發(fā)電廠脫硝項目建設(shè)可行性研究報告

1、脫硝可研報告1、概述項目概況*發(fā)電有限責(zé)任公司一期工程 2X50MV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200 0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 WGZ220/9.8-14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產(chǎn)，型號為 WGZ41 0/9.8-7 ，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。四臺鍋爐合用一個煙囪。本項目是老廠技術(shù)改造。脫硝工程建設(shè)的必要性 我國是世界上主要的煤炭生產(chǎn)和消費國，也是以煤炭為主要

2、一次能源的國家。據(jù)統(tǒng)計， 2002 年，原煤在我國一次能源構(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量的49.1%。NOx的排放是酸雨的形成和對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年我國的NOx排放量約為910萬 噸，至U 2000年和2010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，以燃煤 為主的電力生產(chǎn)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。以燃煤為主的電力生產(chǎn)所

3、造成的環(huán)境污染是我國電力工業(yè)發(fā) 展的一個制約因素， 煤炭燃燒產(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，是我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展急待解決的重要問題。隨著我國經(jīng)濟(jì)和生活水平的日益提高，將會對環(huán)境給予越來 越大的關(guān)注。改革開放后， 我國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

4、是繼粉塵和 SOx之后燃煤電站環(huán)保治理的 重點。在燃煤電站NOx排放的控制方面，目前我國還沒有掌握脫 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) 國外成熟的煙氣脫硝技術(shù)并研究出適合我國國情的煙氣脫硝工 藝設(shè)備是一項十分緊迫的工作。2004年國家新的大氣排放標(biāo)準(zhǔn)已實施，對火電廠NOx排放標(biāo)準(zhǔn)要求有了大幅度的提高。 因此， * 發(fā)電有限責(zé)任公司脫硝工程 實施與國家環(huán)保政策的方向是完全一致的。本工程4個機(jī)組脫硝工程實施后，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 * 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。脫硝工程建設(shè)的可行性1.3.1 技術(shù)及

5、合作方式方面本工程 4 個機(jī)組擬通過國際合作進(jìn)行煙氣脫硝工程。具體合 作方式為： 4 個機(jī)組煙氣脫硝系統(tǒng)由外國脫硝環(huán)保公司負(fù)責(zé)系統(tǒng) 總體設(shè)計，其余由國內(nèi)公司負(fù)責(zé)系統(tǒng)初步設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、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)備和裝置材料國內(nèi)提供。1.3.2 工程實施背景方面* 發(fā)電有限責(zé)任公司燃煤發(fā)電機(jī)組煙氣脫硝工程實施存在以 下有利條件：國家各級政府重視國民經(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 是實施煙氣脫硝工程的有利內(nèi)部條件

6、；國內(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研究范圍、內(nèi)容和深度參考火力發(fā)電廠可行性研究內(nèi)容深度規(guī)定DLGJ118-1997及參照火力發(fā)電廠可研報告 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。可行性研究主要按規(guī)定的深度要求研究工程實施的必要性、 脫硝劑的供應(yīng)和運輸、 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)

7、工藝系統(tǒng)，按4 臺機(jī)組脫硝系統(tǒng)消 耗氨量設(shè)計氨站。3）煙氣脫硝系統(tǒng)實施后的環(huán)境影響評估。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、簡便，對原機(jī)組 設(shè)施的影響最少。3）對脫硝副產(chǎn)物的處理應(yīng)符合環(huán)境保護(hù)的長遠(yuǎn)要求，盡量避 免脫硝副產(chǎn)物的二次污染， 脫硝工藝應(yīng)盡可能減少噪音對環(huán)境的 影響。4）脫硝系統(tǒng)控制

8、采用 PLC系統(tǒng)。5） 采用煙氣在線自動監(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，對脫硝系統(tǒng)氨逃逸量進(jìn)行 在線監(jiān)測。6）脫硝工程應(yīng)盡量節(jié)約能源和水源，降低脫硝系統(tǒng)的投資和運行費用。7）脫硝系統(tǒng)運行小時數(shù)按 5500 小時計， 脫硝系統(tǒng)可利用率 9 5%以上。8）脫硝系統(tǒng)脫硝效率80%反應(yīng)器入口 NOx含量1號、2號機(jī)組按 937mg/N m3；3 號、 4 號機(jī)組按 1054mg/N m3 考慮設(shè)計。9）地震烈度：建（構(gòu)）物按 7 度設(shè)防。2、工程概況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、晉中三個地市毗鄰， 地理位置介

