(yīng)有保證措施。2）煙氣脫硝工程盡可能按現(xiàn)有設(shè)備狀況及場(chǎng)地條件進(jìn)行布置，力求工藝流程和設(shè)施布置合理、操作安全、簡(jiǎn)便，對(duì)原機(jī)組設(shè)施的影響最少。3）對(duì)脫硝副產(chǎn)物的處理應(yīng)符合環(huán)境保護(hù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)要求，盡量避免脫硝副產(chǎn)物的二次污染，脫硝工藝應(yīng)盡可能減少噪音對(duì)環(huán)境的影響。4）脫硝系統(tǒng)控制采用plc系統(tǒng)。5）采用煙氣在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)，對(duì)煙氣脫硝前后的nox含量進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，并對(duì)nox排放量進(jìn)行累積，對(duì)脫硝系統(tǒng)氨逃逸量進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。6）脫硝工程應(yīng)盡量節(jié)約能源

8、和水源，降低脫硝系統(tǒng)的投資和運(yùn)行費(fèi)用。7）脫硝系統(tǒng)運(yùn)行小時(shí)數(shù)按5500小時(shí)計(jì)，脫硝系統(tǒng)可利用率95%以上。8）脫硝系統(tǒng)脫硝效率80%，反應(yīng)器入口nox含量1號(hào)、2號(hào)機(jī)組按937mg/n m3；3號(hào)、4號(hào)機(jī)組按1054mg/n m3考慮設(shè)計(jì)。9）地震烈度：建（構(gòu)）物按7度設(shè)防。2、工程概況2.1 廠址概述陽泉市位于山西省中部東側(cè)，東與河北省交界，北、西、南三面與忻州、太原、晉中三個(gè)地市毗鄰，地理位置介于北緯37373831，東經(jīng)1125511403之間，全市面積4578平方公里，全市下轄兩縣四區(qū)：平定縣、盂縣、城區(qū)、礦區(qū)、郊區(qū)、開發(fā)區(qū)。本項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)為山西河坡發(fā)電有限責(zé)任公司內(nèi)，河坡發(fā)電有限責(zé)任

9、公司位于陽泉市東南邊沿，桃河與義井河交匯前的一塊三角谷地，距市中心3-4 km。廠房零米海拔高度636米。廠區(qū)東至白羊墅車站鐵路環(huán)行線，南臨陽泉市南大街和義井河，西靠義白路，北部為石太鐵路和桃河，該處屬于桃河及其支流義井河匯合前的交叉口，地勢(shì)相對(duì)平緩開闊的河谷地帶。2.2 鍋爐主機(jī)2.2.1 本工程50mw機(jī)組用wgz220/9.8-14型鍋爐，系燃用山西陽泉無煙煤的固態(tài)排渣鍋爐，屬燃用無煙煤的基本型鍋爐與5萬千瓦的汽輪機(jī)組成單元機(jī)組。形式：鍋爐為單鍋筒自然循環(huán)高壓煤粉鍋爐，鍋爐整體呈“”型布置，爐膛四周由膜式水冷壁組成，爐膛出口處布置有屏式過熱器，在水平煙道內(nèi)，依次布置高溫過熱器，低溫過熱器

10、。尾部布置有省煤器及管式空氣預(yù)熱器。鍋爐采用集中下降管，過熱汽溫采用兩級(jí)噴水調(diào)節(jié)方式，固態(tài)排渣，四角布置切圓燃燒，配有鋼球磨中間儲(chǔ)倉(cāng)式熱風(fēng)送粉系統(tǒng)。鍋爐采用露天布置，獨(dú)立抗震鋼構(gòu)架，爐膛，水平煙道，尾部上級(jí)上省煤器以上煙道全部負(fù)荷通過吊桿掛在頂板上，空氣預(yù)熱器及下級(jí)省煤器負(fù)荷作用于尾部構(gòu)架上。鍋爐的主要技術(shù)參數(shù)如下表250mw主要設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù) 表2-1設(shè)備名稱參數(shù)名稱單 位數(shù) 據(jù)鍋 爐型 式wgz220/9.814 最大連續(xù)蒸發(fā)量t/h220過熱器出口蒸汽壓力mpa9.8過熱器出口蒸汽溫度540空預(yù)器出口煙氣量nm3/h220000（單爐）排煙溫度140（進(jìn)風(fēng)溫度20）除塵器型 式單室三電場(chǎng)除

11、塵器除塵效率%98制造廠家河北宣化電除塵廠引風(fēng)機(jī)型 號(hào)73020311/2數(shù) 量臺(tái)/爐2出力m3/s63.89風(fēng) 壓pa24892.2.2本工程100mw機(jī)組用wgz410/9.8-7型鍋爐，燃用山西陽泉地方小窯煤（無煙煤）形式：采用自然循環(huán)、單鍋筒、懸浮燃燒、固態(tài)排渣、“”型布置、雙排柱全鋼構(gòu)架、懸吊結(jié)構(gòu)、管式空氣預(yù)熱器、膜式水冷壁。鍋爐主要技術(shù)特性 2100mw主要設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù) 表2-2設(shè)備名稱參數(shù)名稱單 位數(shù) 據(jù)鍋 爐型 號(hào)wgz410/9.87最大連續(xù)蒸發(fā)量t/h410過熱器出口蒸汽壓力mpa9.8過熱器出口蒸汽溫度540空預(yù)器出口煙氣量nm3/h488500（單爐）排煙溫度140（進(jìn)

12、風(fēng)溫度20）除塵器型 式雙室四電場(chǎng)除塵器除塵效率%99制造廠家浙江電除塵器總廠引風(fēng)機(jī)型 號(hào)730128數(shù) 量臺(tái)/爐2出力m3/s108.33風(fēng) 壓pa3529煙 囪高 度m180出口內(nèi)徑m52.3 燃料來源河坡發(fā)電有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)煤種和校核煤種均為陽泉無煙煤。設(shè)計(jì)煤種和校核煤質(zhì)分析結(jié)果如下表： 煤質(zhì)資料 表2-3項(xiàng)目設(shè)計(jì)煤種校核煤種1全水份 mt4.0%5.0%空氣干燥基水份 mad1.02%1.06%低位發(fā)熱量qnel.ar5502大卡/千克5680大卡/千克灰分 aar26.88%24.17%揮發(fā)分 vdaf7.88%8.26%全硫 st.ar1.54%1.36%碳cy65.35%59.9

