發(fā)電廠脫硝項目建設可研報告

我國是世界上主要的煤炭生產和消費國，也是以煤炭為主要一次能源的國家。據(jù)統(tǒng)計，2002年，原煤在我國一次據(jù)有關部門估算：1990年我國的NOx排放量約為910萬噸，到2000其中近70%來自于煤炭的直接燃燒，以燃煤為主的電力生產是NOx排放的主要來源。鑒于我國的能源消耗量今后將隨經濟的發(fā)展不斷增隨著我國經濟和生活水平的日益提高，將會對環(huán)境給予越來越大的關注。改革開放后，我國在燃煤電站煙塵排放的控制方面，通過近脫硝技術并研究出適合我國國情的煙氣脫硝工藝設備是一項十分緊本工程4個機組擬通過國際合作進行煙氣脫硝其余由國內公司負責系統(tǒng)初步設計、詳細設計、施工和調試服務；關鍵設備如催化劑、噴氨格柵、煙氣分析儀、控制系統(tǒng)進口，其它配套**發(fā)電有限責任公司燃煤發(fā)電機組煙氣脫硝工程實施存在以下有國家各級政府重視國民經濟的可持續(xù)發(fā)展和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，這是實國內發(fā)電企業(yè)、環(huán)保公司積極學習、引進、本可行性研究范圍、內容和深度參考《火力發(fā)電廠可行性研究內容深度規(guī)定》DLGJ118-1997及參照《火力發(fā)電廠可研報告內容深度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、脫硝劑的供應和運輸、工程背景條件、環(huán)境保護以及廠址的地形地貌、地2）配套脫硝的來源及供應工藝系統(tǒng)，按4臺機組脫硝系統(tǒng)消耗氨5）機組鍋爐本體的煙道、鋼結構和省煤器的調整部分內容由武漢求工藝流程和設施布置合理、操作安全、簡便，對原機組設施的影響3）對脫硝副產物的處理應符合環(huán)境保護的長遠要求，盡量避免脫5）采用煙氣在線自動監(jiān)測，對煙氣脫硝前后的NOx含量進行連續(xù)6）脫硝工程應盡量節(jié)約能源和水源，降低脫硝系統(tǒng)的投資和運行陽泉市位于山西省中部東側，東與河北省交與忻州、太原、晉中三個地市毗鄰，地理位置介于北緯37°37′～3路環(huán)行線，南臨陽泉市南大街和義井河，西靠義白路，北部為石太鐵形式：鍋爐為單鍋筒自然循環(huán)高壓煤粉鍋爐，鍋爐整體呈“п”在水平煙道內，依次布置高溫過熱器，低溫過熱器。尾部布置有省煤鍋爐采用集中下降管，過熱汽溫采用兩級噴水調節(jié)方式，固態(tài)排鍋爐采用露天布置，獨立抗震鋼構架，爐膛，水平煙道，尾部上鍋爐的主要技術參數(shù)如下表力度℃WGZ220/9.8－14℃%Y4-73N020-311/2F22.2.2本工程100MW機組用WGZ410/9.8-7型鍋爐，燃用山西陽泉形式：采用自然循環(huán)、單鍋筒、懸浮燃燒、固態(tài)排渣、“п”型力度℃℃%m3/SmmY4-73N0128F25三氧化二鋁AlO%氧化鈉NaO%2氧化鉀KO%232五氧化二磷PO%4.0%4.19%5.0%24.17%2.14%歷年極端最高氣溫：40.2℃歷年極端最低氣溫：-19.1℃多年平均氣壓：填土層（Q4）：素填土為主，局部為雜填土，巖性很雜，厚度0.3塑、中壓縮性，局部夾砂石及砂土透鏡體，土質不均，含鈣質菌絲，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（粉細砂）[R]=230kPa。），），廠址區(qū)域無不良地質構造存在。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》**發(fā)電有限責任公司用水來自娘子關供水工程，供水通過貓腦山4度5.45mmol/l20.19mg/l34Cl-NO-25.45mmol/l5.22mmol/l廠區(qū)布置分為主廠房區(qū)、輸煤區(qū)、變電區(qū)、油庫、生產附屬建筑主廠房區(qū)包括主廠房、鍋爐、電氣主控樓、電除塵器、煙囪和煙2.9電廠廢水排放及治理情況全廠的工業(yè)廢水全部回收處理綜合利用，電廠排放的是循環(huán)排污**發(fā)電有限責任公司廢水的排放主要來自化驗室、循環(huán)冷卻塔排水廠類廠類根據(jù)近期**電廠的工業(yè)污染源達標排放驗收監(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、SS、CODCr、排放標準》（GB8978－96）表2中一級標準值評價，除CODCr達標率脫硝還原劑有三種：無水氨、氨水以及尿素本本通過市場調查，液氨來源較多，市場上貨源供應非常豐富，完全催化劑的型式分為平板式和蜂窩式兩種。