9、于北緯 37 3738 31,東經(jīng)112 55114 03之間，全市面積4 578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)。本項目建設(shè)地點為山西 * 發(fā)電有限責(zé)任公司內(nèi)， * 發(fā)電有限 責(zé)任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，地勢相對平緩開闊的河谷地帶。鍋爐主機(jī)221 本工程50MV機(jī)組用 WGZ220/9.8-14型鍋爐，系燃用山 西陽泉無煙

10、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“n”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。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， 配有鋼球磨中間儲倉式熱風(fēng)送粉系 統(tǒng)。鍋爐采用露天布置，獨立抗震鋼構(gòu)架，爐膛，水平煙道，尾 部上級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)如下表表 2-12X 50

11、MW主要設(shè)備設(shè)計參數(shù)設(shè)備名稱參數(shù)名稱單位數(shù)據(jù)鍋爐型式WGZ220/9.8- 14最大連續(xù)烝發(fā)量t/h220過熱器出口蒸汽壓力MPa9.8過熱器出口蒸汽溫度C540空預(yù)器出口煙氣量NriVh220000 （單爐）排煙溫度C140 （進(jìn)風(fēng)溫度20C）除塵器型式單室三電場除塵器除塵效率%98制造廠家河北宣化電除塵廠引風(fēng)機(jī)型號Y4 - 73N 020311/2 F數(shù)量臺/爐2出力m/s63.89風(fēng)壓Pa2489222 本工程100MV機(jī)組用 WGZ410/9.8-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、

12、膜式水 冷壁。鍋爐主要技術(shù)特性2 X 100MV主要設(shè)備設(shè)計參數(shù)表2-2設(shè)備名稱參數(shù)名稱單位數(shù)據(jù)鍋爐型號WGZ410/9.8- 7最大連續(xù)烝發(fā)量t/h410過熱器出口蒸汽壓力MPa9.8過熱器出口蒸汽溫度C540空預(yù)器出口煙氣量Nrv/h488500 （單爐）排煙溫度C140 （進(jìn)風(fēng)溫度20C）除塵器型式雙室四電場除塵器除塵效率%99制造廠家浙江電除塵器總廠引風(fēng)機(jī)型 號Y4 - 73N0128F數(shù) 量臺/爐2出力m/s108.33設(shè)備名稱參數(shù)名稱單位數(shù)據(jù)風(fēng) 壓Pa3529煙 囪高 度m180出口內(nèi)徑m52.3燃料來源*發(fā)電有限責(zé)任公司設(shè)計煤種和校核煤種均為陽泉無煙煤。設(shè)計煤種和校核煤質(zhì)分析結(jié)果

13、如下表：煤質(zhì)資料表2-3項目設(shè)計煤種校核煤種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%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Al 203%36.5036.24三氧化二鐵FQ%5.765.80氧化鈣CaO%1.691.80氧化鎂MgO%0.490.41氧化鈉NqO%0.450.45氧化鉀K2O

14、%1.170.96三氧化硫SO%0.360.35二氧化鈦TiO2%1.001.20五氧化二磷P2Q%0.860.88rI2.4工程氣象水文氣象：10.9 C40.2 C-19.1 C54 %氣溫多年平均氣溫：歷年極端最高氣溫:歷年極端最低氣溫:濕度多年平均相對濕度:（3）氣壓多年平均氣壓：93366-102277 P4）風(fēng)速多年平均風(fēng)速：2.0 m/s多年最大風(fēng)速：28 m/s5） 降雨量多年平均降雨量：537-557.1 mm6）歷年最大積雪厚度：23 cm7）歷年最大凍土深度：68 cm2.5 工程地質(zhì)場地平整，海拔高度：約 640.5m。填土層（Q）:素填土為主，局部為雜填土，巖性很雜，

