批 准 : 刘 军 审 核 : 柳 恕 曾 如 意 校 核 : 戴 伟 民 庄 涛 马 明 闫 成 陈 新 娣 编 制 : 刘 伟 庭 刘 文 婷 李 振 强 贾 硕 崔 楠 卓 强

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1 PV01441K-A 可 行 性 研 究 阶 段 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 2 125MW 机 组 锅 炉 低 氮 及 烟 气 脱 硝 技 改 项 目 新 疆 电 力 设 计 院 工 程 咨 询 资 格 证 书 工 咨 甲 号 工 程 设 计 证 书 甲 级 第 A 号 2013 年 5 月 乌 鲁 木 齐

2 批 准 : 刘 军 审 核 : 柳 恕 曾 如 意 校 核 : 戴 伟 民 庄 涛 马 明 闫 成 陈 新 娣 编 制 : 刘 伟 庭 刘 文 婷 李 振 强 贾 硕 崔 楠 卓 强

3 批 准 : 审 核 : 校 核 : 编 制 :

4 目 录 1 总 论 项 目 及 建 设 单 位 基 本 情 况 编 制 依 据 及 原 则 研 究 范 围 及 编 制 分 工 项 目 背 景 及 建 设 理 由 投 资 方 及 项 目 单 位 概 况 工 作 简 要 过 程 南 热 电 厂 概 况 厂 址 与 电 厂 建 设 概 况 电 厂 建 设 概 况 项 目 建 设 条 件 建 设 场 地 脱 硝 还 原 剂 选 择 公 用 工 程 系 统 及 配 套 设 施 现 状 脱 硝 工 艺 方 案 的 选 择 燃 煤 锅 炉 NOx 的 生 成 机 理 脱 硝 工 艺 简 介 脱 硝 工 艺 选 择 的 原 则 脱 硝 工 艺 的 选 择 脱 硝 项 目 方 案 设 计 基 础 参 数 低 硝 燃 烧 技 术 改 造 (LNB) 选 择 性 催 化 还 原 法 (SCR) 电 气 系 统 仪 表 与 控 制 系 统 公 用 工 程 土 建 部 分 其 它 相 关 设 备 的 改 造 和 影 响 主 要 设 计 技 术 数 据 总 图 运 输 脱 硝 装 置 总 平 面 布 置 原 则 主 要 设 备 和 设 施 的 布 置 管 线 及 沟 道 布 置 环 境 保 护 设 计 依 据 及 采 用 的 环 境 保 护 标 准 电 厂 主 要 污 染 源 和 主 要 污 染 物 环 境 影 响 分 析 环 境 监 测 环 境 影 响 分 析 主 要 结 论 社 会 效 益 分 析... 94

5 8 节 约 和 合 理 利 用 能 源 职 业 安 全 卫 生 编 制 依 据 职 业 危 险 有 害 因 素 分 析 安 全 防 护 措 施 生 产 管 理 与 人 员 编 制 项 目 实 施 及 轮 廓 进 度 项 目 实 施 条 件 项 目 轮 廓 进 度 项 目 招 标 书 编 制 原 则 投 资 估 算 编 制 说 明 投 资 概 算 成 果 结 论 和 建 议 结 论 主 要 经 济 指 标 建 议 附 件 : 附 件 一 : 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 关 于 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 2³125MW 锅 炉 低 氮 及 烟 气 脱 硝 技 改 项 目 的 委 托 ; 附 件 二 : 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 关 于 煤 质 资 料 的 确 认 ; 附 件 三 : 关 于 本 项 目 烟 气 脱 硝 液 氨 供 应 协 议 附 图 : 附 图 一 : 厂 区 总 平 面 布 置 图 附 图 二 :1 号 2 号 炉 燃 烧 器 布 置 图 附 图 三 :1 2 号 炉 选 择 性 催 化 还 原 技 术 (SCR) 系 统 流 程 图 附 图 四 :1 2 号 炉 选 择 性 催 化 还 原 技 术 (SCR) 布 置 图 附 图 五 : 脱 硝 氨 区 布 置 图 附 图 六 : 脱 硝 厂 用 电 接 线 图 PV01441K-A-01 PV01441K-A-02 PV01441K-A-03 PV01441K-A-04 PV01441K-A-05 PV01441K-A-06

6 1 总 论 1.1 项 目 及 建 设 单 位 基 本 情 况 项 目 基 本 情 况 (1) 项 目 名 称 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 2³125MW 机 组 锅 炉 低 氮 及 烟 气 脱 硝 技 改 项 目 (2) 项 目 建 设 性 质 本 项 目 属 技 改 项 目 (3) 项 目 建 设 地 点 本 项 目 建 设 地 点 位 于 新 疆 维 吾 尔 自 治 区 石 河 子 市 境 内 天 富 南 热 电 厂 2³125MW 一 期 工 程 厂 区 内 (4) 建 设 规 模 现 有 装 机 容 量 250MW(2³125MW) 机 组, 本 项 目 为 1 2 号 锅 炉 (2³500t/h 煤 粉 锅 炉 ) 低 氮 燃 烧 系 统 及 烟 气 脱 硝 改 造 (5) 建 设 进 度 本 项 目 脱 硝 改 造 计 划 利 用 机 组 大 小 修 进 行, 工 期 一 般 按 每 台 锅 炉 180 天 控 制 2 台 锅 炉 的 改 造 工 作 计 划 在 2013 年 7 月 ~2014 年 6 月 期 间 完 成 建 设 单 位 基 本 情 况 (1) 建 设 单 位 : 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 单 位 性 质 : 中 外 合 资 企 业 建 设 单 位 负 责 人 : 李 奇 隽 (2) 建 设 单 位 基 本 概 况 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 是 天 富 热 电 与 英 属 维 尔 京 群 岛 第 一 能 源 共 同 投 资 兴 建 的 中 外 合 资 企 业 公 司 总 投 资 额 万 美 元 (12 亿 元 人 民 币 ), 公 司 注 册 资 本 金 4326 万 美 元 其 中, 天 富 热 电 出 资 万 美 元, 占 注 册 资 本 金 的 75%, 第 一 能 源 出 资 万 美 元, 占 注 册 资 本 金 的 25% 天 富 南 热 电 一 期 2³125MW 热 电 联 产 工 程 总 投 资 12 亿 元 人 民 币, 是 兵 团 农 八 师 石 河 子 市 十 一 五 重 点 项 目 工 程 公 司 拥 有 2 台 125MW 俄 罗 斯 生 产 的 抽 凝 式 汽 轮 发 电 机 组, 配 套 2 台 500 吨 东 方 锅 炉 生 产 的 煤 粉 炉 公 司 一 号 机 组 于 2007 年 9 月 26 日 并 网 发 电 ; 二 号 机 组 于 2008 年 4 月 16 日 并 网 发 电 两 台 机 组 担 负 着 石 河 子 地 区 近 50% 的 发 供 电 任 务 和 取 代 43 座 约 300³10 4 m 2 分 散 小 锅 炉 的 供 热 任 务 1

7 公 司 在 生 产 经 营 的 同 时 注 重 节 能 环 保 工 程 建 设 目 前, 环 保 工 程 项 目 如 工 业 污 水 处 理 系 统 烟 气 在 线 监 测 装 置 煤 场 防 风 抑 尘 网 烟 气 脱 硫 等 已 建 成 投 入 使 用 ; 节 能 降 耗 工 程 项 目 如 12 台 高 压 电 机 变 频 器 的 技 改 工 作,2010 年 投 入 使 用 节 能 效 果 显 著 公 司 2³330MW 热 电 联 产 扩 建 工 程 于 2012 年 6 月 正 式 动 工, 计 划 2013 年 年 底 投 产 发 电, 建 设 规 模 为 两 台 330MW 燃 煤 供 热 空 冷 机 组, 配 两 台 1180t/h 的 煤 粉 锅 炉 该 项 目 设 计 静 态 总 投 资 24 亿 元, 其 中 : 用 于 环 保 投 资 估 算 2.16 亿 元, 占 工 程 总 投 资 的 9.04% 该 工 程 同 步 设 计 建 设 除 尘 脱 硫 脱 硝 等 环 保 设 施 截 止 2012 年 底, 公 司 拥 有 员 工 509 人, 管 理 人 员 5 人, 干 部 91 人, 大 专 以 上 学 历 有 241 人, 其 中 研 究 生 学 历 1 人 在 企 业 文 化 管 理 工 作 中, 天 富 南 热 电 大 力 推 行 以 十 六 条 员 工 公 约 为 核 心 的 企 业 文 化 为 管 理 体 系, 良 好 的 企 业 文 化 推 动 公 司 的 日 新 文 化 8S 管 理 生 产 计 划 考 核 管 理 后 勤 服 务 管 理 安 全 生 产 管 理 等 各 方 面 的 管 理 工 作 有 条 不 紊 地 展 开 项 目 编 制 单 位 资 质 新 疆 电 力 设 计 院 具 有 质 量 管 理 体 系 认 证 证 书 环 境 管 理 体 系 认 证 证 书 职 业 健 康 安 全 管 理 体 系 认 证 证 书 电 力 行 业 设 计 甲 级 勘 察 综 合 甲 级 建 筑 设 计 甲 级 工 程 总 承 包 甲 级 工 程 咨 询 甲 级 测 绘 甲 级 水 土 保 持 方 案 编 制 甲 级 环 境 影 响 评 价 甲 级 工 程 监 理 甲 级 劳 动 安 全 卫 生 预 评 价 乙 级, 以 及 市 政 ( 热 力 ) 设 计 乙 级 环 境 污 染 防 治 乙 级 消 防 设 计 乙 级 等 资 质 1.2 编 制 依 据 及 原 则 编 制 依 据 (1) 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 2³125MW 机 组 锅 炉 低 氮 及 烟 气 脱 硝 技 改 项 目 的 委 托 ( 见 附 件 一 ); (2) 环 境 保 护 部 文 件 ² 环 发 [2010]10 号 关 于 发 布 火 电 厂 氮 氧 化 物 防 治 技 术 政 策 的 通 知 ; (3) 新 疆 生 产 建 设 兵 团 环 境 保 护 局 文 件 ² 兵 环 发 [2013]62 号 关 于 对 兵 团 电 力 水 泥 行 业 氮 氧 化 物 排 放 企 业 限 期 治 理 的 通 知 ; (4) 火 电 厂 大 气 污 染 物 排 放 标 准 (GB )(2012 年 1 月 1 日 起 实 施 ); (5) 火 力 发 电 厂 内 容 深 度 规 定 (DL/T ); (6) 大 中 型 火 力 发 电 厂 设 计 规 范 (GB )(2012 年 03 月 1 日 起 实 施 ); 2