在全世界范圍對于催化劑的兩種形式，兩者各有優(yōu)缺點：一般認為在燃煤電廠的時候，會采用蜂窩式催化劑。從國外應用情況來看，推大小小低小大3.2脫硝副產物的處理及綜合利用條件逃逸的氨隨煙氣排向大氣，當逃逸氨的濃度超過一定限值時，會失效的催化劑可以返還給催化劑銷售商，由其負責處理失效催化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失效本工程可采用失效的催化劑返還給催化劑銷售商，由其負責處理根據(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，采用鋼結構支架形式將脫硝裝置支撐在鍋爐與除塵器之間煙道水量、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4.1設計基礎參數(shù)4.1.1鍋爐燃煤量鍋爐燃煤量按鍋爐最大連續(xù)出力計算，見下表量量b)鍋爐日平均運行小時數(shù)按22小時計算。4.1.2脫硝裝置設計參數(shù)X%4.2脫硝工藝方案的選擇4.2.1脫硝工藝的簡介前、燃燒中和燃燒后。當前，燃燒前脫硝的研究很少，幾乎所有的形XX應用在燃煤電站鍋爐上的成熟煙氣脫硝技術主要有選擇性催化還日本得到了廣泛的應用,目前氨催化還原煙氣脫硝技術是應用最多的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4NO+4NH3+O2→3N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O反應。有一小部分氨不反應而是作為氨逃逸離開了反應器。一般來X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，為了維持率，就必須增加反應器中NH3/NOX摩爾比。當不能保證反應器的工作條件是在“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，①煙氣所攜帶的飛灰中含有Na,Ca,S④如煙氣溫度升高，會將催化劑燒結，或使之再結晶而失效，如為了盡可能地延長催化劑的使用壽命，除了應選擇合適的催化劑間，這時，溫度為300～400℃的煙氣先經過為50～60℃,因此，為使煙氣在進入催化劑反應器之前達到所需要性反應，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850～1100℃的區(qū)域，該還原劑（尿素）迅速熱分解成NH34NH3+4NO+O2→4N2+6H2ONO+CO(NH2)2+1/2O2→2N2+CO2+H2O4NH3+5O2→4NO+6H2O布不均勻。還原劑噴入系統(tǒng)必須能將還原劑噴入到爐內最有效的部位，因為NOx在爐膛內的分布經常變化，如果噴入層中的臭氧，除此之外，N2O還被認為會產生溫室效應，因此產生N2劑;4.2.1.3SNCR/SCR混合煙氣脫硝技術SNCR/SCR混合煙氣脫硝技術是把SNCR工藝的還原劑噴入爐膛技術同SCR工藝利用逃逸氨進行催化反應的技術結合起來，進一步脫除NOX。它是把SNCR工藝的低費用特點同SCR工藝的高效率及低的氨逃燃油裝置上進行試驗，試驗表明了該技術的可行性。NCR體系可向SCR催化劑提供充足的氨，但是控制好氨的分布以適應噴射可以改善氨氣在反應器中的分布效果。