15、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（Q）（分兩個亞層）：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=2 30kPa。粉質(zhì)粘土層（Q）褐色、

16、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 2 9.7m 之間，一般厚度 4 -9m，R=200kPa 。砂卵石層（Q4）此層土分為砂土、卵石兩個亞層，以卵石層為 主，砂土多分部在該層頂部，呈中密至密實狀態(tài)，卵石層中填充 物多為砂土、局部為粘性土填充、級配較好。R=250kPa （砂土）， R=400kPa （卵石） ?；鶐r（Q），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)中國地震動參數(shù)區(qū)

17、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* 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 2-4項目工業(yè)水項目工業(yè)水K+ Na+2.60 mmol/lHCO5.45 mmol/lcf21.89 mmol/lSQ2-23.94 mmol/lMg+9.89OH0.53 mmol/lNH+0.004 mmol/lCl5.22 mmol/l總硬度30.51 mmol/lPH8.52碳酸鹽硬度5.45 mmol/lN(O1.92 mmol/l非碳酸鹽硬度25.06 mmol/l

18、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(25C)2925 us/l樣品外觀無色透明2.7交通運輸交通運輸：電廠所有進(jìn)出入廠區(qū)的運輸均為公路運輸。目前*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

19、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)標(biāo)處理后的生活廢水。廢水處理*發(fā)電有限責(zé)任公司廢水的排放主要來自化驗室、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)治理措施排放去向據(jù)(mg/L)化學(xué)車間排水酸、堿、Ca2+Mg2+中和池陽泉市污水

20、處理廠循環(huán)冷卻塔排污水鹽類、SS回用于煤場灑水、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石油類一級沉淀陽泉市污水處理廠沖渣水SS脫水倉咼效濃縮機(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*電廠的工業(yè)污染源達(dá)標(biāo)排放驗收監(jiān)測和污染源年檢的監(jiān)測統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，該廠廢水總排口的8項(包括PH SSCODCr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)(GB8978- 96)表2中一級標(biāo)準(zhǔn)值評價， 除CODC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

21、供應(yīng)條件催化劑是煙氣脫硝工程（采用 SCF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兌硝系統(tǒng)還原劑類型比較表3-1還原劑類型優(yōu)點缺點液氨1、反應(yīng)劑成本最低2、蒸發(fā)成本最低3、投資較小4、儲存體積最小1、氨站設(shè)計、運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z/亠厶匕曰.發(fā)冃匕量3、較高的儲存設(shè)備成本4、投資較大尿素1、沒有危險1、相對無水氨反應(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。通過市場調(diào)

22、查，液氨來源較多，市場上貨源供應(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。對于催化劑的兩種形式，兩者各有優(yōu)缺點：一般認(rèn)為在燃煤 電廠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， 對于燃?xì)怆姀S和脫硝裝置布置 在低含塵濃度的時候，會采用蜂窩式催化劑。從國外應(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

23、相當(dāng)。平板式與蜂窩式催化劑比較表3-2項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(冋等條件下)大小價格低高可靠性著火不會著火反應(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，反應(yīng)產(chǎn)物為無害的水和 氮氣，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， 會對環(huán)境造成污染，因此氨逃逸水平是脫硝裝置主要的設(shè)計性能 指標(biāo)，也是脫硝裝置運行過程中必須監(jiān)視和控制的

24、指標(biāo)，脫硝裝置的氨逃逸水平典型的設(shè)計值為w 5ppm當(dāng)氨逃逸量超過此限值 時，應(yīng)更換催化劑。在中國對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)及費用在銷售時或洽談更換催化劑的合 同條款時進(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，在條件成熟后由國內(nèi)廠家處理。3.3 脫硝場

25、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17X 35平米地場地上，地面布置；管道采用管道支架。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， 不需要新建單獨的水源、 電源、氣源等。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)計基礎(chǔ)參數(shù)鍋爐燃煤量鍋爐燃煤量按鍋爐最大連續(xù)出力計算，見下表表 4.1-1 燃煤量計算表項目單位設(shè)計煤種校核煤種1-2號爐小時燃煤t/h27.