8 (7) 火 力 发 电 厂 设 计 技 术 规 程 (DL/T ); (8) 火 力 发 电 厂 燃 烧 系 统 设 计 计 算 技 术 规 程 (DL/T ); (9) 火 电 厂 烟 气 脱 硝 工 程 技 术 规 范 选 择 性 催 化 还 原 法 (HJ ); (10) 火 电 厂 烟 气 脱 硝 技 术 导 则 (DL/T ); (11) 火 力 发 电 厂 设 计 技 术 规 程, 以 及 各 专 业 有 关 技 术 规 程 规 定 ; (12) 中 华 人 民 共 和 国 的 有 关 法 律 法 规 部 门 规 章 及 工 程 所 在 地 的 地 方 法 规 ; (13) 现 行 有 关 的 国 家 标 准 规 范, 行 业 标 准 规 范 及 自 治 区 级 有 关 标 准 规 范 ; (14) 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 煤 质 确 认 函 ( 见 附 件 二 ); (15) 本 项 目 脱 硝 还 原 剂 液 氨 供 货 协 议 ( 见 附 件 三 ) 编 制 原 则 根 据 南 热 电 厂 现 有 工 艺 系 统 及 设 备 现 状, 以 及 有 关 设 计 参 数, 结 合 改 造 后 应 满 足 的 安 全 经 济 环 保 运 行 的 要 求, 提 出 改 造 方 案 改 造 后 NOx 排 放 浓 度 达 到 火 电 厂 大 气 污 染 物 排 放 标 准 (GB ) 中 的 要 求,1 2 号 机 组 进 行 锅 炉 氮 氧 化 物 排 放 浓 度 小 于 100mg/m 3 (1) 立 足 本 项 目 NOx 排 放 现 状, 结 合 国 家 环 境 法 规 和 最 新 标 准 的 要 求, 提 出 本 次 脱 硝 改 造 技 术 上 可 行 经 济 性 良 好 合 理 的 NOx 排 放 浓 度 (2) 结 合 机 组 的 现 状, 包 括 机 组 容 量 剩 余 寿 命 等, 充 分 考 虑 当 地 的 资 源 条 件 和 建 设 条 件, 包 括 现 场 施 工 条 件 允 许 的 施 工 周 期 等, 对 脱 硝 改 造 方 案 进 行 有 针 对 性 的 研 究 (3) 在 优 化 方 案 的 基 础 上, 推 荐 脱 硝 工 艺, 亦 即 在 技 术 上 先 进 适 用 经 济 适 宜 操 作 可 行 进 度 合 理, 且 本 项 目 实 施 后, 能 达 到 预 期 的 技 术 目 标, 最 终 实 现 环 境 社 会 和 经 济 效 益 的 提 高 (4) 脱 硝 工 艺 具 有 技 术 先 进 成 熟, 设 备 可 靠, 性 能 价 格 比 高, 有 处 理 同 容 量 燃 煤 锅 炉 烟 气 的 商 业 运 行 业 绩, 且 对 锅 炉 机 组 有 较 好 的 适 用 性 (5) 脱 硝 系 统 能 持 续 稳 定 运 行, 装 置 使 用 寿 命 不 低 于 20 年, 系 统 可 用 率 与 主 体 工 程 一 致, 且 它 的 启 停 和 正 常 运 行 均 不 影 响 主 体 工 程 的 安 全 运 行 和 热 电 厂 的 文 明 生 产 (6) 机 组 年 利 用 小 时 均 按 7000 小 时 考 虑 (7) 与 本 改 造 项 目 研 究 有 关 的 基 础 数 据, 采 用 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 提 供 的 资 料 及 数 据 3

9 1.3 研 究 范 围 及 编 制 分 工 本 项 目 可 行 性 研 究 的 范 围 和 深 度 按 照 火 力 发 电 厂 内 容 深 度 规 定 (DL/T ), 以 及 有 关 设 计 规 程 规 范 进 行 工 作 和 编 制 锅 炉 低 氮 燃 烧 系 统 及 烟 气 脱 硝 改 造 可 行 性 研 究 主 要 包 括 : (1) 锅 炉 低 氮 燃 烧 系 统 及 烟 气 脱 硝 改 造 项 目 的 建 设 条 件 ; (2) 锅 炉 低 氮 燃 烧 系 统 及 烟 气 脱 硝 改 造 项 目 的 工 艺 方 案 论 证 ; (3) 锅 炉 低 氮 燃 烧 系 统 及 烟 气 脱 硝 改 造 项 目 工 程 的 设 想 ; (4) 锅 炉 低 氮 燃 烧 系 统 及 烟 气 脱 硝 还 原 剂 来 源 及 制 备 ; (5) 提 出 项 目 改 造 对 环 境 的 影 响 及 防 治 措 施 原 则 ; (6) 提 出 项 目 改 造 的 有 关 劳 动 安 全 工 业 卫 生 节 约 能 源 及 定 员 方 案 ; (7) 锅 炉 低 氮 燃 烧 系 统 及 烟 气 脱 硝 改 造 项 目 投 资 估 算 及 技 术 经 济 评 估 综 合 以 上 各 方 面 的 研 究 成 果, 对 本 项 目 的 可 行 性 提 出 主 要 结 论 意 见, 并 对 下 一 步 工 作 提 出 建 议 本 项 目 由 新 疆 电 力 设 计 院 负 责 相 应 工 艺 系 统 公 用 系 统 改 造 的 可 行 性 研 究 同 时 进 行 相 应 的 项 目 投 资 估 算 环 保 效 益 分 析 改 造 最 终 目 标 的 评 价 1.4 项 目 背 景 及 建 设 理 由 项 目 背 景 2005 年 1 月 原 国 家 环 境 保 护 总 局 以 环 审 号 文 批 复 了 新 疆 天 富 南 热 电 厂 2³125MW 热 电 联 产 工 程 2005 年 12 月 南 热 电 ( 一 期 ) 开 工 建 设,2007 年 9 月 1 号 机 组 投 入 运 行,2008 年 4 月 2 号 机 组 投 入 运 行,2009 年 2 月 向 原 新 疆 维 吾 尔 自 治 区 环 境 保 护 局 提 交 试 生 产 申 请,2009 年 3 月 18 日 获 得 试 生 产 批 复 2009 年 5 月 中 国 环 境 监 测 总 站 对 该 企 业 进 行 了 现 场 踏 勘, 并 对 该 工 程 进 行 了 现 场 验 收 监 测,2009 年 6 月 中 国 环 境 监 测 总 站 出 具 了 验 收 监 测 报 告 2009 年 9 月 环 境 保 护 部 以 环 验 号 文, 对 南 热 电 ( 一 期 )2 台 125MW 机 组 竣 工 环 境 保 护 验 收 予 以 批 复 2008 年, 原 新 疆 维 吾 尔 自 治 区 环 境 保 护 局 以 新 环 监 建 函 号 文 通 过 了 南 热 电 ( 一 期 )2 台 125MW 机 组 烟 气 脱 硫 技 改 工 程 环 评 ;2 台 125MW 机 组 烟 气 脱 硫 技 改 设 备 于 2009 年 9 月 与 主 体 工 程 同 步 运 行 ;2010 年 2 月 以 新 环 监 验 号 文 通 过 了 南 热 电 ( 一 期 )2 台 125MW 机 组 烟 气 脱 硫 技 改 工 程 环 保 竣 工 验 收 2011 年 7 月 29 日, 环 境 环 护 部 和 国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 局 联 合 颁 布 了 火 电 厂 4