資料介紹SNCR工藝的運行特性參數(shù)可以達到40%-80%的脫硝效率，氨的逃逸小于4.2.3煙氣脫硝技術的選擇一般可根據(jù)以下幾個萬面綜合考慮:X2)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;3)脫硝工藝要做到技術成熟、設備運行可靠，并有較多成功的運行業(yè)績;4)根據(jù)工程的實際情況盡量減少脫硝裝置的建設投資;5)脫硝裝置應布置合理;7)脫硝工藝脫硝吸收劑、水和能源等消耗少，盡量減少運行費成份主要為后段加裝少量催化劑(成不使用催化劑還原劑噴射多選擇于省煤鍋爐負荷不同噴射位置通常在爐膛內器間煙道內熱器或二次過熱器后端爐廠家配合失壓力損失生的壓力損失相對較低響同5脫硝工程設想本煙氣脫硝工程主要構筑物有脫硝裝置、液態(tài)氨的貯存和供應系道路:在液態(tài)氨的貯存和供應的建筑構筑物形成消防環(huán)路，采劇混5.2.1系統(tǒng)描述還原劑（氨）用罐車運輸并在儲罐儲存。在高壓下，氨被液化以地，通過氨卸載壓縮機卸載，進入氨貯罐貯存。使用時，儲存罐中的系統(tǒng)設置二臺卸載壓縮機，一臺運行，一臺備用，全廠設置兩臺5高壓力下儲存的無水液氨意外泄露到大氣中是危險的，因此需要嚴格的安全和環(huán)保規(guī)定。當系統(tǒng)在很長時間不使用或進行定期檢查本系統(tǒng)布置場地，氨儲罐布置在半露天雨棚中的零米地面；氨卸載壓縮機等轉動的機械設備以及電氣設備布置在氨儲罐旁邊的建筑儲罐里的液態(tài)氨靠自壓輸送到蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器內（通過蒸汽加裝置旁。再用空氣稀釋高濃度無水氨，這樣氨/空氣混合物安全廠設置兩臺蒸發(fā)器和兩個緩沖貯罐（公用，只有容量備用，無蒸發(fā)器、緩沖貯罐均布置在儲罐旁邊的建筑物內；每一臺鍋爐的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SCR反應器催化劑層間安裝吹灰器用來吹除沉積在催化劑煙氣系統(tǒng)中的進、出口擋板門、旁路安裝擋板門用來在鍋爐啟動司劑在熱段/高灰布置中，SCR反應器位于省煤器這種布置方式的主要優(yōu)點是投資和運行費用低，因為該段的煙氣長鍋爐煙道會使空氣和煙氣側的熱損失的增加，從而使鍋爐效率降鍋爐附近的地面被送風機和一次風機占用，大型的風道懸掛在一層樓板下，如果將SCR反應器安放在鍋爐房內（鍋爐附近），用于鍋在制定**發(fā)電有限責任公司脫硝裝置布置方案時，應考慮下面設備:—煙氣管道;—與鍋爐省煤器和空氣預熱器的聯(lián)接;—輔助設備;—SCR反應器布置方案應該考慮將來在其它鍋爐上安裝脫硝裝置—一臺鍋爐可以有一個或兩個SCR反應器，根據(jù)現(xiàn)場空間—為SCR反應器留有適當?shù)目臻g，用來設置過道，便于催—通道應該盡可能連續(xù)，所有的主要通道能允許叉式升降機（鏟案:——設備數(shù)量（風門、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——施工時，不影響相鄰鍋爐的正常運行方案2：3號、4號機組采用2個SCR反應器，反應器——設備數(shù)量（風門、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——施工時，不影響相鄰鍋爐的正常運行——SCR和輔助設備的保溫費用增加——設備數(shù)量（風門、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的主要建筑、地上、地下設施。具體詳細的有關土建、結構等細節(jié)在施工圖設計時進一步進行核算和處理在布置方案中，新建設施盡可能減少對除塵場院地原有地下及地供氨管路、電纜等盡量利用原有管路支架、及電纜橋架根據(jù)在電廠現(xiàn)場測量及提供的資料，在布置基礎、立柱等時主要供氨、供水、壓縮空氣、電纜等管路盡量利用現(xiàn)有管網支架和溝道氨站布置在電廠場院地上，滿足與辦公區(qū)載隔離的安全要求，稀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器進、出口煙道內，為了方便布置和靜電除塵器的檢修，新位置的煙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應器的尺寸，壓降限制、系統(tǒng)的性能要求以及預期的催化劑壽命，通的空間。