26、33/25.9628.92旦 量3-4號爐小時燃煤t/h49.152.89旦 量小時燃煤量（共4152.86163.62臺爐）日燃煤量t/d3362.923599.64年燃煤量t/a840730899910注：a）鍋爐的年運行利用小時數(shù)按 5500小時計算;b）鍋爐日平均運行小時數(shù)按 22小時計算。c）鍋爐熱效率按90%+算。4.1.2脫硝裝置設(shè)計參數(shù)表4.1-2脫硝裝置設(shè)計參數(shù)項目單位設(shè)計煤種校核煤種煤的含硫量%1.541.361-2號爐標(biāo)態(tài)濕煙氣量(Nm/h)306297 (206363)369906(227000)1-2號爐標(biāo)態(tài)干煙氣量(Nm/h)287613 (193775)34734

27、2(213153)3-4號爐標(biāo)態(tài)濕(Nm/h)703228 (431550)796030(488500)煙氣量3-4號爐標(biāo)態(tài)干煙氣量（Nnr/h）660331 （405225）747472（458701）SCF出 口 NO濃度（mg/Nnn）w 282w 317SCR入 口 NQ濃度（mg/Nnn）937 （70%1054 （70%脫硝效率(%75754.2脫硝工藝方案的選擇421脫硝工藝的簡介有關(guān)NO的控制方法從燃料的生命周期的三個階段入手，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NGX的控制。所以在國際上把燃燒中NQ的所有控制措施統(tǒng)稱為

28、一次措施，把燃燒后的NQ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 NQ控制技術(shù)即為低NQ燃燒技術(shù)，主 要有低NQ燃燒器、空氣分級燃燒和燃料分級燃燒。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，簡稱 SCR、選擇性非催化還原技術(shù) (Selective Non-Catalytic Reductio n，簡稱SNCR以及SNCR/SCR!合煙氣脫硝技術(shù)。421.1 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

29、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)化為氮氣和水。在通常 的設(shè)計中，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 SCF反應(yīng)器上游的煙氣中。圖為SCF反 應(yīng)原理示意圖。在SCR反應(yīng)器內(nèi)，NO通過以下反應(yīng)被還原：4NO+4NH+Q 3N2+6HO6NO+4NHR 52+6140當(dāng)煙氣中有氧氣時，反應(yīng)第一式優(yōu)先進(jìn)行，因此，氨消耗量與NO還原量有一對一的關(guān)系。在鍋爐的煙氣中，NO般約占總的NO濃度的5% NO參與的

30、反應(yīng)如下：2NCb+4NH+Qf 3N2+6H2O 6NC2+8NHH 72+120上面兩個反應(yīng)表明還原 NO比還原NO需要更多的氨。在絕大多數(shù)鍋爐的煙氣中，NO僅占NO總量的一小部分，因此 NO2 的影響并不顯著。SCF系統(tǒng)NO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，對于新的催化劑，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， 氨逃逸量就會增加， 為了維持 需要的NO脫除率，就必須增加反應(yīng)器中NH/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，就必 須在反應(yīng)器內(nèi)添加或

31、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氣脫硝工藝系統(tǒng)簡圖，SCF系統(tǒng)一般由氨的 儲存系統(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、SCF旁路、檢測控制系統(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。（1）熱段 / 高灰布置：反應(yīng)器布置在空氣預(yù)熱器前溫度為350C左右的位置，此時煙氣中所含有的全部飛灰和 SQ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 300

32、400 C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，會使催 化劑“中毒”或受污染，從而降低催化劑的效能。飛灰對催化劑反應(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，會將催化劑燒結(jié)，或使之再結(jié)晶而失效， 如煙氣溫度降低，NH會和SQ反應(yīng)生成酸性硫酸銨，從而會堵塞 催化反應(yīng)器通道和污染空氣預(yù)熱器。高活性的催化劑會促使煙氣中的SQ氧化SQ,因此應(yīng)避免采用高活性的催化劑用于這種布置。為了盡可能地延長催化劑的使用壽命，除了應(yīng)選