10 大 气 污 染 物 排 放 标 准 (GB ), 要 求 脱 硝 改 造 项 目 必 须 于 2014 年 7 月 1 日 前 完 成 改 造 并 投 入 试 运 行 现 有 南 热 电 厂 装 机 容 量 为 250MW(2³125MW) 机 组 配 2 台 500t/h 高 压 煤 粉 锅 炉 一 号 机 组 于 2007 年 9 月 26 日 并 网 发 电 ; 二 号 机 组 于 2008 年 4 月 16 日 最 初 燃 烧 器 型 式 为 百 叶 窗 水 平 浓 淡 直 流 式 燃 烧 器, 运 行 四 年 来, 燃 烧 器 已 经 严 重 磨 损, 已 起 不 到 降 低 氮 氧 化 物 的 效 果, 全 厂 氮 氧 化 物 排 放 浓 度 已 超 出 最 新 颁 布 的 火 电 厂 大 气 污 染 物 排 放 标 准 (GB ) 中 100mg/Nm 3 的 要 求 为 满 足 国 家 环 保 最 新 颁 布 的 火 电 厂 大 气 污 染 物 排 放 标 准 (GB ) 排 放 标 准 的 要 求, 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 于 2013 年 1 月 31 日 委 托 新 疆 电 力 设 计 院 开 展 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 2³125MW 机 组 锅 炉 低 氮 燃 烧 系 统 及 烟 气 脱 硝 技 改 项 目 的 可 行 性 研 究, 推 荐 可 行 的 脱 硝 方 案 和 工 艺, 确 保 热 电 厂 锅 炉 低 氮 燃 烧 系 统 及 烟 气 脱 硝 技 改 项 目 能 及 时 正 确 地 实 施, 为 下 阶 段 工 作 顺 利 开 展 打 下 坚 实 基 础 项 目 改 造 理 由 (1) 项 目 改 造 目 的 及 意 义 我 国 一 次 能 源 结 构 中 70~80% 由 煤 炭 提 供, 每 燃 烧 1 吨 煤 产 生 5~30kg 氮 氧 化 物 据 统 计 显 示,2011 年 全 国 氮 氧 化 物 排 放 总 量 为 万 吨,2011 年 火 电 行 业 排 放 的 氮 氧 化 物 总 量 已 增 至 1073 万 吨, 约 占 全 国 氮 氧 化 物 排 放 总 量 的 45% 在 普 遍 安 装 高 效 率 脱 硫 装 置 后, 火 电 厂 锅 炉 排 放 的 氮 氧 化 物 已 成 为 主 要 的 大 气 污 染 固 定 排 放 源 之 一 氮 氧 化 物 是 造 成 大 气 污 染 的 主 要 污 染 源 之 一 通 常 所 说 的 氮 氧 化 物 NOx 有 多 种 不 同 形 式 :N 2 O NO NO 2 N 2 O 3 N 2 O 4 和 N 2 O 5, 其 中 氮 氧 化 物 (NOx) 主 要 是 NO 和 NO 2, 吸 入 人 体 可 引 起 肺 损 害, 甚 至 造 成 肺 水 肿, 并 对 中 枢 神 经 产 生 影 响 大 气 中 的 NOx 和 挥 发 性 有 机 物 达 到 一 定 浓 度 后, 在 太 阳 光 照 射 下 经 过 一 系 列 复 杂 的 光 化 学 反 应, 产 生 光 化 学 烟 雾, 导 致 生 态 系 统 遭 受 损 害, 农 作 物 减 产 光 化 学 烟 雾 会 使 大 气 能 见 度 降 低, 对 人 眼 睛 喉 咙 有 强 烈 的 刺 激 作 用, 并 会 产 生 头 痛 呼 吸 道 疾 病 恶 化, 甚 至 会 造 成 死 亡 NOx 在 大 气 中 可 形 成 硝 酸 和 细 颗 粒 硝 酸 盐, 同 硫 酸 和 细 颗 粒 硫 酸 盐 一 起 发 生 远 距 离 输 送, 从 而 加 速 了 区 域 性 酸 雨 的 形 成 燃 煤 电 厂 是 对 大 气 污 染 物 贡 献 量 较 大 的 行 业 之 一, 为 改 善 大 气 环 境 质 量, 保 护 生 态 环 境, 对 实 现 火 电 行 业 可 持 续 发 展, 加 快 循 环 经 济 发 展, 实 现 总 量 控 制 目 标 和 污 染 物 削 减 目 标, 消 除 和 减 轻 环 境 污 染 局 面 都 具 有 重 要 意 义 (2) 项 目 改 造 目 标 根 据 最 新 颁 布 的 火 电 厂 大 气 污 染 物 排 放 标 准 (GB ) 要 求, 自

11 年 7 月 1 日 起, 现 有 燃 煤 火 力 发 电 锅 炉 NOx 排 放 浓 度, 以 及 2003 年 12 月 31 日 前 建 成 投 产 或 通 过 建 设 项 目 环 境 影 响 报 告 书 审 批 的 火 力 发 电 锅 炉 NOx 排 放 浓 度 应 控 制 在 200mg/Nm 3 以 下 ; 其 余 燃 煤 火 力 发 电 锅 炉 NOx 排 放 浓 度 应 控 制 在 100mg/Nm 3 以 下 的 要 求, 同 时 结 合 现 有 南 热 电 厂 锅 炉 NOx 排 放 浓 度 锅 炉 投 运 时 间, 南 热 电 厂 1 2 号 锅 炉 实 际 氮 氧 化 物 排 放 监 测 浓 度 在 450mg/Nm 3 左 右, 个 别 有 超 标 现 象 ( 大 于 500mg/Nm 3 ), 确 定 本 次 脱 硝 改 造 目 标 为 :1 2 号 锅 炉 氮 氧 化 物 排 放 浓 度 小 于 100mg/Nm 投 资 方 及 项 目 单 位 概 况 项 目 单 位 概 况 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 是 天 富 热 电 与 英 属 维 尔 京 群 岛 第 一 能 源 共 同 投 资 兴 建 的 中 外 合 资 企 业 公 司 总 投 资 额 万 美 元 (12 亿 元 人 民 币 ), 公 司 注 册 资 本 金 4326 万 美 元 其 中, 天 富 热 电 出 资 万 美 元, 占 注 册 资 本 金 的 75%, 第 一 能 源 出 资 万 美 元, 占 注 册 资 本 金 的 25% 1.6 工 作 简 要 过 程 2013 年 2 月 20 日, 受 石 河 子 天 富 热 电 有 限 公 司 委 托, 由 新 疆 电 力 设 计 院 承 担 石 河 子 天 富 热 电 有 限 公 司 南 热 电 厂 2³125MW 机 组 锅 炉 低 氮 及 烟 气 脱 硝 技 改 项 目 的 可 行 性 研 究 工 作 2013 年 3 月 7 日, 新 疆 电 力 设 计 院 脱 硝 专 业 人 员 到 南 热 电 厂 进 行 实 地 考 察, 并 听 取 公 司 相 关 人 员 对 现 有 工 程 建 设 及 运 行 的 介 绍, 同 时 与 公 司 相 关 技 术 人 员 进 行 了 充 分 沟 通 并 根 据 建 设 单 位 要 求, 对 国 内 同 类 机 组 脱 硝 改 造 工 程 进 行 了 全 面 的 调 研 和 收 集 资 料 2013 年 3 月 8 日 ~2012 年 3 月 25 日, 项 目 组 进 行 有 针 对 性 的 分 析 和 研 究, 完 成 了 本 项 目 烟 气 脱 硝 改 造 初 稿 的 编 写 并 向 建 设 单 位 征 求 意 见 2013 年 3 月 25~28 日, 与 电 厂 相 关 人 员 进 行 技 术 交 流, 补 充 收 集 资 料 2013 年 4 月 15 日, 完 成 低 氮 燃 烧 系 统 改 造 及 脱 硝 改 造 工 程 的 编 制 工 作 2013 年 4 月 30 日, 配 合 建 设 单 位 完 成 本 次 改 造 工 程 的 审 查 工 作 并 根 据 专 家 评 估 意 见 修 改 补 充 完 善 本 次 改 造 工 程, 正 式 出 版 在 编 制 的 工 作 过 程 中, 我 院 得 到 了 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 6

12 新 疆 天 富 热 电 股 份 有 限 公 司 以 及 相 关 单 位 的 大 力 支 持 和 帮 助, 在 此 一 并 表 示 感 谢! 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 参 加 人 员 名 单 姓 名 职 务 / 专 业 职 称 姓 名 职 务 / 专 业 职 称 蒋 红 公 司 总 工 程 师 高 工 魏 志 强 运 行 分 场 书 记 工 程 师 戚 江 平 公 司 规 划 计 划 部 高 工 高 新 玉 运 行 分 场 副 主 任 工 程 师 李 奇 隽 总 经 理 高 工 杨 世 伟 热 控 分 场 主 任 工 程 师 李 卫 星 副 总 经 理 高 工 赵 刚 热 控 分 场 副 主 任 工 程 师 曾 如 意 生 技 部 部 长 工 程 师 刘 健 雄 热 控 分 场 书 记 工 程 师 陈 新 娣 生 技 部 副 部 长 工 程 师 何 勇 化 学 分 场 主 任 工 程 师 卓 强 扩 建 工 程 组 副 组 长 工 程 师 殷 辉 生 技 部 电 气 专 责 助 工 钟 爱 民 生 技 部 金 属 专 责 助 工 本 项 目 可 研 编 制 阶 段 新 疆 电 力 设 计 院 参 加 人 员 名 单 姓 名 职 务 / 专 业 职 称 姓 名 职 务 / 专 业 职 称 刘 军 副 总 工 程 师 高 工 李 振 强 电 气 主 设 工 程 师 柳 恕 主 管 总 工 高 工 马 明 热 控 主 工 高 工 戴 伟 民 工 艺 主 工 工 程 师 贾 硕 热 控 主 设 工 程 师 刘 文 婷 工 艺 主 设 工 程 师 闫 成 技 经 主 工 高 工 刘 伟 庭 工 艺 设 计 助 工 崔 楠 技 经 主 设 工 程 师 庄 涛 电 气 主 工 工 程 师 7