當氨達到限定值時，安裝額外的催化劑層。例如：在設計成可以容納三層催化劑的反應器內開始裝兩層催化劑，當氨達到限值裝載。催化劑模塊件的尺寸和重量既要便于搬運，又要考慮減輕更催化劑供應廠商將在SCR脫硝反應器內方置用5.5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系統(tǒng)耗汽:SCR脫硝裝置反應器催化劑需要少量蒸汽系統(tǒng)耗氣:系統(tǒng)有各類操作機構，當選用氣動操作機構時需要用壓5.6脫硝裝置運行及對鍋爐的影響5.6.1催化劑除灰煙氣中灰塵的另一個負面影響是對催化劑孔道的堵塞，孔道堵塞X清理催化劑可以防止或者減輕運行期間灰塵的影響，在鍋爐停機5.6.2對下游設備腐蝕和沾污防止低溫空氣預熱器的冷端腐蝕和沾污的一個措施5.6.3鍋爐煙氣側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5.6.4對機組熱效率的影響5.6.4.1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，并且混有還原劑下游受熱面的換熱。但由于噴入的還原劑的流量與煙氣流量相比很000倍，3-4號機組脫硝裝置來說，還原5.6.4.2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5.6.4.3機組煤耗的增加采用脫硝裝置后，低溫省煤器入口煙道的散熱損失使低溫6.1脫硝工程實施前后主要污染物排放情況NOx排放濃度（mg/657-802534-937821-1015864-1054m3）4231m3）均存在一定的差距，未能達到三時標準要求表**發(fā)電有限責任公司脫硝后大氣污染物中NOx排放量（按70%）m3）4231二級標準;6.5煙氣脫硝工程實施后的環(huán)境效益和社會效益為滿足現(xiàn)在和未來的環(huán)保標準，需要采取進一步的措施，大幅度消減NOX排放，因此必須采用煙氣脫硝技術。采用有助于推動電廠煙氣脫硝裝置、技術的國產化，逐步掌握煙氣脫脫硝裝置本體正常運行是不需要用水的，但是人員生活、場地的充分考慮電廠的經濟效益、合理利用能源: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)約原功能類似的設施或機構并入集中聯(lián)合建筑物，液氨貯存系統(tǒng)全廠脫硝系統(tǒng)在運行時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:氨氣侵入人體的途徑是主要經呼吸道吸入。眼接觸液氨或高濃度在氨系統(tǒng)發(fā)生火災時，消防人員必須穿戴全身防護服，首先切斷SCR催化劑包含許多被美國聯(lián)邦法規(guī)和韓國法規(guī)定義為危險物質表明: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)的危險失效的催化劑可以返還給催化劑銷售商，由其負責處埋失效催化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失效是指脫硝系統(tǒng)設備由于雷擊或設備接地不良所造成的損壞并由此脫硝系統(tǒng)中有風機、泵類等轉動機械設備。在運行和檢修過程中8.1.6安全防治措施工作票制度;置;裝置以給出處理事故的方法;8.1.6.2防機械傷害措施8.1.6.3其它傷害防止措施倒;**發(fā)電有限責任公司設計有消防給水系統(tǒng)，消防水源為循環(huán)水排8.3.1煙氣脫硝系統(tǒng)運行中可能造成職業(yè)危害的因素脫硝系統(tǒng)的主設備在運行過程中產生噪聲，特別是風機、泵等產8.3.2勞動保護措施煙氣脫硝系統(tǒng)的勞動保護主要考慮防腐蝕、防機械傷害、防噪音9.1生產運行管理鍋爐脫硝系統(tǒng)的運