33、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，溫度為 300400C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 300400C的溫度下正 常運行，因此很少采用。（3）冷段布置：反應(yīng)器布置在煙氣脫硫裝置（ FGD之后， 這樣催化劑將完全工作在無塵、無 SQ的“干凈”煙氣中，由于 不存在飛灰對反應(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

34、， 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，其 工作壽命可達(dá) 3 5 年（在“不干凈” 的煙氣中的工作壽命為 2 3 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 F GD脫硫裝置后，其排煙溫度僅為 5060 C,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行費用。對于一般燃油或燃煤鍋爐，其 SCF反應(yīng)器多選擇安裝于鍋爐 省煤器與空氣預(yù)熱器之間，因為此區(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

35、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)運行業(yè)績的脫硝效率約為70%- 90%4.2.1.2 SNCR 煙氣脫硝技術(shù)選擇性催化還原脫除NQ的運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NH、尿素等還原劑噴入爐內(nèi)與NO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 C的區(qū)域，該還原劑（尿素）迅速熱分解成 NH并與煙氣中的NO進(jìn)行SNCR反應(yīng)生成 2,該方法是以爐膛為反應(yīng)器。研究發(fā)現(xiàn)，在爐膛8501100C這一狹

36、窄的溫度范圍內(nèi)、 在無 催化劑作用下，NH或尿素等氨基還原劑可選擇性地還原煙氣中 的NQ,基本上不與煙氣中的 Q作用，據(jù)此發(fā)展了 SNCF法。在8 501100C范圍內(nèi)，NH或尿素還原NO的主要反應(yīng)為：NH為還原劑4NH3+4NO+2 4N2+6HO尿素為還原劑NO+CO（NH2 +1/2O 2N2+CO+H2O當(dāng)溫度高于1100C時，NH3則會被氧化為4NH3+5Q4NO+62O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。NH的反應(yīng)最佳溫度區(qū)為 850110OC。當(dāng)反應(yīng)溫度過高時，由 于氨的分解會使NQ還原率降低，另一方面，反應(yīng)溫度過低時， 氨的逃逸增加，也會使NQ還原率降低。NH

37、是高揮發(fā)性和有毒物 質(zhì)，氨的逃逸會造成新的環(huán)境污染。引起SNCRK統(tǒng)氨逃逸的原因有兩種，一是由于噴入點煙氣溫 度低影響了氨與NQ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，因為 NQ在爐膛內(nèi)的分布經(jīng)常變化，如果噴入控 制點太少或噴到爐內(nèi)某個斷面上的氨分布不均勻， 則會出現(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， 因為較長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 NH量達(dá)到最好的還原效 果，必須設(shè)法使噴入的 NH與煙氣良好地混合。若噴入的 NH不 充分反

38、應(yīng)，則逃逸的NH不僅會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NH遇到SQ會產(chǎn)生(NH4) 2SO4易造成 空氣預(yù)熱器堵塞，并有腐蝕的危險。SNCR因氣脫硝技術(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 NQ燃燒技術(shù)的補充處理手段。采用 SN CR 技術(shù)，目前的趨勢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，NQ會轉(zhuǎn)化為NzQ20會破壞大氣平流層中的臭氧， 除此之外，NO還被認(rèn)為會產(chǎn)生 溫室效應(yīng)，因此產(chǎn)生 N20問題己引起人們的重視。SNC療統(tǒng)煙氣脫硝過程由下面四個基本過程完成:接收和儲存還原劑;還原劑的計量輸出、與水混

39、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/SCI混合煙氣脫硝技術(shù)是把SNCRC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N0。它是把SNCRX藝的低費用特點同SCRX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， 試驗表明了該技術(shù)的可行 性。理論上，SNCRT藝在脫除部分NO的同時也為后面的催化法 脫硝提供所需要的氨。SNCR體系可向SCR崔化劑提供充足的氨， 但是控制好氨的分布以適應(yīng) N