13 2 南 热 电 厂 概 况 2.1 厂 址 与 电 厂 建 设 概 况 厂 址 位 置 石 河 子 市 ( 简 称 师 市 或 者 石 河 子 垦 区 ) 位 于 新 疆 维 吾 尔 自 治 区 北 疆 地 区, 地 处 天 山 北 麓 中 段, 古 尔 班 通 古 特 大 沙 漠 南 缘, 东 经 84 o 58 ~86 o 24, 北 纬 43 o 26 ~45 o 20, 土 地 面 积 7529km 2 石 河 子 市 区 位 于 垦 区 中 部, 行 政 区 域 460km 2, 石 河 子 市 城 市 自 然 地 面 由 南 向 北 由 东 向 西 均 匀 坡 度 6 ~9 东 距 自 治 区 首 府 乌 鲁 木 齐 市 150km, 地 势 平 坦 开 阔, 城 市 规 划 区 面 积 135km 2 市 区 南 有 北 疆 铁 路 和 乌 奎 高 速 公 路 贯 穿, 北 有 312 国 道 通 过, 交 通 十 分 方 便 该 厂 址 位 于 石 河 子 市 南 侧, 乌 奎 高 速 公 路 和 北 疆 铁 路 南 端, 厂 址 距 市 中 心 约 8km 厂 址 东 临 玛 纳 斯 河, 西 为 农 田, 南 接 天 山 北 麓, 北 靠 北 疆 铁 路, 厂 址 东 西 长 约 1000m, 南 北 宽 约 800m, 本 期 可 利 用 场 地 约 40hm 2, 厂 址 场 地 地 势 开 阔 地 形 平 坦, 地 势 由 东 南 向 西 北 倾 斜, 场 地 自 然 标 高 545~535m 之 间 厂 址 工 程 地 质 为 玛 纳 斯 河 冲 积 洪 积 平 原, 上 部 有 约 0.5m 厚 可 耕 地, 地 下 水 埋 深 大 于 20m 厂 址 现 为 农 田, 场 地 内 无 农 舍 和 其 他 建 构 筑 物, 地 下 无 文 物 矿 藏, 属 于 石 河 子 市 规 划 的 工 业 区 地 理 位 置, 见 图 工 程 地 质 与 水 文 气 象 地 形 地 貌 石 河 子 市 所 在 区 域 地 貌 单 元 为 天 山 北 坡 玛 纳 斯 河 西 岸 冲 洪 积 平 原, 原 始 地 貌 则 属 玛 纳 斯 河 西 岸 的 Ⅱ Ⅲ 级 阶 地, 地 形 平 坦 开 阔 自 然 坡 降 3~12, 地 势 上 呈 南 高 北 低 之 趋 势, 现 为 耕 地 地 面 标 高 介 于 ~556.68m 之 间, 现 为 耕 地 本 工 程 厂 址 地 处 天 山 北 麓 山 前 倾 斜 平 原 上, 玛 纳 河 冲 洪 积 扇 的 中 部, 地 形 平 坦 开 阔 现 地 而 标 高 ~491.OOm 南 热 电 厂 厂 区 地 势 上 呈 南 高 北 低 之 趋 势, 自 然 坡 降 3~12, 地 面 标 高 介 于 ~556.68m 之 间 工 程 地 质 根 据 新 疆 维 吾 尔 自 治 区 区 域 地 质 志, 测 区 在 构 造 单 元 上 属 于 准 噶 尔 北 天 山 褶 皱 系, 乌 鲁 木 齐 山 前 沉 陷 带 西 段 南 缘 的 玛 纳 斯 断 陷 带 由 于 受 燕 山 和 喜 马 拉 雅 运 动 的 影 响, 构 造 线 基 本 为 东 西 和 北 西 西 向 两 个 方 向, 形 成 了 许 多 北 西 西 ~ 南 东 东 向 压 性 及 压 扭 性 断 裂 南 西 ~ 北 东 向 与 北 西 ~ 南 东 向 张 扭 性 断 裂, 以 及 轴 向 与 天 山 平 行 的 一 系 列 褶 皱 8

14 地 层 岩 性 为 第 四 系 上 更 新 统 (Q3) 与 全 新 统 (Q4) 的 冲 洪 积 松 散 堆 积 物 : 上 部 为 黄 土 状 粉 质 粘 土, 下 部 为 卵 石 属 二 元 结 构 厂 区 地 下 水 类 型 为 潜 水 型, 以 第 四 系 松 散 岩 类 孔 隙 裂 隙 水 为 主 补 给 来 源 主 要 是 大 气 降 水 及 融 雪 水 径 流 方 向 受 地 形 控 制 与 现 代 地 形 相 一 致 地 下 水 位 埋 藏 深 度 介 于 80~150m 之 间 可 不 考 虑 地 下 水 对 基 础 的 影 响 该 厂 区 属 季 节 性 冻 结 区, 根 据 现 场 调 查 及 有 关 资 料, 地 基 土 的 最 大 冻 结 深 度 为 1.40m 该 厂 区 可 按 非 自 重 湿 陷 性 场 地 考 虑, 地 基 湿 陷 等 级 可 按 Ⅰ 级 考 虑, 湿 陷 下 限 为 1 层 黄 土 状 粉 质 粘 土 的 底 部 该 厂 区 的 易 溶 盐 含 量 小 于 0.3%, 属 非 盐 渍 土 场 地 硫 酸 盐 含 量 未 超 过 1%, 可 不 考 虑 盐 胀 性 土 壤 对 混 凝 土 无 腐 蚀 性, 对 钢 筋 混 凝 土 结 构 的 钢 筋 和 钢 结 构 无 腐 蚀 性 厂 区 地 基 土 具 有 二 元 结 构 的 特 点, 上 部 黄 土 状 粉 质 粘 土, 具 有 轻 微 湿 陷 性, 承 载 力 相 对 较 低 ; 下 部 卵 石 层, 厚 度 大 承 载 力 高, 是 理 想 的 天 然 地 基 持 力 层 和 下 卧 层 对 重 要 建 ( 构 ) 筑 物, 当 基 础 底 面 位 于 2 层 卵 石 时, 可 采 用 天 然 地 基 ; 当 基 础 底 面 位 于 1 层 黄 土 状 粉 质 粘 土 时, 可 采 用 砂 ( 砾 ) 卵 石 垫 层 方 案, 进 行 地 基 处 理 对 一 般 建 ( 构 ) 筑 物, 可 根 据 对 地 基 的 要 求 和 地 层 的 分 布 情 况, 采 用 天 然 地 基 或 换 土 垫 层 方 案 需 说 明 的 是 : 如 果 在 今 后 的 勘 察 中 发 现 有 厚 度 较 大 的 软 弱 夹 层, 应 进 行 强 度 和 变 形 验 算, 当 不 满 足 要 求 时 可 采 取 旋 喷 桩 或 灌 注 桩 进 行 加 固 处 理, 亦 可 采 取 结 构 措 施 拟 建 厂 址 区 的 场 地 土 类 型 为 中 硬 场 地 土, 建 筑 场 地 类 别 为 Ⅱ 类 按 中 国 地 震 动 参 数 区 划 图 (GB 图 A1 B1) 的 划 分, 地 震 动 峰 值 加 速 度 为 0.20g, 地 震 动 反 应 普 特 征 周 期 为 0.40s, 地 区 抗 震 设 防 烈 度 为 8 度 水 文 地 质 石 河 子 市 境 内 主 要 河 流 有 玛 纳 斯 河 宁 家 河 个 沟 河 大 南 沟 巴 音 沟 河 等 厂 区 东 约 2km 为 玛 纳 斯 河, 厂 址 属 市 政 管 网 覆 盖 区 域, 不 受 雨 洪 灾 害 等 影 响 厂 区 排 水 入 附 近 市 政 排 污 系 统 气 象 条 件 石 河 子 地 区 处 于 欧 亚 大 陆 腹 地, 四 周 高 山 环 抱, 远 离 海 洋, 是 典 型 的 大 陆 性 气 候 其 气 候 特 征 主 要 表 现 为, 气 温 变 化 剧 烈, 日 照 充 足, 雨 量 稀 少, 春 季 冷 空 气 侵 袭 频 繁, 气 温 极 不 稳 定, 夏 季 雨 较 多, 秋 季 天 气 晴 朗, 冬 季 天 气 稳 定 而 严 寒 侵 袭 频 繁, 气 温 极 不 稳 定, 夏 季 雨 较 多, 秋 季 天 气 晴 朗, 冬 季 天 气 稳 定 而 严 寒 据 石 河 子 气 象 站 建 站 以 来 40 多 年 实 测 资 料 统 计, 本 站 常 规 气 象 要 素 如 下 : 9

15 累 年 极 端 最 高 气 温 :42.2, 出 现 时 间 1975 年 7 月 13 日 累 年 极 端 最 低 气 温 :-39.8, 出 现 时 间 1954 年 12 月 29 日 年 平 均 气 温 : 7.4 累 年 平 均 气 压 : 累 年 最 高 气 压 : 累 年 最 低 气 压 : 968.3hPa 970.6hPa 965.5hPa 累 年 最 大 一 日 降 水 量 :39.2mm, 出 现 时 间 1999 年 8 月 14 日 累 年 最 大 一 次 降 水 量 及 历 时 :54.6mm, 出 现 时 间 1999 年 8 月 13 日 ~14 日 累 年 年 平 均 降 水 量 : 209.6mm 累 年 年 最 大 降 水 量 : 339.7mm 出 现 时 间 1999 年 累 年 年 最 小 降 水 量 : 124.9mm 出 现 时 间 1978 年 累 年 年 平 均 降 雨 日 数 :57d 累 年 最 大 连 续 降 水 日 数 及 出 现 日 期 :2d, 出 现 时 间 1999 年 8 月 13 日 ~14 日 累 年 年 平 均 蒸 发 量 : mm 累 年 年 最 大 蒸 发 量 : mm (1997 年 ) 累 年 年 最 小 蒸 发 量 : mm (1994 年 ) 累 年 平 均 相 对 湿 度 : 65% 最 小 相 对 湿 度 : 累 年 平 均 水 汽 压 : 累 年 平 均 风 速 : 0%, 出 现 时 间 1962 年 3 月 31 日 7.6hPa 1.5m/s 累 年 最 大 积 雪 深 度 : 54.0cm 出 现 时 间 2000 年 1 月 2d 累 年 最 大 冻 土 深 度 : 140cm 出 现 时 间 1969 年 3 月 4d 累 年 年 平 均 沙 暴 日 数 :1d 累 年 年 平 均 雷 暴 日 数 :15d 累 年 年 平 均 积 雪 日 数 :109d 累 年 年 平 均 大 风 日 数 : 11d 累 年 年 平 均 晴 天 日 数 : 83d 累 年 年 平 均 日 照 时 数 : h 累 年 年 平 均 日 照 百 分 率 :62% 累 年 主 导 风 向 为 : S, 次 主 导 风 向 为 :NE 10