13、%氫hy1.96%1.99%氧oy4.19%2.14%氮ny1.02%0.91%二氧化硅sio50.1750.20三氧化二鋁al2o3%36.5036.24三氧化二鐵fe2o3%5.765.80氧化鈣cao%1.691.80氧化鎂mgo%0.490.41氧化鈉na2o%0.450.45氧化鉀k2o%1.170.96三氧化硫so3%0.360.35二氧化鈦tio2%1.001.20五氧化二磷p2o5%0.860.882.4 工程氣象水文氣象：（1） 氣溫多年平均氣溫： 10.9 歷年極端最高氣溫： 40.2 歷年極端最低氣溫： -19.1 （2） 濕度多年平均相對(duì)濕度： 54 %（3）氣壓多年平

14、均氣壓： 93366-102277 pa（4）風(fēng)速多年平均風(fēng)速： 2.0 m/s多年最大風(fēng)速： 28 m/s（5） 降雨量多年平均降雨量： 537-557.1 mm（6）歷年最大積雪厚度： 23 cm（7）歷年最大凍土深度： 68 cm2.5 工程地質(zhì)場(chǎng)地平整，海拔高度：約640.5m。填土層（q4）：素填土為主，局部為雜填土，巖性很雜，厚度0.3-1.3m，最厚為2.6m，褐色為主，以粘性土為主，局部為砂土，厚度1m左右。粉土、粉質(zhì)粘土層（q4）（分兩個(gè)亞層）：第一亞層以粉土為主，第二亞層以粉質(zhì)粘土為主，其巖性基本一致，頒多到互層出現(xiàn)，褐色、褐黃，濕很濕，局部受地表粉煤灰中水滲漏影響基本飽和

15、狀態(tài)，可塑、中壓縮性，局部夾砂石及砂土透鏡體，土質(zhì)不均，含鈣質(zhì)菌絲，厚度一般3-7m，r=180kpa。粗礫砂層（q4）含卵石及圓礫，夾粉細(xì)砂、中砂及粘性土透鏡體、級(jí)配良好、卵石成份多為礫巖、淺褐色、灰褐色、稍濕很濕、稍密中密狀態(tài)，厚度4-7m，r=160kpa（粉細(xì)砂）r=230kpa。粉質(zhì)粘土層（q4）褐色、褐、淺黃色、夾粉土、砂土、卵石透鏡體。含少量有機(jī)質(zhì)和鈣質(zhì)菌絲、質(zhì)地較均一，稍濕至很濕、可塑，中等壓縮性。厚度差異較大，在29.7m之間，一般厚度4-9m，r=200kpa。砂卵石層（q4）此層土分為砂土、卵石兩個(gè)亞層，以卵石層為主，砂土多分部在該層頂部，呈中密至密實(shí)狀態(tài)，卵石層中填充物

16、多為砂土、局部為粘性土填充、級(jí)配較好。r=250kpa（砂土），r=400kpa（卵石）?；鶐r（q3），上部為泥質(zhì)灰?guī)r，下部為石灰?guī)r。淺灰色，強(qiáng)風(fēng)化至中等風(fēng)化，r500kpa。主廠房地段未見有濕陷性黃土，地質(zhì)鉆孔中30m未見有地下水。廠址區(qū)域無不良地質(zhì)構(gòu)造存在。根據(jù)中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖（1/400萬）廠區(qū)抗震設(shè)防烈度為七度。2.6電廠用水水源河坡發(fā)電有限責(zé)任公司用水來自娘子關(guān)供水工程，供水通過貓腦山水廠供至廠內(nèi)，可滿足本工程用水要求?？晒┟撓豕こ淌褂玫乃|(zhì)分析結(jié)果如下：水質(zhì)分析結(jié)果表 表2-4項(xiàng) 目工業(yè)水項(xiàng) 目工業(yè)水k+ na+2.60 mmol/lhco3-5.45 mmol/lca2+21

17、.89 mmol/lso42-23.94 mmol/lmg2+9.89oh-0.53 mmol/lnh4+0.004 mmol/lcl5.22 mmol/l總硬度30.51 mmol/lph8.52碳酸鹽硬度5.45 mmol/lno21.92 mmol/l非碳酸鹽硬度25.06 mmol/l化學(xué)耗氧量3.05 mg/l甲基橙堿度5.45 mmol/l溶解性固體2461.48 mg/l酚酞堿度0.53 mmol/l懸浮性固體77.68 mg/l活性硅20.19 mg/l全固形物2539.15 mg/l電導(dǎo)率（25）2925 us/l樣品外觀無色透明2.7交通運(yùn)輸交通運(yùn)輸：電廠所有進(jìn)出入廠區(qū)的運(yùn)

18、輸均為公路運(yùn)輸。目前河坡發(fā)電有限責(zé)任公司周邊有三條干線公路，南大街、義平路、義白路2.8建筑狀況廠區(qū)布置分為主廠房區(qū)、輸煤區(qū)、變電區(qū)、油庫、生產(chǎn)附屬建筑區(qū)。主廠房區(qū)包括主廠房、鍋爐、電氣主控樓、電除塵器、煙囪和煙道等2.9 電廠廢水排放及治理情況（1）本工程工業(yè)廢水考慮集中與分散相結(jié)合處理方式，按經(jīng)常性廢水、非經(jīng)常性廢水分類 ，選擇其最佳處理方案。（2）本工程經(jīng)處理后的中水應(yīng)達(dá)到或優(yōu)于gb/t18920-2002城市污水再生利用，城市雜用水水質(zhì)（3）本工程廢水經(jīng)處理后排放標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合gb8978-1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。全廠的工業(yè)廢水全部回收處理綜合利用，電廠排放的是循環(huán)排污水和達(dá)