40、O的分布的改變卻是非常困難的。 為了克服這一難點， 混合工藝需要在 SCI 反應(yīng)器中安裝一個輔助 氨噴射系統(tǒng)。 通過試驗和調(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/SCI混合工藝的運行特性參數(shù)可 以達(dá)到40%-80%勺脫硝效率，氨的逃逸小于 510ppm。4.2.3 煙氣脫硝技術(shù)的選擇根據(jù)以上對脫硝工藝的簡單介紹， 控制火電廠NO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)以下幾個萬面綜合考慮 :NOx排放濃度和排放量必須滿足國家和當(dāng)?shù)卣h(huán)保要求；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 ;

41、脫硝工藝要做到技術(shù)成熟、設(shè)備運行可靠，并有較多成 功的運行業(yè)績 ;根據(jù)工程的實際情況盡量減少脫硝裝置的建設(shè)投資 ;脫硝裝置應(yīng)布置合理 ;脫硝劑要有穩(wěn)定可靠的來源 ;脫硝工藝脫硝吸收劑、水和能源等消耗少，盡量減少運 行費用。表 4.2-7 煙氣脫硝技術(shù)設(shè)計參數(shù)比較。項目SCRSNCR/SC混合型SNCR還原劑以NH為主可使用NH或尿素用NH或尿紊反應(yīng)溫度320 400C前段:850-1100 C,850 一 110OC后段:320-400 C催化劑成份主要為后段加裝少量催化劑不使用催化劑TiO2， V2O5 WO3( 成份主要為 TiO2， V2O5WO3)脫硝效率70% 90%40% 70%2

42、5% 60%還原劑噴射多選擇于省煤鍋爐負(fù)荷不同噴射位置通常在爐膛內(nèi)位置器與SCF反應(yīng)也不同，通常位于一次噴射，但需與器間煙道內(nèi)過熱器或二次過熱器后端鍋爐廠家配合SQ/SQ氧化會導(dǎo)致SO2/SO3 氧化SC2/S03氧化較SCR氐不導(dǎo)致 S02/S03氧化NH逃逸3 5ppm5 lOppm10 15ppm對空氣預(yù)NH與S03易形SQ/SO3氧化率較SCR不導(dǎo)致 SQ2/SQ3熱器影響成 NH4HSO4 造氐，造成堵塞或腐蝕的的氧化，造成成堵塞或腐蝕機(jī)會較SCR低堵塞或腐蝕的機(jī)會為三者最氐系統(tǒng)壓力損催化劑會造成催化劑用量較SCF小、，沒有壓力損失失壓力損失產(chǎn)生的壓力損失相對較氐燃料的影響高灰分會磨

43、耗 催化劑，堿金 屬氧化物會使 催化劑鈍化影響與SCR相同無影響鍋爐的影響受省煤器出口受爐膛內(nèi)煙氣流速及溫與 SNCR/SC混煙氣溫度的影度分布的影響合系統(tǒng)影響相綜合上述，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，脫硝效率高的原則，本煙氣脫硝工程可行性研究推薦采用 S CR煙氣脫硝技術(shù)。5 脫硝工程設(shè)想SCF脫硝系統(tǒng)由三個子系統(tǒng)所組成，SCF反應(yīng)器及附屬系統(tǒng)、氨儲存處理系統(tǒng)和氨注入系統(tǒng)。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、 2 號機(jī)組脫硝裝置布置在每 一臺鍋爐與除塵器之間場地， 由于該處場地已設(shè)計布置煙道

44、， 采 用鋼結(jié)構(gòu)的支架形式將脫硝裝置支撐在鍋爐與除塵器之間煙道 上。 3 號、 4 號機(jī)組脫硝裝置布置在每兩臺鍋爐與灰渣泵房之間 場地，由于該處場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地。液態(tài)氨的貯存和供應(yīng)布置在 17X 35平米的場地上，布置位置 考慮位于 4 號鍋爐脫硫區(qū)域與煤場之間。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）的儲存系統(tǒng)及設(shè)備521系統(tǒng)描述還原劑（氨）用罐車運輸并在儲罐儲存。在高壓下，氨被液化以減小運輸和儲存的體積。