16 最 多 冻 融 次 数 : 4 次 累 年 年 平 均 结 冰 日 数 : 152d(10 月 12 日 ~4 月 10 日 ) 50 年 一 遇 10min 平 均 最 大 风 速 按 30m/s 考 虑, 对 应 计 算 风 压 为 0.56kN/m 交 通 运 输 (1) 铁 路 运 输 条 件 石 河 子 市 境 内 有 北 疆 铁 路 自 东 向 西 通 过, 并 在 石 河 子 市 设 有 铁 路 站 可 供 电 厂 大 件 设 备 经 铁 路 运 输 至 石 河 子 站 卸 货, 再 由 公 路 运 输 进 厂 (2) 公 路 运 输 条 件 石 河 子 地 区 有 312 国 道 和 乌 奎 高 速 公 路, 石 河 子 市 区 内 公 路 路 网 已 形 成, 公 路 运 输 方 便, 电 厂 燃 煤 由 厂 址 东 侧 的 公 路 运 输 进 厂 电 厂 进 厂 公 路 接 自 乌 奎 高 速 公 路 盘 道 向 西 南 引 接 电 厂, 进 厂 道 路 长 约 2km, 采 用 7m 宽 混 凝 土 路 面 运 煤 道 路 接 自 石 河 子 市 道 路 网 引 接 进 厂 长 约 0.5km, 采 用 6m 宽 混 凝 土 路 面 运 灰 渣 道 路 从 厂 区 扩 建 端 引 出, 接 入 城 市 路 网 运 至 灰 场 2.2 电 厂 建 设 概 况 现 有 南 热 电 厂 装 机 容 量 为 250MW(2³125MW) 机 组, 配 2 台 500t/h 燃 煤 锅 炉 一 号 机 组 于 2007 年 9 月 26 日 并 网 发 电 ; 二 号 机 组 于 2008 年 4 月 16 日 燃 煤 及 用 水 煤 源 及 煤 种 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 2³500t/h 煤 粉 锅 炉, 由 新 疆 神 化 准 东 五 彩 湾 中 联 及 天 池 能 源 等 供 煤 主 要 矿 区 到 南 热 电 厂 的 平 均 运 距 约 300km, 厂 外 运 输 采 用 公 路 运 输 进 厂 锅 炉 现 有 燃 煤 煤 质 分 析 灰 成 分 分 析 及 耗 煤 量, 见 表 2.2-1~ 表 表 燃 料 工 业 分 析 和 元 素 分 析 表 名 称 符 号 单 位 设 计 煤 种 混 合 煤 种 收 到 基 碳 分 Car % 收 到 基 氢 分 Har % 收 到 基 氧 分 Oar % 收 到 基 氮 分 Nar % 收 到 基 硫 分 St,ar % 干 燥 无 灰 基 挥 发 分 Vdaf %

17 名 称 符 号 单 位 设 计 煤 种 混 合 煤 种 收 到 基 灰 分 Aar % 收 到 基 水 分 Mar % 空 气 干 燥 基 水 分 Mad % 收 到 基 低 位 发 热 量 Qnet,ar MJ/kg 可 磨 性 系 数 HGI 灰 变 形 温 度 DT 灰 软 化 温 度 ST 灰 流 动 温 度 FT 表 灰 成 分 分 析 数 据 表 名 称 符 号 单 位 设 计 煤 质 混 合 煤 质 二 氧 化 硅 SiO2 % 三 氧 化 二 铝 Al2O3 % 三 氧 化 二 铁 Fe2O3 % 氧 化 钙 CaO % 氧 化 镁 MgO % 氧 化 钠 Na2O % 氧 化 钾 K2O % 二 氧 化 钛 TiO2 % 三 氧 化 硫 SO3 % 其 它 % 1.2 表 燃 煤 量 消 耗 表 ( 单 台 炉 ) 项 目 设 计 煤 种 混 合 煤 种 1³500t/h 2³500t/h 1³500t/h 2³500t/h 小 时 耗 煤 量 t/h 日 耗 煤 量 t/d 年 耗 煤 量 ³10 4 t/a 注 : 机 组 日 利 用 小 时 数 为 20 小 时, 年 利 用 小 时 数 为 7000 小 时 由 表 中 可 知 : 南 热 电 2 台 500t/h 锅 炉 年 耗 煤 量 设 计 煤 种 约 89.74³10 4 t, 混 合 煤 种 约 99.23³10 4 t 水 源 及 水 质 南 热 电 厂 (2³125MW) 供 水 由 引 玛 济 石 工 程 供 给, 水 源 地 在 十 户 窑 村 以 南 1.7km 到 石 河 子 市 与 沙 湾 县 行 政 区 界, 玛 纳 斯 河 河 谷 西 岸 的 Ⅱ Ⅲ 级 阶 地 上, 南 北 向 长 为 1000m, 12

18 东 西 宽 为 530m 其 地 下 水 资 源 量 为 0.595³10 8 m 3 /a, 折 和 流 量 为 1.887m 3 /s, 沿 玛 纳 斯 河 河 谷 的 西 岸 阶 地 至 石 河 子 火 车 站 附 近, 全 长 约 16km, 输 水 设 计 流 量 为 1.5m 3 /s 南 热 电 厂 现 有 两 条 供 水 管 线 第 一 条 管 线 由 #1 #6 水 源 引 接, 第 二 条 管 线 由 #2~ #5 水 源 引 接 两 条 供 水 管 管 径 均 为 DN500, 二 条 线 总 供 水 能 力 为 1500m 3 /h 即 使 其 中 一 条 供 水 管 停 运 检 修, 另 一 条 供 水 管 的 供 水 能 力 也 基 本 能 满 足 全 厂 最 大 耗 水 量 与 低 氮 燃 烧 及 脱 硝 有 关 的 系 统 及 设 备 本 次 低 氮 燃 烧 系 统 及 脱 硝 改 造 有 关 的 系 统 及 设 备, 主 要 有 锅 炉 空 预 器 引 风 机 以 及 电 气 热 控 系 统 等 (1) 概 述 根 据 锅 炉 说 明 书, 南 热 电 1 2 号 锅 炉 型 号 为 DGJ500/13.8-Ⅱ4, 额 定 蒸 发 量 为 500t/h 锅 炉 为 型 布 置 超 高 压 自 然 循 环 汽 包 炉 单 炉 膛 燃 烧 器 四 角 布 置, 切 圆 燃 烧 平 衡 通 风 固 态 排 渣 采 用 回 转 式 空 气 预 热 器, 露 天 布 置 全 钢 结 构 双 排 柱 布 置 (2) 锅 炉 主 要 尺 寸 锅 炉 左 右 柱 距 ( 最 大 宽 度 ) 锅 炉 前 后 柱 距 ( 最 大 深 度 ) 炉 顶 雨 棚 标 高 汽 包 顶 梁 上 标 高 顶 板 主 梁 上 标 高 锅 炉 运 转 层 标 高 炉 膛 宽 度 ( 左 右 侧 水 冷 壁 中 心 线 距 离 ) 炉 膛 深 度 ( 前 后 水 冷 壁 中 心 线 距 离 ) 过 热 蒸 汽 出 口 集 箱 标 高 省 煤 器 进 口 集 箱 标 高 汽 包 中 心 线 标 高 顶 棚 管 中 心 线 标 高 水 冷 壁 下 集 箱 中 心 线 标 高 水 平 烟 道 深 尾 部 竖 井 深 mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm 4500 mm 3700 mm 6800 mm 炉 膛 断 面 尺 寸 为 10400³10400, 前 后 水 冷 壁 下 部 形 成 倾 角 为 55 的 冷 灰 斗, 后 墙 13

19 水 冷 壁 上 部 向 炉 内 突 出 2500mm 形 成 折 焰 角 (3) 制 粉 系 统 及 燃 烧 器 本 工 程 采 用 冷 一 次 风 正 压 直 吹 式 送 粉 制 粉 系 统, 每 台 锅 炉 配 4 台 磨 煤 机 磨 煤 机 型 号 :MPS160, 设 计 煤 粉 细 度 R90=20% 燃 烧 器 主 要 计 算 结 果, 见 表 2.2-4( 设 计 煤 种,B-MCR) 表 燃 烧 器 设 计 数 据 项 目 风 速 (m/s) 风 温 ( ) 阻 力 (Pa) 一 次 风 二 次 风 周 界 风 / 煤 粉 燃 烧 器 为 四 角 布 置 切 向 燃 烧 喷 嘴 固 定 百 叶 窗 式 水 平 浓 淡 直 流 燃 烧 器 采 用 切 圆 布 置 方 式, 假 想 切 圆 直 径 为 Ф 513.3mm 每 角 燃 烧 器 共 布 置 10 层 喷 口, 其 中 有 4 层 一 次 风 喷 口, 一 层 顶 二 次 风 (OFA) 喷 口, 5 层 二 次 风 喷 口 ( 其 中 两 层 布 置 有 燃 油 装 置 ), 一 次 风 喷 口 布 置 有 周 界 风 为 了 满 足 锅 炉 最 低 不 投 油 稳 燃 负 荷 要 求, 采 用 百 叶 窗 式 水 平 浓 淡 燃 烧 器, 组 织 浓 淡 偏 差 燃 烧 燃 油 点 火 装 置 主 要 由 大 小 油 枪 及 电 动 推 进 器 等 组 成, 每 炉 8 套, 分 别 布 置 在 2 层 二 次 风 喷 口 中 所 有 二 次 风 及 周 界 风 风 门 由 执 行 器 驱 动, 能 满 足 自 动 调 节 的 要 求 锅 炉 设 有 大 风 箱, 固 定 在 两 侧 墙 水 冷 壁 上, 随 水 冷 壁 一 同 膨 胀 (4) 省 煤 器 省 煤 器 由 省 煤 器 蛇 行 管 上 段 下 段 及 其 集 箱 和 连 接 管 组 成 给 水 由 炉 后 三 通 引 入, 通 过 大 口 径 连 接 管 接 入 两 侧 Ф 219³25 的 省 煤 器 入 口 集 箱 2 根 20G 管 子 连 接 为 提 高 受 热 面 的 使 用 寿 命, 省 煤 器 的 平 均 烟 速 受 到 严 格 控 制, 省 煤 器 蛇 行 管 采 用 Ф 32³4 材 质 20G, 错 列 布 置, 横 向 节 距 100mm, 共 254 片 管 屏 的 重 量 通 过 支 撑 梁 传 递 到 省 煤 器 护 板 上, 在 传 递 到 锅 炉 构 架 上 最 上 层 两 排 管 子 布 置 有 防 磨 盖 板, 弯 头 处 布 置 有 防 磨 罩 省 煤 器 入 口 集 箱 上 布 置 有 再 循 环 管 和 疏 水 管 ; 给 水 经 加 热 后, 在 两 侧 省 煤 器 出 口 集 箱 汇 集, 然 后 各 通 过 6 根 Ф 108³10 的 连 接 管 引 入 汽 包 (5) 空 预 器 本 回 转 式 空 气 预 热 器 是 根 据 美 国 ABB-CE 预 热 器 公 司 的 技 术 进 行 设 计 和 制 造 型 号 LAP7930/1900 表 示 容 克 式 空 气 预 热 器, 转 子 直 径 7930mm, 蓄 热 元 件 高 度 自 上 而 下 分 别 14