19、標(biāo)處理后的生活廢水。廢水處理河坡發(fā)電有限責(zé)任公司廢水的排放主要來自化驗(yàn)室、循環(huán)冷卻塔排污水、含油廢水等，各廢水源排放特征及治理措施見全廠廢水排放一覽表。 全廠廢水排放一覽表 表2-5廢水名稱組成及特性數(shù)據(jù)(mg/l)治理措施排放去向化學(xué)車間排水酸、堿、ca2+、mg2+中和池陽泉市污水處理廠循環(huán)冷卻塔排污水鹽類、ss回用于煤場(chǎng)灑水、除塵含油廢水石油類隔油池陽泉市污水處理廠輸煤系統(tǒng)沖洗水ss、石油類沉降池循環(huán)使用生活污水cod、bod5、氨氮、ss、石油類一級(jí)沉淀陽泉市污水處理廠沖渣水ss脫水倉(cāng)高效濃縮機(jī)循環(huán)使用廠總排cod、bod5、氨氮、ss、石油類義井河根據(jù)近期河坡電廠的工業(yè)污染源達(dá)標(biāo)排放

20、驗(yàn)收監(jiān)測(cè)和污染源年檢的監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，該廠廢水總排口的8項(xiàng)（包括ph、ss、codcr、石油類、硫化物、bod5、氟化物、氯化物）污染指標(biāo)，以污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（gb897896）表2中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值評(píng)價(jià)，除codcr達(dá)標(biāo)率為83.3%外，其余的達(dá)標(biāo)率均為100%。3 建設(shè)條件3.1 催化劑、還原劑的供應(yīng)條件催化劑是煙氣脫硝工程（采用scr技術(shù)）的關(guān)鍵設(shè)備，本工程脫硝催化劑采用進(jìn)口，成熟技術(shù)的催化劑。催化劑類型和成份在下一階段設(shè)備招標(biāo)過程中確定。 脫硝還原劑有三種：無水氨、氨水以及尿素 scr脫硝系統(tǒng)還原劑類型比較 表3-1還原劑類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)液氨1、反應(yīng)劑成本最低2、蒸發(fā)成本最低3、投資較小4、儲(chǔ)

21、存體積最小1、氨站設(shè)計(jì)、運(yùn)行考慮安全問題氨水1、較安全1、23倍的反應(yīng)劑成本2、大約10倍高的蒸發(fā)能量3、較高的儲(chǔ)存設(shè)備成本4、投資較大尿素1、沒有危險(xiǎn)1、相對(duì)無水氨反應(yīng)劑成本高35倍2、更高的蒸發(fā)能量3、更高的儲(chǔ)存設(shè)備成本4、投資較大綜上所述，本可研采用液氨作為還原劑。通過市場(chǎng)調(diào)查，液氨來源較多，市場(chǎng)上貨源供應(yīng)非常豐富，完全可以滿足本工程的需要。還原劑采用汽車運(yùn)輸，廠家送貨至電廠的方式。3.1.1 催化劑 催化劑的型式分為平板式和蜂窩式兩種。在全世界范圍內(nèi)，目前生產(chǎn)平板式催化劑廠家只有日立和西門子公司，做蜂窩式催化劑的廠家約有7-8家。對(duì)于催化劑的兩種形式，兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)：一般認(rèn)為在燃煤電廠

22、脫硝裝置布置在省煤器和空預(yù)器之間，采用平板式催化劑和大孔徑的蜂窩式催化劑都可以的，對(duì)于燃?xì)怆姀S和脫硝裝置布置在低含塵濃度的時(shí)候，會(huì)采用蜂窩式催化劑。從國(guó)外應(yīng)用情況來看，推薦平板式和蜂窩式的廠商數(shù)量基本持平，另外，從目前世界范圍內(nèi)的使用情況來看，兩種形式的催化劑數(shù)量也基本相當(dāng)。平板式與蜂窩式催化劑比較 表3-2項(xiàng)目平板式蜂窩式壓降小大活性相當(dāng)相當(dāng)阻塞問題不易阻塞易阻塞催化劑組成ti02里有不銹鋼骨架基材全是ti02催化劑體積（同等條件下）大小價(jià)格低高可靠性著火不會(huì)著火反應(yīng)器體積小大本工程脫硝催化劑采用進(jìn)口、成熟技術(shù)的催化劑。3.2 脫硝副產(chǎn)物的處理及綜合利用條件脫硝過程是利用氨將氮氧化物還原，反

23、應(yīng)產(chǎn)物為無害的水和氮?dú)?，因此脫硝過程不產(chǎn)生直接的副產(chǎn)物?？赡茉斐啥挝廴镜奈镔|(zhì)有逃逸的氨和達(dá)到壽命周期的廢催化劑。逃逸的氨隨煙氣排向大氣，當(dāng)逃逸氨的濃度超過一定限值時(shí)，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，因此氨逃逸水平是脫硝裝置主要的設(shè)計(jì)性能指標(biāo)，也是脫硝裝置運(yùn)行過程中必須監(jiān)視和控制的指標(biāo)，脫硝裝置的氨逃逸水平典型的設(shè)計(jì)值為5ppm。當(dāng)氨逃逸量超過此限值時(shí)，應(yīng)更換催化劑。在中國(guó)對(duì)于氨的排放適用的法規(guī)是惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb14554-93）。失效的催化劑可以返還給催化劑銷售商，由其負(fù)責(zé)處理失效催化劑。返還和處理手續(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。廢催化劑可能的再利用方法包括：用作水泥原料或

24、混凝土及其它筑路材料的原料；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。本工程可采用失效的催化劑返還給催化劑銷售商，由其負(fù)責(zé)處理失效催化劑的方式，在條件成熟后由國(guó)內(nèi)廠家處理。3.3 脫硝場(chǎng)地條件根據(jù)煙氣脫硝工藝的要求，脫硝裝置布置在鍋爐與除塵器之間場(chǎng)地，采用鋼結(jié)構(gòu)支架形式將脫硝裝置支撐在鍋爐與除塵器之間煙道上；液態(tài)氨的貯存和供應(yīng)布置在1735平米地場(chǎng)地上，地面布置；管道采用管道支架。3.4 脫硝用電、水、汽、氣條件本脫硝工程是在原有老廠的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改造，脫硝工程用電、水量、蒸汽和壓縮空氣量均較少，不需要新建單獨(dú)的水源、電源、氣源等