45、市場購買的還原劑（液態(tài)氨濃度 99.5%）,供應(yīng)商用罐裝車運 輸（以液體形態(tài)儲存在壓力容器內(nèi)），送往 *發(fā)電有限責(zé)任公司 的氨貯存場地，通過氨卸載壓縮機(jī)卸載，進(jìn)入氨貯罐貯存。使用 時，儲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)置二臺卸載壓縮機(jī)，一臺運行，一臺備用，全廠設(shè)置兩臺氨貯罐，總?cè)莘e滿足全廠 4臺爐10天的用氨量。14號鍋爐SCR因氣脫硝系統(tǒng)物料平衡計算， 計算結(jié)果如下表 所示。表計算結(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（ppm5催化劑壽命（小時）24000日耗 NH3(t/d)16.47年耗 NH3(t/a)4117高壓力下儲

46、存的無水液氨意外泄露到大氣中是危險的，因此 需要嚴(yán)格的安全和環(huán)保規(guī)定。當(dāng)系統(tǒng)在很長時間不使用或進(jìn)行定 期檢查時，用氮氣清洗系統(tǒng)，將氨從氨容器和設(shè)備中清洗干凈 （氨儲罐除外）。522系統(tǒng)設(shè)備及布置共用系統(tǒng)：氨儲存及處理系統(tǒng)設(shè)備本系統(tǒng)布置場地，氨儲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)動的機(jī)械設(shè)備以及電氣設(shè)備布置在氨儲罐旁 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SCF

47、入口煙道內(nèi)的氨注入格柵， 將 氨/空氣混合物注入到SCF系統(tǒng)內(nèi)。全廠設(shè)置兩臺蒸發(fā)器和兩個緩沖貯罐（公用，只有容量備用， 無數(shù)量備用）每一臺鍋爐設(shè)置二臺稀釋風(fēng)機(jī)，一臺運行，一臺備用。每一臺鍋爐設(shè)置二臺氨/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罐旁邊的建筑物內(nèi)；每一臺鍋 爐的稀釋空氣風(fēng)機(jī)、氨/空氣混合器均相應(yīng)布置在每一臺鍋爐的 零米附近。5.4脫硝工藝系統(tǒng)及設(shè)備541系統(tǒng)描述5.4.1.1SCR 系統(tǒng)SCF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、

48、吹灰系統(tǒng)和煙道等組成。通過注入格柵的多個噴嘴，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，SCF反應(yīng)器包含 催化劑層，在催化劑作用下，NH與NO反應(yīng)從而脫除NQ,催化劑促進(jìn)氨和NQ的反應(yīng)。在SCR反應(yīng)器最上面有整流柵格，使流 動煙氣分布均勻。催化劑裝在模塊組件中，便于搬運、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

49、標(biāo)有：脫硝效率、氨量、反應(yīng)器的壓力降 等。SCRX藝主要設(shè)計參數(shù)有催化劑總量、催化劑高度、催化劑空 隙率和煙氣速度等。燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝裝置催化劑設(shè)計參數(shù)見下表。表燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝裝置催化劑設(shè)計參數(shù)項目蜂窩型催化劑板型催化劑*發(fā)電有限責(zé) 任公司 蜂窩催 化劑高灰煤低灰煤單塊催化劑孔數(shù)400441529400間距（mm7.47.47.06.46.97.45比表面積（m，/m）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

50、中，SCF反應(yīng)器位于省煤器和空氣預(yù)熱器之 間，因為該區(qū)域煙氣溫度在 300-400 C的范圍內(nèi)。*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)。 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)點是投資和運行費用低，因為該段的 煙氣溫度與催化劑要求的運行范圍相符合。 這種布置的其主要缺 點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?，F(xiàn)有設(shè)備的遷移*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

51、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，延長煙道和安裝催化劑會使系統(tǒng)的壓力 降增加，SCF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。延長鍋爐煙道會使空氣和煙氣側(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，因為需要移動從低溫空 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

52、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，因為許多設(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)生高溫省煤器 漏水，催化劑壽命和脫硝效率將降低。F表總結(jié)了上述二種設(shè)備移位方案的優(yōu)點和缺點及建議。表鍋爐輔助設(shè)備移位方案概要移位設(shè)備方案優(yōu)點缺點建議高溫空氣預(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)杳送 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管道保溫；更換咼效低溫省煤側(cè)的壓力降增 大?？諝鈧?cè)壓力降不變器；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