20 为 和 300mm, 冷 段 300mm 蓄 热 元 件 为 低 合 金 耐 腐 蚀 的 考 登 钢, 其 余 热 段 蓄 热 元 件 为 碳 钢, 每 台 预 热 器 金 属 重 量 约 203 吨, 其 中 转 动 重 量 约 137 吨 ( 约 占 总 重 的 2/3) 本 空 气 预 热 器 的 结 构 是 三 分 仓 型 式 其 详 细 参 数 见, 见 表 表 空 气 预 热 器 空 气 预 热 器 详 细 参 数 数 据 型 式 三 分 仓 回 转 式 空 气 预 热 器 蓄 热 元 件 高 度 型 号 LAP7930/1900 自 上 而 下 分 别 转 速 r/min 1.36 为 和 300 毫 米, 冷 段 300 毫 米 为 低 转 子 直 径 mm 7930 合 金 耐 腐 蚀 的 考 登 钢, 其 余 为 碳 钢 空 预 器 驱 动 电 机 型 号 Y2-160L-6 额 定 功 率 KW 11 额 定 电 压 V 380 额 定 电 流 A 24.7 转 速 r/min 970 河 北 电 机 有 限 空 预 器 驱 动 辅 助 电 机 型 号 Y132S1-4 公 司 额 定 功 率 KW 5.5 额 定 电 压 V 380 额 定 电 流 A 14.6 转 速 r/min 1440 空 预 器 导 向 轴 承 导 向 轴 承 型 号 双 列 向 心 球 面 滚 子 轴 承 润 滑 方 式 油 浴 + 循 环 润 滑 油 150 号 极 压 工 业 齿 轮 油 容 量 L 30 空 预 器 推 力 轴 承 推 力 轴 承 型 号 90394/600 采 用 推 力 向 心 球 面 滚 子 轴 承 润 滑 方 式 油 浴 + 循 环 润 滑 油 150 号 极 压 工 业 齿 轮 油 容 量 L

21 油 泵 电 机 型 号 Y90L-4 功 率 kw 1.5 电 压 V 380 电 流 A 3.7 转 速 r/min 1400 绝 缘 等 级 B 最 大 工 作 压 力 MPa 0.6 冷 却 水 压 力 MPa 0.2~0.3 冷 却 耗 水 量 kg/min 15 泵 热 动 开 关 启 动 温 度 55 停 泵 温 度 45 超 温 报 警 温 度 70 电 压 V 380 海 门 市 电 机 有 限 公 司 最 大 流 量 不 超 过 45 kg/min 实 际 没 有 投 用 引 风 机 1 号 2 号 锅 炉 引 风 机 参 数, 见 表 表 锅 炉 引 风 机 详 细 参 数 数 据 序 号 名 称 项 目 单 位 数 值 备 注 型 号 Y F 1 引 风 机 数 量 台 / 炉 2 南 通 大 通 宝 富 流 量 m 3 /h 风 机 有 限 公 司 风 压 Pa 5300( 静 压 ) 转 速 r/min 980 型 号 YKK 数 量 台 / 炉 2 2 功 率 KW 1000 引 风 机 西 安 西 玛 电 机 电 压 V 6000 电 动 机 有 限 公 司 电 流 A 119 转 速 r/min 990 绝 缘 等 级 F 空 压 机 电 厂 现 有 三 台 除 灰 空 压 机 用 于 电 除 尘 吹 灰, 每 台 空 压 机 功 率 220kW, 排 气 压 力 0.8MPa, 排 气 量 34.5m 3 /min 两 台 炉 运 行 时 采 用 两 用 一 备 方 式 运 行 进 行 灰 的 输 送 (75m 3 /min); 一 台 炉 运 行 时 一 般 采 用 一 用 两 备 方 式 运 行 空 压 机 出 口 连 接 2 台 15m 3 储 气 罐 16

22 厂 用 仪 用 空 压 机 有 三 台, 每 台 功 率 110kW, 排 气 压 力 0.8MPa, 排 气 量 19.8m 3 /min, 负 责 全 厂 仪 用 气 的 供 给 ( 包 括 1,2 号 锅 炉 气 动 门 空 气 炮 火 焰 电 视 省 煤 器 灰 斗 仓 泵 等 设 备 用 气, 输 煤 各 皮 带 除 尘 器 清 灰, 化 学 制 水, 制 氢, 及 电 除 尘 吹 灰 系 统 仪 用 气 ), 在 用 气 量 大 的 时 候 一 般 采 用 两 用 一 备 方 式 运 行, 用 气 量 小 的 时 候 采 用 一 用 两 备 方 式 运 行 在 锅 炉 高 负 荷, 灰 量 大, 化 学 制 氢 时 都 必 须 两 台 仪 用 空 压 机 运 行 才 能 保 证 供 气 充 足 (40m 3 /min) 出 口 接 有 2 台 20m 3 储 气 罐, 其 中 1 台 接 至 仪 用 空 气 母 管,1 台 接 至 厂 用 空 气 母 管, 采 用 母 管 制 连 接 干 燥 器 与 空 压 机 相 互 连 锁 厂 区 总 平 面 布 置 主 厂 房 区 布 置 在 厂 区 中 部 偏 东, 主 厂 房 固 定 端 朝 东, 扩 建 端 向 西 110kV 和 220kV 出 线, 热 网 出 线 向 北, 以 靠 近 石 河 子 市 中 心, 厂 区 规 划 用 地 东 西 长 约 1000m( 含 二 期 用 地 ) 南 北 宽 约 800m 厂 区 占 地 约 35hm 2 厂 前 区 布 置 在 主 厂 房 固 定 端 东 侧, 以 方 便 进 厂 道 路 引 接 及 朝 向, 进 厂 道 路 接 自 乌 奎 高 速 公 路 盘 道, 向 西 南 引 接 进 厂 厂 区 采 用 三 列 式 布 置 格 局, 自 北 向 南 依 次 为 110kV 和 220kV 配 电 装 置 主 厂 房 煤 场, 全 厂 竖 向 设 计 采 用 平 坡 布 置, 自 东 南 向 西 北 倾 斜 东 西 方 向 设 计 坡 度 3, 南 北 方 向 设 计 坡 度 4, 综 合 坡 度 5 布 置 格 局 : 根 据 场 地 宽 度 主 厂 房 布 置 在 厂 区 中 间,110kV 升 压 站 和 220kV 升 压 站 在 主 厂 房 北 部 煤 场 布 置 在 主 厂 房 南 部, 厂 前 区 布 置 在 主 厂 房 东 部, 自 然 冷 水 塔 群 布 置 在 110kV 升 压 站 东 部 在 厂 前 区 进 厂 道 路 南 侧 布 置 有 除 灰 系 统 的 灰 渣 分 除 装 置, 水 净 化 系 统 和 附 属 建 构 筑 物 主 厂 房 固 定 端 朝 东, 向 西 扩 建, 主 厂 房 采 用 三 列 式 布 置 电 气 石 河 子 天 富 南 热 电 厂 一 期 工 程 配 备 两 台 125MW 全 氢 冷 发 电 机, 均 由 俄 罗 斯 埃 尔 西 比 机 电 股 份 公 司 生 产 发 电 机 出 口 电 压 为 10.5kV, 每 台 发 电 机 与 一 台 容 量 为 kVA 升 压 三 圈 变 压 器 组 成 发 电 机 - 变 压 器 组, 接 入 110kV 及 220kV 母 线 发 电 机 出 口 设 断 路 器 和 刀 闸, 中 性 点 采 用 经 单 相 电 压 互 感 器 接 地, 发 电 机 励 磁 方 式 采 用 机 端 自 并 励 静 态 励 磁 6kV 高 压 厂 用 电 系 统 为 中 性 点 不 接 地 运 行 方 式, 采 用 按 炉 分 段 单 母 线 接 线, 每 台 炉 设 置 A B 两 段 一 期 工 程 为 两 炉 两 机,6kV 共 分 五 段, 分 别 为 6kV ⅠA 段 6kV Ⅰ B 段 6kV ⅡA 段 6kV ⅡB 段 6kV 备 用 段 每 台 机 组 的 高 压 厂 用 电 源 从 主 变 低 压 侧 引 接, 通 过 厂 高 变 供 6kV A 段 和 B 段 起 动 备 用 电 源 采 用 明 备 用 接 线 方 式, 电 源 引 自 110kV 母 线, 经 起 / 备 变 降 压 至 6kV 供 6kV 备 用 段 6kV 厂 用 电 系 统 不 设 公 用 段, 公 用 负 荷 分 别 接 在 6kV 厂 用 各 段 工 作 母 线 上 17