25、。本工程中工業(yè)用水由電廠循環(huán)水提供，生活用水由廠區(qū)生活用水管網(wǎng)供給。4 煙氣脫硝工藝方案4.1 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)參數(shù)4.1.1 鍋爐燃煤量鍋爐燃煤量按鍋爐最大連續(xù)出力計(jì)算，見下表表4.1-1 燃煤量計(jì)算表項(xiàng)目單位設(shè)計(jì)煤種校核煤種1-2號(hào)爐小時(shí)燃煤量t/h27.33/25.9628.923-4號(hào)爐小時(shí)燃煤量t/h49.152.89小時(shí)燃煤量（共4臺(tái)爐）152.86163.62日燃煤量t/d3362.923599.64年燃煤量t/a840730899910注：a)鍋爐的年運(yùn)行利用小時(shí)數(shù)按5500小時(shí)計(jì)算；b)鍋爐日平均運(yùn)行小時(shí)數(shù)按22小時(shí)計(jì)算。c)鍋爐熱效率按90%計(jì)算。4.1.2 脫硝裝置設(shè)計(jì)參數(shù)表4.

26、1-2脫硝裝置設(shè)計(jì)參數(shù)。項(xiàng)目單位設(shè)計(jì)煤種校核煤種煤的含硫量%1.541.361-2號(hào)爐標(biāo)態(tài)濕煙氣量（nm3/h）306297（206363）369906（227000）1-2號(hào)爐標(biāo)態(tài)干煙氣量（nm3/h）287613（193775）347342（213153）3-4號(hào)爐標(biāo)態(tài)濕煙氣量（nm3/h）703228（431550）796030（488500）3-4號(hào)爐標(biāo)態(tài)干煙氣量（nm3/h）660331（405225）747472（458701）scr出口nox濃度（mg/nm3）282317scr入口nox濃度（mg/nm3）937（70%）1054（70%）脫硝效率（%）75754.2 脫硝工藝

27、方案的選擇4.2.1 脫硝工藝的簡(jiǎn)介有關(guān)nox的控制方法從燃料的生命周期的三個(gè)階段入手，限燃燒前、燃燒中和燃燒后。當(dāng)前，燃燒前脫硝的研究很少，幾乎所有的形容都集中在燃燒中和燃燒后的nox的控制。所以在國(guó)際上把燃燒中nox的所有控制措施統(tǒng)稱為一次措施，把燃燒后的nox控制措施統(tǒng)稱為二次措施，又稱為煙氣脫硝技術(shù)。目前普遍采用的燃燒中nox控制技術(shù)即為低nox燃燒技術(shù)，主要有低nox燃燒器、空氣分級(jí)燃燒和燃料分級(jí)燃燒。應(yīng)用在燃煤電站鍋爐上的成熟煙氣脫硝技術(shù)主要有選擇性催化還原技術(shù)（selective catalytic reduction，簡(jiǎn)稱scr）、選擇性非催化還原技術(shù)（selective no

28、n-catalytic reduction，簡(jiǎn)稱sncr）以及sncr/scr混合煙氣脫硝技術(shù)。4.2.1.1 scr煙氣脫硝技術(shù)近幾年來選擇性催化還原煙氣脫硝技術(shù)(scr)發(fā)展較快,在歐洲和日本得到了廣泛的應(yīng)用,目前氨催化還原煙氣脫硝技術(shù)是應(yīng)用最多的技術(shù)。1）scr脫硝反應(yīng)scr脫硝系統(tǒng)是向催化劑上游的煙氣中噴入氨氣或其它合適的還原劑、利用催化劑將煙氣中的nox轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂退?。在通常的設(shè)計(jì)中，使用液態(tài)無水氨或氨水（氨的水溶液），無論以何種形式使用氨，首先使氨蒸發(fā)，然后氨和稀釋空氣或煙氣混合，最后利用噴氨格柵將其噴入scr反應(yīng)器上游的煙氣中。圖為scr反應(yīng)原理示意圖。在scr反應(yīng)器內(nèi)，no通過

29、以下反應(yīng)被還原： 4no+4nh3+o23n2+6h2o 6no+4nh35n2+6h2o當(dāng)煙氣中有氧氣時(shí)，反應(yīng)第一式優(yōu)先進(jìn)行，因此，氨消耗量與no還原量有一對(duì)一的關(guān)系。在鍋爐的煙氣中，no2一般約占總的nox濃度的5%，no2參與的反應(yīng)如下： 2no2+4nh3+o23n2+6h2o 6no2+8nh37n2+12h2o上面兩個(gè)反應(yīng)表明還原no2比還原no需要更多的氨。在絕大多數(shù)鍋爐的煙氣中，no2僅占nox總量的一小部分，因此no2的影響并不顯著。scr系統(tǒng)nox脫除效率通常很高，噴入到煙氣中的氨幾乎完全和nox反應(yīng)。有一小部分氨不反應(yīng)而是作為氨逃逸離開了反應(yīng)器。一般來說，對(duì)于新的催化劑，

30、氨逃逸量很低。但是，隨著催化劑失活或者表面被飛灰覆蓋或堵塞，氨逃逸量就會(huì)增加，為了維持需要的nox脫除率，就必須增加反應(yīng)器中nh3/nox摩爾比。當(dāng)不能保證預(yù)先設(shè)定的脫硝效率和（或）氨逃逸量的性能標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就必須在反應(yīng)器內(nèi)添加或更換新的催化劑以恢復(fù)催化劑的活性和反應(yīng)器性能。從新催化劑開始使用到被更換這段時(shí)間稱為催化劑壽命。2）scr系統(tǒng)組成及反應(yīng)器布置下圖為典型scr煙氣脫硝工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)圖，scr系統(tǒng)一般由氨的儲(chǔ)存系統(tǒng)、氨與空氣混合系統(tǒng)、氨氣噴入系統(tǒng)、反應(yīng)器系統(tǒng)、省煤器旁路、scr旁路、檢測(cè)控制系統(tǒng)等組成。scr反應(yīng)器在鍋爐煙道中一般有三種不同的安裝位置，即熱段/高灰布置、熱段/低灰和冷段布置。（