53、移位設(shè)備投資最咼與已有設(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反應(yīng)器安放在鍋爐房內(nèi)（鍋爐附近）， 用于鍋爐維護(hù)的空間將更小，而且安裝周期會更長。F表總結(jié)了 SCR反應(yīng)器兩種安裝方案的優(yōu)缺點及建議。表SCF反應(yīng)器安裝位置概要要點優(yōu)點缺點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；靜電除 塵器維護(hù)空間 ??；投資高。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SCF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

54、近靜電除塵器布置脫硝裝置的布置在制定* 發(fā)電有限責(zé)任公司脫硝裝置布置方案時，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 ;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 ) 。布置原則在規(guī)劃基本的現(xiàn)場布置方案時，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。SCF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

55、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)動半徑。（2）SCR 裝置布置方案根據(jù)*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 SCF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。本方案的優(yōu)缺點:在SCF反應(yīng)器和鍋爐之間的距離最近，煙道的長度最短。建設(shè)工期最短，工程投資最經(jīng)濟(jì)。 設(shè)備數(shù)量（風(fēng)門、煙氣分析儀等）最少 占地最少，在除塵器場地有足

56、夠的空間供除塵器、 SCR反 應(yīng)器的檢修、維護(hù)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施施工時，不影響相鄰鍋爐的正常運行方案2： 3號、4號機(jī)組采用2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因此通道寬度不能滿足SCR反應(yīng)器的布置要求，所以需拆除 電除塵器的第一電場，改變電除塵器入口煙道的布置方式，將 2 個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。本方案的優(yōu)缺點：在SCF反應(yīng)器和鍋爐之間的距離最近，煙道的長度最短。 建設(shè)工期較長，拆除電除塵器電廠影響煙氣的煙塵含量。 設(shè)備數(shù)量（風(fēng)門、煙氣分析儀等）最少

57、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施施工時，不影響相鄰鍋爐的正常運行方案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。本方案的優(yōu)缺點：煙道的長度較長，煙氣側(cè)壓力降最大。SCF和輔助設(shè)備的保溫費用增加設(shè)備數(shù)量（風(fēng)門、煙氣分析儀等）最少施工時，不影響相鄰鍋爐的正常運行綜合比較 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。5.4.2.4SCR

58、裝置總體布置說明總體布置依據(jù)了電廠現(xiàn)有狀況，重點考慮了項目改造所涉及范圍內(nèi)的主要建筑、地上、地下設(shè)施。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)計時進(jìn)一步進(jìn)行核算和處理布置主要設(shè)計原則：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。減少施工工程量，同時要盡量便于施工。供氨管路、電纜等盡量利用原有管路支架、及電纜橋架542.5新建SCF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 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。供氨、供水、壓縮空氣、電纜等管路盡量利用現(xiàn)有管網(wǎng)支架和溝道SCF裝置的鋼結(jié)構(gòu)整體形成一個框架氨站布置

59、在電廠場院地上，滿足與辦公區(qū)載隔離的安全要求，稀釋風(fēng)機(jī)布置在SCF裝置旁。5.4.2.6 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)計低溫省煤器管件，因此需要更換低溫省煤器。脫硝裝置每層催化劑約產(chǎn)生 200Pa 的壓降，煙道較長且彎道 較多，整套脫硝裝置煙氣阻力增加約 lOOOPa,造成了較大額外 的壓降，因此需要更換引風(fēng)機(jī)。5.4.2.7 催化劑的更換在催化劑保證壽命期后，催化劑的

60、活性不會降低到零，一般 催化劑都能維持使用一段時間。 如果將反應(yīng)器內(nèi)的催化劑全部替 換，催化劑殘余的活性將被浪費，增加催化劑運行費用。在設(shè)計 反應(yīng)器時應(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。有幾種催化劑更換方案 。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。 當(dāng)氨達(dá)到限定值時， 安裝額外的催化劑層。 例如：在設(shè)計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，在預(yù)留層安裝催化劑