23 380V 厂 用 电 系 统 为 中 性 点 直 接 接 地 系 统, 采 用 单 母 线 经 刀 闸 分 段 接 线 方 式, 工 作 电 源 和 备 用 电 源 分 别 接 在 A 段 和 B 段 上, 平 时 整 段 运 行 锅 炉 运 行 现 状 分 析 锅 炉 运 行 情 况 (1) 本 工 程 采 用 大 油 枪 及 微 油 点 火 装 置 在 锅 炉 点 火 低 负 荷 稳 燃 运 行 时, 大 油 枪 投 运 消 耗 燃 油 多, 由 于 燃 烧 不 完 全 造 成 电 厂 黑 烟 排 放, 环 保 不 达 标 ; 同 时 由 于 燃 油 不 完 全 燃 烧 产 生 的 油 膜 会 堵 塞 污 染 脱 硝 催 化 剂, 使 其 中 毒, 催 化 剂 失 效 故 本 次 将 大 油 枪 点 火 系 统 更 换 为 无 油 点 火 系 统 (2) 该 锅 炉 原 燃 烧 器 为 早 期 燃 烧 设 备, 水 平 浓 淡 煤 粉 燃 烧 器, 一 层 紧 凑 型 OFA, 无 分 离 燃 尽 风 SOFA 无 较 大 的 还 原 区, 低 NOx 措 施 有 限 另 外, 炉 膛 容 积 与 燃 尽 高 度 条 件 均 有 限 制, 必 须 通 过 采 用 分 离 燃 尽 风, 建 立 较 大 的 还 原 区, 才 可 以 进 一 步 还 原 NOx 该 锅 炉 实 际 燃 用 的 煤 质 挥 发 份 较 高, 灰 熔 点 很 低 目 前 实 际 运 行 中 一 次 风 速 偏 高, 导 致 煤 粉 着 火 燃 尽 性 能 变 差 引 风 机 运 行 参 数 引 风 机 实 际 运 行 参 数, 见 表 表 锅 炉 引 风 机 运 行 数 据 项 目 1 号 炉 2 号 炉 主 汽 流 量 (t/h) 给 煤 量 (t/h) 甲 引 风 机 电 流 A 乙 引 风 机 电 流 A 甲 引 风 机 频 率 Hz 乙 引 风 机 频 率 Hz 甲 引 风 机 出 口 风 烟 kpa 乙 引 风 机 出 口 风 烟 kpa 甲 氧 量 值 % 乙 氧 量 值 % 由 于 未 来 燃 煤 不 可 控 制, 同 时 实 际 运 行 当 中 排 烟 温 度 偏 离 设 计 值, 通 过 对 烟 气 量 及 温 度 的 修 正, 并 且 加 上 此 次 脱 硝 改 造 所 增 加 的 阻 力, 需 对 电 厂 现 有 引 风 机 进 行 改 造, 以 保 证 未 来 电 厂 正 常 运 行 空 压 机 运 行 情 况 18

24 目 前, 南 热 电 厂 两 种 空 压 机 已 经 用 了 五 年 多 了, 设 备 老 化, 造 成 出 力 不 够 ( 大 约 只 有 额 定 出 力 的 80% 左 右 ) 造 成 除 灰 用, 厂 用 仪 用 气 供 气 形 势 比 较 严 峻, 电 厂 已 采 取 措 施 予 以 解 决 二 期 2³330MW 机 组 建 成 后 也 可 从 二 期 引 接 现 南 热 电 配 有 三 台 仪 用 空 压 机, 厂 家 为 博 莱 特 空 气 压 缩 机 有 限 公 司 仪 用 空 压 机 与 干 燥 机 参 数 如 下 : (1) 仪 用 空 压 机 型 号 :blt /8 排 气 压 力 :P=0.8MPa, 吸 入 压 力 :P=0.1MPa, 流 量 =20m 3 /min (2) 干 燥 机 型 号 :SMD-040NW 集 装 式 处 理 量 :40m 3 /min, 吸 入 温 度 :42, 吸 附 剂 : 活 性 氧 化 铝, 工 作 压 力 :1.0MPa 由 于 仪 用 空 压 机 空 气 干 燥 装 置 出 力 不 足, 造 成 压 缩 空 气 的 品 质 较 差, 主 要 是 冬 季 空 气 含 水 含 油 量 较 大, 影 响 机 组 正 常 运 行 及 安 全 生 产, 因 此 此 次 脱 硝 改 造 计 划 对 仪 用 空 压 机 干 燥 机 进 行 改 造 电 厂 主 要 热 力 控 制 方 式 和 水 平 号 2 号 机 组 控 制 系 统 新 疆 天 富 南 热 电 厂 一 期 工 程 1 号 2 号 炉 采 用 分 散 控 制 系 统 (DCS) 为 主 的 控 制 方 式 分 散 控 制 系 统 (DCS) 采 用 北 京 华 电 南 自 控 制 系 统 科 技 有 限 公 司 的 TCS3000 系 统 1 号 2 号 机 组 锅 炉 DCS 机 柜 布 置 在 主 厂 房 电 子 设 备 间, 在 主 厂 房 集 控 室 进 行 操 作 脱 硫 控 制 系 统 新 疆 天 富 南 热 电 厂 一 期 工 程 脱 硫 采 用 分 散 控 制 系 统 (DCS) 为 主 的 控 制 方 式 分 散 控 制 系 统 (DCS) 采 用 和 利 时 公 司 生 产 的 SMART5.1 分 散 控 制 系 统 操 作 员 站 共 2 台, 设 置 在 脱 硫 综 合 楼 控 制 室 内 化 水 控 制 系 统 新 疆 天 富 南 热 电 厂 一 期 工 程 的 化 水 程 控 系 统 现 有 2 台 操 作 员 站,PLC 使 用 西 门 子 的 414H, 组 态 软 件 为 IFIX 火 灾 报 警 系 统 新 疆 天 富 南 热 电 厂 一 期 工 程 全 厂 火 灾 报 警 系 统 使 用 的 是 海 湾 安 全 技 术 有 限 公 司 提 供 的 JB-QG/QT-GST5000 产 品 全 厂 工 业 电 视 系 统 新 疆 天 富 南 热 电 厂 一 期 工 程 全 厂 工 业 电 视 系 统 由 天 富 信 息 有 限 公 司 统 一 设 计, 摄 像 头 为 海 康 威 视 产 品 二 期 扩 建 工 程 的 全 厂 工 业 电 视 系 统 尚 未 招 标 19

25 2.2.9 大 气 污 染 物 排 放 状 况 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 提 供 的 目 前 烟 气 中 NOx 的 浓 度 为 450mg/Nm 3, 偶 尔 有 超 标 达 到 500mg/Nm 3 本 项 目 主 要 原 料 是 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 2³125MW 机 组 1 2 号 燃 煤 锅 炉 的 烟 气 主 要 参 数, 见 表 表 烟 气 主 要 参 数 表 序 号 原 料 名 称 单 位 数 量 备 注 1 烟 气 量 ( 湿 ) Nm 3 /h 实 际 O2 量, 一 台 炉 2 烟 气 量 ( 干 ) Nm 3 /h 实 际 O2 量, 一 台 炉 号 炉 排 放 浓 度 mg/nm 平 均 值 现 有 南 热 电 厂 装 机 容 量 为 2³125MW 机 组, 配 2 台 500t/h 高 压 煤 粉 锅 炉 2 台 燃 煤 锅 炉 出 口 总 烟 气 量 Nm 3 /h 的 烟 气 ( 干 ), 根 据 热 电 厂 提 供 基 础 资 料, 现 有 1 2 号 锅 炉 氮 氧 化 物 排 放 浓 度 在 450mg/Nm 3, 由 以 上 数 据 可 以 看 出 :NOx 排 放 浓 度 1 2 号 炉 均 超 出 火 电 厂 大 气 污 染 物 排 放 标 准 (GB )100mg/Nm 3 的 要 求 20