31、1）熱段/高灰布置：反應(yīng)器布置在空氣預(yù)熱器前溫度為350左右的位置，此時(shí)煙氣中所含有的全部飛灰和so2均通過催化劑反應(yīng)器，反應(yīng)器的工作條件是在“不干凈”的高塵煙氣中。由于這種布置方案的煙氣溫度在300400的范圍內(nèi)，適合于多數(shù)催化劑的反應(yīng)溫度，因而它被廣泛采用。但是由于催化劑是在“不干凈”的煙氣中工作，因此催化劑的壽命會(huì)受下列因素的影響：煙氣所攜帶的飛灰中含有na,ca,si,as等成分時(shí)，會(huì)使催化劑“中毒”或受污染，從而降低催化劑的效能。飛灰對(duì)催化劑反應(yīng)器的磨損。飛灰將催化劑反應(yīng)器蜂窩狀通道堵塞。如煙氣溫度升高，會(huì)將催化劑燒結(jié)，或使之再結(jié)晶而失效，如煙氣溫度降低，nh3會(huì)和so3反應(yīng)生成酸性

32、硫酸銨，從而會(huì)堵塞催化反應(yīng)器通道和污染空氣預(yù)熱器。高活性的催化劑會(huì)促使煙氣中的so2氧化so3，因此應(yīng)避免采用高活性的催化劑用于這種布置。為了盡可能地延長(zhǎng)催化劑的使用壽命，除了應(yīng)選擇合適的催化劑之外，要使反應(yīng)器通道有足夠的空間以防堵塞，同時(shí)還要有防腐措施。（2）熱段/低灰布置：反應(yīng)器布置在靜電除塵器和空氣預(yù)熱器之間，這時(shí)，溫度為300400的煙氣先經(jīng)過電除塵器以后再進(jìn)入催化劑反應(yīng)器，這樣可以防止煙氣中的飛灰對(duì)催化劑的污染和將反應(yīng)器磨損或堵塞，但煙氣中的so3始終存在。采用這一方案的最大問題是，靜電除塵器無法在300400的溫度下正常運(yùn)行，因此很少采用。（3）冷段布置：反應(yīng)器布置在煙氣脫硫裝置（

33、fgd）之后，這樣催化劑將完全工作在無塵、無so2的“干凈”煙氣中，由于不存在飛灰對(duì)反應(yīng)器的堵塞及腐蝕問題，也不存在催化劑的污染和中毒問題，因此可以采用高活性的催化劑，減少了反應(yīng)器的體積并使反應(yīng)器布置緊湊。當(dāng)催化劑在“干凈”煙氣中工作時(shí)，其工作壽命可達(dá)35年（在“不干凈”的煙氣中的工作壽命為23年）。這一布置方式的主要問題是，當(dāng)將反應(yīng)器布置在濕式fgd脫硫裝置后，其排煙溫度僅為5060，因此，為使煙氣在進(jìn)入催化劑反應(yīng)器之前達(dá)到所需要的反應(yīng)溫度，需要在煙道內(nèi)加裝燃油或燃燒天然氣的燃燒器，或蒸汽加熱的換熱器以加熱煙氣，從而增加了能源消耗和運(yùn)行費(fèi)用。對(duì)于一般燃油或燃煤鍋爐，其scr反應(yīng)器多選擇安裝于

34、鍋爐省煤器與空氣預(yù)熱器之間，因?yàn)榇藚^(qū)間的煙氣溫度剛好適合scr脫硝還原反應(yīng)，氨被噴射于省煤器與scr反應(yīng)器間煙道內(nèi)的適當(dāng)位置，使其與煙氣充分混合后在反應(yīng)器內(nèi)與氮氧化物反應(yīng)，scr系統(tǒng)商業(yè)運(yùn)行業(yè)績(jī)的脫硝效率約為70%90%。4.2.1.2 sncr煙氣脫硝技術(shù)選擇性催化還原脫除nox的運(yùn)行成本主要受催化劑壽命的影響，一種不需要催化劑的選擇性還原過程或許更加誘人，這就是選擇性非催化還原技術(shù)。該技術(shù)是用nh3、尿素等還原劑噴入爐內(nèi)與nox進(jìn)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8501100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(jìn)行sncr反

35、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8501100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。在8501100范圍內(nèi)，nh3或尿素還原nox的主要反應(yīng)為：nh3為還原劑 4nh3+4no+o24n2+6h2o尿素為還原劑 no+co(nh2)2 +1/2o22n2+co2+h2o當(dāng)溫度高于1100時(shí), nh3則會(huì)被氧化為 4nh3+5o24no+6h2o不同還原劑有不同的反應(yīng)溫度范圍，此溫度范圍稱為溫度窗。nh3的反應(yīng)最佳溫度區(qū)為 850110o。當(dāng)反應(yīng)溫度過高時(shí)，由于氨的分解會(huì)

36、使nox還原率降低，另一方面，反應(yīng)溫度過低時(shí)，氨的逃逸增加，也會(huì)使nox還原率降低。nh3是高揮發(fā)性和有毒物質(zhì)，氨的逃逸會(huì)造成新的環(huán)境污染。引起sncr系統(tǒng)氨逃逸的原因有兩種，一是由于噴入點(diǎn)煙氣溫度低影響了氨與nox的反應(yīng);另一種可能是噴入的還原劑過量或還原劑分布不均勻。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?yàn)閚ox在爐膛內(nèi)的分布經(jīng)常變化，如果噴入控制點(diǎn)太少或噴到爐內(nèi)某個(gè)斷面上的氨分布不均勻，則會(huì)出現(xiàn)分布較高的氨逃逸量。在較大的燃煤鍋爐中，還原劑的均勻分布則更困難，因?yàn)檩^長(zhǎng)的噴入距離需要覆蓋相當(dāng)大的爐內(nèi)截面。為保證脫硝反應(yīng)能充分地進(jìn)行，以最少的噴入nh3量達(dá)到最好的還原效果，必

37、須設(shè)法使噴入的nh3與煙氣良好地混合。若噴入的nh3不充分反應(yīng)，則逃逸的nh3不僅會(huì)使煙氣中的飛灰容易沉積在鍋爐尾部的受熱面上，而且煙氣中nh3遇到s03會(huì)產(chǎn)生(nh4)2s04易造成空氣預(yù)熱器堵塞，并有腐蝕的危險(xiǎn)。sncr煙氣脫硝技術(shù)的脫硝效率一般為25%-50%，受鍋爐結(jié)構(gòu)尺寸影響很大，多用作低nox燃燒技術(shù)的補(bǔ)充處理手段。采用sncr技術(shù)，目前的趨勢(shì)是用尿素代替氨作為還原劑，值得注意的是，近年的研究表明，用尿素作為還原劑時(shí)，nox會(huì)轉(zhuǎn)化為n2o，n2o會(huì)破壞大氣平流層中的臭氧，除此之外，n2o還被認(rèn)為會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)，因此產(chǎn)生n2o問題己引起人們的重視。sncr系統(tǒng)煙氣脫硝過程由下面四個(gè)基

38、本過程完成:接收和儲(chǔ)存還原劑; 還原劑的計(jì)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(jìn)行脫硝反應(yīng)。4.2.1.3 sncr/scr混合煙氣脫硝技術(shù)sncr/scr混合煙氣脫硝技術(shù)是把sncr工藝的還原劑噴入爐膛技術(shù)同scr工藝?yán)锰右莅边M(jìn)行催化反應(yīng)的技術(shù)結(jié)合起來，進(jìn)一步脫除nox。它是把sncr工藝的低費(fèi)用特點(diǎn)同scr工藝的高效率及低的氨逃逸率進(jìn)行有效結(jié)合。該聯(lián)合工藝于20世紀(jì)70年代首次在日本的一座燃油裝置上進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)表明了該技術(shù)的可行性。理論上，sncr工藝在脫除部分nox的同時(shí)也為后面的催化法脫硝提供所需要的氨。sncr體系可向scr催化劑提供充足的氨，

39、但是控制好氨的分布以適應(yīng)nox的分布的改變卻是非常困難的。為了克服這一難點(diǎn)，混合工藝需要在scr反應(yīng)器中安裝一個(gè)輔助氨噴射系統(tǒng)。通過試驗(yàn)和調(diào)節(jié)輔助氨噴射可以改善氨氣在反應(yīng)器中的分布效果。資料介紹sncr/scr混合工藝的運(yùn)行特性參數(shù)可以達(dá)到40%-80%的脫硝效率，氨的逃逸小于5loppm。4.2.3 煙氣脫硝技術(shù)的選擇根據(jù)以上對(duì)脫硝工藝的簡(jiǎn)單介紹，控制火電廠nox排放有很多種方法，各種脫硝工藝工程投資和脫硝效率各不相同，選擇何種脫硝工藝一般可根據(jù)以下幾個(gè)萬面綜合考慮:l)nox排放濃度和排放量必須滿足國(guó)家和當(dāng)?shù)卣h(huán)保要求;2)脫硝工藝要適用于工程己確定的煤種條件，并考慮燃煤來源的變化可能性

40、;3)脫硝工藝要做到技術(shù)成熟、設(shè)備運(yùn)行可靠，并有較多成功的運(yùn)行業(yè)績(jī);4)根據(jù)工程的實(shí)際情況盡量減少脫硝裝置的建設(shè)投資;5)脫硝裝置應(yīng)布置合理;6)脫硝劑要有穩(wěn)定可靠的來源;7)脫硝工藝脫硝吸收劑、水和能源等消耗少，盡量減少運(yùn)行費(fèi)用。表4.2-7煙氣脫硝技術(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)比較。項(xiàng)目scrsncr/scr混合型sncr還原劑以nh3為主可使用nh3或尿素用nh3或尿紊反應(yīng)溫度320一400前段:850-1100，后段:320-400850一110o催化劑成份主要為tio2， v2o5 wo3后段加裝少量催化劑(成份主要為tio2，v2o5 wo3)不使用催化劑脫硝效率7090407025%60%還原劑噴

41、射位置多選擇于省煤器與scr反應(yīng)器間煙道內(nèi)鍋爐負(fù)荷不同噴射位置也不同，通常位于一次過熱器或二次過熱器后端通常在爐膛內(nèi)噴射，但需與鍋爐廠家配合so2/so3氧化會(huì)導(dǎo)致so2/so3氧化s02/s03氧化較scr低不導(dǎo)致s02/s03氧化nh3逃逸35ppm5loppm1015ppm對(duì)空氣預(yù)熱器影響nh3與s03易形成nh4hso4造成堵塞或腐蝕so2/so氧化率較scr低，造成堵塞或腐蝕的機(jī)會(huì)較scr低不導(dǎo)致so2/so3的氧化，造成堵塞或腐蝕的機(jī)會(huì)為三者最低系統(tǒng)壓力損失催化劑會(huì)造成壓力損失催化劑用量較scr小，產(chǎn)生的壓力損失相對(duì)較低沒有壓力損失燃料的影響高灰分會(huì)磨耗催化劑，堿金屬氧化物會(huì)使催化

42、劑鈍化影響與scr相同無影響鍋爐的影響受省煤器出口煙氣溫度的影響受爐膛內(nèi)煙氣流速及溫度分布的影響與sncr/scr混合系統(tǒng)影響相同綜合上述，根據(jù)技術(shù)先進(jìn)，工藝成熟，經(jīng)濟(jì)合理，有工業(yè)業(yè)績(jī)，脫硝效率高的原則，本煙氣脫硝工程可行性研究推薦采用scr煙氣脫硝技術(shù)。5 脫硝工程設(shè)想scr脫硝系統(tǒng)由三個(gè)子系統(tǒng)所組成，scr反應(yīng)器及附屬系統(tǒng)、氨儲(chǔ)存處理系統(tǒng)和氨注入系統(tǒng)。5.1 脫硝裝置總體布置本煙氣脫硝工程主要構(gòu)筑物有脫硝裝置、液態(tài)氨的貯存和供應(yīng)系統(tǒng)的構(gòu)筑物。根據(jù)煙氣脫硝工藝的要求，1號(hào)、2號(hào)機(jī)組脫硝裝置布置在每一臺(tái)鍋爐與除塵器之間場(chǎng)地，由于該處場(chǎng)地已設(shè)計(jì)布置煙道，采用鋼結(jié)構(gòu)的支架形式將脫硝裝置支撐在鍋爐與

43、除塵器之間煙道上。3號(hào)、4號(hào)機(jī)組脫硝裝置布置在每?jī)膳_(tái)鍋爐與灰渣泵房之間場(chǎng)地，由于該處場(chǎng)地零平面布置有溝道，采用鋼結(jié)構(gòu)的支架形式將脫硝裝置支撐在鍋爐與灰渣泵房之間場(chǎng)地。液態(tài)氨的貯存和供應(yīng)布置在1735平米的場(chǎng)地上，布置位置考慮位于4號(hào)鍋爐脫硫區(qū)域與煤場(chǎng)之間。全廠脫硝裝置的控制系統(tǒng)布置在還原劑采用輸送管道方式。道路:在液態(tài)氨的貯存和供應(yīng)的建筑構(gòu)筑物形成消防環(huán)路，采劇混凝土路面與廠區(qū)道路相連接。5.2 氨（還原劑 ）的儲(chǔ)存系統(tǒng)及設(shè)備5.2.1 系統(tǒng)描述還原劑（氨）用罐車運(yùn)輸并在儲(chǔ)罐儲(chǔ)存。在高壓下，氨被液化以減小運(yùn)輸和儲(chǔ)存的體積。市場(chǎng)購(gòu)買的還原劑（液態(tài)氨濃度99.5%）,供應(yīng)商用罐裝車運(yùn)輸（以液體形態(tài)

44、儲(chǔ)存在壓力容器內(nèi)），送往河坡發(fā)電有限責(zé)任公司的氨貯存場(chǎng)地，通過氨卸載壓縮機(jī)卸載，進(jìn)入氨貯罐貯存。使用時(shí)，儲(chǔ)存罐中的氨借助自壓輸送到蒸發(fā)器中，蒸發(fā)器是氨注入系統(tǒng)的組件。系統(tǒng)設(shè)置二臺(tái)卸載壓縮機(jī)，一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用，全廠設(shè)置兩臺(tái)氨貯罐，總?cè)莘e滿足全廠4臺(tái)爐10天的用氨量。14號(hào)鍋爐scr煙氣脫硝系統(tǒng)物料平衡計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如下表所示。表計(jì)算結(jié)果參數(shù)數(shù)值還原劑類型無水氨純度（%）99.5脫硝效率（%）81.8氨逃逸（ppm）5催化劑壽命（小時(shí)）24000日耗nh3（t/d）16.47年耗nh3（t/a）4117高壓力下儲(chǔ)存的無水液氨意外泄露到大氣中是危險(xiǎn)的，因此需要嚴(yán)格的安全和環(huán)保規(guī)定。當(dāng)系統(tǒng)在很長(zhǎng)時(shí)間

45、不使用或進(jìn)行定期檢查時(shí)，用氮?dú)馇逑聪到y(tǒng)，將氨從氨容器和設(shè)備中清洗干凈 (氨儲(chǔ)罐除外)。5.2.2系統(tǒng)設(shè)備及布置共用系統(tǒng)：氨儲(chǔ)存及處理系統(tǒng)設(shè)備本系統(tǒng)布置場(chǎng)地，氨儲(chǔ)罐布置在半露天雨棚中的零米地面；氨卸載壓縮機(jī)等轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械設(shè)備以及電氣設(shè)備布置在氨儲(chǔ)罐旁邊的建筑物內(nèi)。5.3氨（還原劑 ）注入系統(tǒng)及設(shè)備5.3.1系統(tǒng)描述儲(chǔ)罐里的液態(tài)氨靠自壓輸送到蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器內(nèi)（通過蒸汽加熱）將氨蒸發(fā)，在緩沖貯罐貯存，通過管道送至每一臺(tái)爐的scr反應(yīng)裝置旁。再用空氣稀釋高濃度無水氨，這樣氨/空氣混合物安全且不易燃。通過裝在scr入口煙道內(nèi)的氨注入格柵，將氨/空氣混合物注入到scr系統(tǒng)內(nèi)。全廠設(shè)置兩臺(tái)蒸發(fā)器和兩個(gè)緩沖貯

46、罐（公用，只有容量備用，無數(shù)量備用）每一臺(tái)鍋爐設(shè)置二臺(tái)稀釋風(fēng)機(jī)，一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用。每一臺(tái)鍋爐設(shè)置二臺(tái)氨/空氣混合器。5.3.2系統(tǒng)設(shè)備及布置表系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)名稱設(shè)備名稱數(shù)量氨注入系統(tǒng)氨加熱器2氨緩沖罐2稀釋空氣風(fēng)機(jī)8氨/空氣混合器8蒸發(fā)器、緩沖貯罐均布置在儲(chǔ)罐旁邊的建筑物內(nèi)；每一臺(tái)鍋爐的稀釋空氣風(fēng)機(jī)、氨/空氣混合器均相應(yīng)布置在每一臺(tái)鍋爐的零米附近。5.4脫硝工藝系統(tǒng)及設(shè)備5.4.1系統(tǒng)描述5.4.1.1scr系統(tǒng)scr反應(yīng)器和附屬系統(tǒng)由擋板門、氨注入格柵、氨/煙氣混合器、scr反應(yīng)器、催化劑、吹灰系統(tǒng)和煙道等組成。通過注入格柵的多個(gè)噴嘴，將氨噴入煙氣中。注入格柵后的煙氣混合裝置促進(jìn)煙氣和氨的混

47、合，保證煙氣中氨濃度的均勻分布。來自鍋爐省煤器出口的煙氣通過scr反應(yīng)器，scr反應(yīng)器包含催化劑層，在催化劑作用下，nh3與nox反應(yīng)從而脫除nox，催化劑促進(jìn)氨和nox的反應(yīng)。在scr反應(yīng)器最上面有整流柵格，使流動(dòng)煙氣分布均勻。催化劑裝在模塊組件中，便于搬運(yùn)、安裝和更換。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。煙氣系統(tǒng)中的進(jìn)、出口擋板門、旁路安裝擋板門用來在鍋爐啟動(dòng)和停止期間或緊急狀況下隔離scr反應(yīng)器。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。scr工藝主要設(shè)計(jì)參數(shù)有催化劑總量、催化劑高度、催化劑空隙率和煙氣速度

48、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。表燃煤鍋爐scr煙氣脫硝裝置催化劑設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目蜂窩型催化劑板型催化劑河坡發(fā)電有限責(zé)任公司蜂窩催化劑高灰煤低灰煤?jiǎn)螇K催化劑孔數(shù)400441529400間距（mm）7.47.47.06.46.97.45比表面積（/ m3）427444470500285451空隙率（%）646971678274壓力降（kpa/m）0.230.20.210.270.10.25.4.2系統(tǒng)設(shè)備及布置5.4.2.1scr反應(yīng)器的布置方式：在熱段/高灰布置中，scr反應(yīng)器位于省煤器和空氣預(yù)熱器之間，因?yàn)樵搮^(qū)域煙氣溫度在300-400的范圍內(nèi)。河坡發(fā)電有限責(zé)任公司鍋爐省煤器

49、和空氣預(yù)熱器之間的煙氣溫度在該范圍內(nèi)。世界上絕大多數(shù)燃煤火電廠的scr裝置采用這種布置萬式。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。這種布置的其主要缺點(diǎn)是催化劑暴露于含有全部灰塵和硫分的煙氣中。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。5.4.2.2現(xiàn)有設(shè)備的遷移河坡發(fā)電有限責(zé)任公司的scr裝置采用熱段/高灰布置方式，適合于催化劑性能的煙氣溫度區(qū)域在高溫空氣預(yù)熱器和低溫省煤器之間。鍋爐現(xiàn)有的部分設(shè)備需要遷移?？煽紤]現(xiàn)有設(shè)備的三種移位方案：高溫空氣預(yù)熱器移位；低溫省煤器移位；低溫省煤器和低溫空氣預(yù)熱器移位。在采用scr裝置時(shí)，延長(zhǎng)煙道和

50、安裝催化劑會(huì)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。延長(zhǎng)鍋爐煙道會(huì)使空氣和煙氣側(cè)的熱損失的增加，從而使鍋爐效率降低，因此煙道需保溫。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?dòng)從低溫空氣預(yù)熱器出來的空氣管道。低溫省煤器移位方案：將低溫省煤器移位至進(jìn)入scr反應(yīng)器的煙道中，保持原煙道的截面積和尺寸，低溫省煤器按原布置方式布置，因此水側(cè)壓力降沒有變化。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。此外，在這種方案中，催化劑被放置在高溫省煤器下面，如果發(fā)生

51、高溫省煤器漏水，催化劑壽命和脫硝效率將降低。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。表鍋爐輔助設(shè)備移位方案概要移位設(shè)備方案 優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)建議高溫空氣預(yù)熱器移位中等設(shè)備投資與已有設(shè)備嚴(yán)重沖突，增加煙氣和空氣側(cè)壓力降。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。低溫省煤器移位設(shè)備投資最低煙氣和水的熱損失增加煙氣側(cè)的壓力降增大?？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。低溫省煤器和低溫空預(yù)熱器移位設(shè)備投資最高與已有設(shè)備沖突最嚴(yán)重避免采用。綜上所述，選擇低溫省煤器移位方案 。鍋爐附近的地面被送風(fēng)機(jī)和一次風(fēng)機(jī)占用，大型的風(fēng)道懸掛在一層樓板下，如果將scr

52、反應(yīng)器安放在鍋爐房?jī)?nèi)（鍋爐附近），用于鍋爐維護(hù)的空間將更小，而且安裝周期會(huì)更長(zhǎng)。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。表scr反應(yīng)器安裝位置概要要點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)建議靠近鍋爐管道短與已有設(shè)備嚴(yán)重沖突；鍋爐維護(hù)空間小不可行靠近esp容易進(jìn)出煙道長(zhǎng)；靜電除塵器維護(hù)空間??；投資高。盡可能的減小煙道長(zhǎng)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。5.4.2.3脫硝裝置的布置在制定河坡發(fā)電有限責(zé)任公司脫硝裝置布置方案時(shí)，應(yīng)考慮下面設(shè)備: scr反應(yīng)器; 煙氣管道; 與鍋爐省煤器和空氣預(yù)熱器的聯(lián)接

53、; 輔助設(shè)備; 擴(kuò)建設(shè)施 (考慮將來在其它鍋爐上安裝脫硝裝置)。(1)布置原則 在規(guī)劃基本的現(xiàn)場(chǎng)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。scr反應(yīng)器布置方案 應(yīng)該考慮將來在其它鍋爐上安裝脫硝裝置的要求，脫硝系統(tǒng)的布置不能影響將來的裝置布置和施工。一臺(tái)鍋爐可以有一個(gè)或兩個(gè)scr反應(yīng)器，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)空間和現(xiàn)有設(shè)備系統(tǒng)的條件來決定。為scr反應(yīng)器留有適當(dāng)?shù)目臻g，用來設(shè)置過道，便于催化劑模塊的安裝和操作。為催化劑模塊的抬升預(yù)留足夠的空間。通道應(yīng)該盡可能連續(xù)，所有的主要通道能允許叉式升降機(jī)（鏟車）通行，并考慮其轉(zhuǎn)動(dòng)半徑。(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(chǎng)條件，提出2種scr反應(yīng)器布置方案:方