26 3 项 目 建 设 条 件 3.1 建 设 场 地 本 期 工 程 脱 硝 改 造 主 要 设 施 分 为 脱 硝 还 原 剂 储 存 制 备 区 和 脱 硝 反 应 区 两 部 分 结 合 本 期 工 程 实 际, 脱 硝 反 应 器 拟 布 置 在 锅 炉 最 后 一 排 钢 柱 和 除 尘 器 进 口 之 间 空 预 器 区 域 上 方, 烟 气 由 省 煤 器 出 口 引 出 至 脱 硝 反 应 器, 完 成 脱 硝 反 应 后 的 烟 气 再 引 回 空 预 器 入 口 本 期 工 程 烟 气 脱 硝 改 造 工 艺 拟 选 用 液 氨 作 为 还 原 剂, 脱 硝 还 原 剂 储 存 制 备 区 域 拟 2 ³125MW 工 程 与 新 建 2³330MW 工 程 共 用 一 个 氨 区 3.2 脱 硝 还 原 剂 选 择 还 原 剂 特 性 火 电 厂 脱 硝 还 原 剂 选 择 是 整 个 脱 硝 系 统 中 很 重 要 的 一 个 环 节 目 前, 世 界 上 脱 硝 系 统 最 常 用 的 还 原 剂 有 三 种 : 液 氨 氨 水 和 尿 素 无 水 氨 的 特 性 : 亦 名 液 氨, 为 GB 规 定 之 危 险 品, 危 险 物 编 号 无 色 气 体, 有 刺 激 性 恶 臭 味 液 态 氨 变 气 态 氨 时 会 膨 胀 850 倍, 并 形 成 氨 云 氨 蒸 气 与 空 气 混 合 物 爆 炸 极 限 16~25%( 最 易 引 燃 浓 度 17%) 和 遇 高 温 (93 C 以 上 ) 时 有 爆 炸 的 危 险, 氨 和 空 气 混 合 物 达 到 上 述 浓 度 范 围 遇 明 火 会 燃 烧 和 爆 炸, 如 有 油 类 或 其 它 可 燃 性 物 质 存 在, 则 危 险 性 更 高 氨 水 的 特 性 : 氨 水 与 无 水 氨 都 属 于 危 险 化 学 品 氨 溶 液 : 含 氨 >50% 的 氨 溶 液, 危 险 货 物 编 号 为 %< 含 氨 <50% 为 危 险 货 物 品 名 表 危 险 化 学 品 名 录 (2012 版 ) 规 定 之 危 险 品, 危 险 物 编 号 为 %< 含 氨 35% 的 氨 溶 液, 危 险 货 物 编 号 为 82503; 用 于 脱 硝 的 还 原 剂 通 常 采 用 20%~25% 浓 度 的 氨 水 无 色 透 明 液 体, 易 分 解 放 出 氨 气, 温 度 越 高, 分 解 速 度 越 快, 可 形 成 爆 炸 性 气 氛 若 遇 高 热, 容 器 内 压 增 大, 有 开 裂 和 爆 炸 的 危 险 与 强 氧 化 剂 和 酸 剧 烈 反 应 与 卤 素 氧 化 汞 氧 化 银 接 触 会 形 成 对 震 动 敏 感 的 化 合 物 接 触 下 列 物 质 能 引 发 燃 烧 和 爆 炸 : 三 甲 胺 氨 基 化 合 物 1- 氯 -2,4- 二 硝 基 苯 邻 氯 代 硝 基 苯 铂 二 氟 化 三 氧 二 氧 二 氟 化 铯 卤 代 硼 汞 碘 溴 次 氯 酸 盐 氯 漂 氨 基 化 合 物 塑 料 和 橡 胶 腐 蚀 铜 黄 铜 青 铜 铝 钢 锡 锌 及 其 合 金 等 等 尿 素 的 特 性 : 尿 素 是 白 色 或 浅 黄 色 的 结 晶 体, 易 溶 于 水, 水 溶 液 呈 中 性 反 应 不 同 尿 素 浓 度 的 水 溶 液 有 不 同 结 晶 温 度,40%( 重 量 ) 尿 素 水 溶 液 结 晶 温 度 约 2 50%( 重 量 ) 21

27 尿 素 水 溶 液 结 晶 温 度 约 18 固 体 的 尿 素, 吸 湿 性 较 强, 因 在 尿 素 生 产 中 加 入 石 蜡 等 疏 水 物 质 或 用 防 湿 薄 膜 形 成 Methylene Diurea(MDU), 其 吸 湿 性 大 大 下 降 与 无 水 氨 及 有 水 氨 相 比, 尿 素 是 无 毒 无 害 的 化 学 品, 是 农 业 常 用 的 肥 料, 无 爆 炸 可 能 性, 完 全 没 有 危 险 性 尿 素 在 运 输 储 存 中 无 需 安 全 及 危 险 性 的 考 量, 更 不 须 任 何 的 紧 急 程 序 来 确 保 安 全 还 原 剂 特 点 在 燃 煤 电 厂 脱 硝 工 艺 中 直 接 参 加 化 学 反 应 的 是 还 原 剂 氨 气 氨 气 有 二 种 制 备 方 法, 即 直 接 法 和 间 接 法 直 接 法 通 过 液 氨 或 氨 水 汽 化 制 取 氨 气 ; 间 接 法 即 为 水 解 或 热 解 尿 素 法 制 取 氨 气 因 此, 选 择 还 原 剂 原 料 主 要 有 三 类 : 液 氨 氨 水 尿 素 主 要 特 点 如 下 : (1) 液 氨 的 投 资 运 输 和 使 用 成 本 为 三 者 最 低, 但 液 氨 属 于 易 燃 易 爆 物 品, 必 须 符 合 国 家 有 关 的 法 规 和 劳 动 安 全 卫 生 标 准 的 要 求, 其 运 输 存 储 涉 及 应 有 严 格 的 安 全 保 证 和 防 火 措 施 (2) 脱 硝 所 用 氨 水 的 质 量 百 分 比 一 般 在 20~30%, 较 液 氨 安 全, 但 运 输 体 积 大, 运 输 成 本 相 对 液 氨 高 (3) 尿 素 是 一 种 颗 粒 状 的 农 业 肥 料, 安 全 无 害, 但 用 其 制 氨 的 系 统 复 杂 设 备 多, 初 投 资 大, 大 量 尿 素 的 存 储 还 存 在 潮 解 的 问 题 在 这 三 种 还 原 剂 原 料 中, 最 早 的 SNCR 系 统 是 采 用 液 氨 作 为 还 原 剂 的, 不 管 是 液 氨 还 是 氨 水 都 可 以 使 用 液 氨 为 高 压 储 存, 氨 水 浓 度 达 到 28% 时, 也 有 相 当 大 的 储 存 压 力, 使 得 氨 水 的 储 存 系 统 变 得 复 杂 和 昂 贵 如 果 使 用 氨 水, 一 般 也 是 用 20% 浓 度 的 氨 水, 然 而 随 着 浓 度 的 减 小, 所 需 的 储 存 容 积 会 增 加, 从 而 提 高 了 投 资 费 用 还 原 剂 选 择 本 项 目 1 2 号 炉 采 用 的 是 SCR 脱 硝 工 艺, 还 原 剂 液 氨 和 尿 素 比 较, 见 表 表 SCR 脱 硝 还 原 剂 液 氨 和 尿 素 比 较 项 目 液 氨 尿 素 品 质 要 求 纯 度 99.5% 以 上 合 格 品 纯 度 应 保 证 总 氮 含 量 在 46.3% 以 上 合 格 品 技 术 工 艺 成 熟 成 熟 成 熟 占 地 大 (1000~2000m 2 ) 小 (<400m 2 ) 系 统 复 杂 性 简 单 复 杂 还 原 剂 的 消 耗 低 高 电 耗 无 高 还 原 剂 的 费 用 低 高 运 输 费 用 低 较 高 安 全 性 有 毒 无 害 22

28 存 储 条 件 高 压 常 压 干 态 存 储 方 式 储 罐 ( 液 态 ) 料 仓 ( 微 粒 状 ) 制 备 方 法 蒸 发 热 解 水 解 系 统 响 应 性 快 热 解 快 水 解 慢 管 道 堵 塞 现 象 无 热 解 无 水 解 有 脱 硝 副 产 物 无 CO2 初 投 资 费 用 低 热 解 最 高 水 解 高 运 行 费 用 低 热 解 最 高 水 解 高 设 备 安 全 要 求 应 符 合 GB150 危 险 化 学 品 安 全 管 理 条 例 等 相 关 规 定 无 由 表 可 以 看 出, 如 果 SCR 脱 硝 采 用 尿 素, 则 需 要 尿 素 分 解 设 备 目 前, 此 设 备 需 要 进 口, 价 格 昂 贵 (1 千 多 万 元 每 套, 至 少 需 要 2 套 ) 且 运 行 时 的 能 耗 很 大, 但 尿 素 不 存 在 爆 炸 危 险 毒 性 危 害 重 大 危 险 源 等 因 素, 安 全 距 离 也 大 大 降 低 因 此, 尿 素 由 氨 合 成, 再 耗 能 分 解 成 氨, 非 常 不 经 济, 同 时 还 存 在 尿 素 储 存 过 程 的 板 结 建 设 投 资 及 运 行 费 用 高 等 问 题 由 于 液 氨 来 源 广 泛, 价 格 便 宜, 投 资 及 运 行 费 用 较 尿 素 物 料 节 省, 因 此,SCR 还 原 剂 多 采 用 液 氨 液 氨 蒸 发 方 案 系 统 简 单 成 熟 造 价 低 但 液 氨 属 于 危 险 品, 对 于 液 氨 存 储 卸 车 制 备 区 域, 以 及 采 购 及 运 输 路 线 国 家 有 较 为 严 格 的 规 定 因 此, 在 满 足 安 全 条 件 下, 本 项 目 1 2 号 炉 推 荐 采 用 液 氨 作 为 脱 硝 还 原 剂 3.3 公 用 工 程 系 统 及 配 套 设 施 现 状 供 水 南 热 电 厂 现 有 两 条 供 水 管 线 第 一 条 管 线 由 #1 #6 水 源 引 接, 第 二 条 管 线 由 #2-#5 水 源 引 接 两 条 供 水 管 管 径 均 为 DN500, 二 条 线 总 供 水 能 力 为 1500m 3 /h 即 使 其 中 1 根 供 水 管 停 运 检 修, 另 一 根 供 水 管 的 供 水 能 力 也 基 本 能 满 足 全 厂 最 大 耗 水 量 供 电 目 前, 低 压 厂 用 系 统 采 用 380/220V, 动 力 照 明 及 检 修 合 并 供 电 主 厂 房 设 有 2 台 厂 用 低 压 工 作 变 压 器 (1600kVA);1 台 厂 用 低 压 备 用 变 压 器 (1600kVA) 辅 助 车 间 设 有 2 台 电 除 尘 变 (1600kVA);2 台 脱 硫 变 (1000kVA);1 台 输 煤 变 (1250kVA); 1 台 化 水 变 (1250kVA); 厂 区 办 公 楼 内 设 1 台 生 产 办 公 楼 变 (315kVA); 厂 南 门 口 设 2 台 水 源 地 隔 离 变 (1250kVA) 厂 用 低 压 备 用 变 向 上 述 各 低 压 母 线 段 提 供 备 用 电 源 23

29 拟 定 本 期 2³125MW 机 组 和 2³330MW 扩 建 机 组 共 用 一 套 制 氨 区, 电 源 取 自 扩 建 工 程 脱 硫 PC 段 扩 建 工 程 脱 硫 PC 段 具 备 接 入 氨 区 电 负 荷 的 条 件 目 前, 本 期 工 程 厂 用 低 压 PC 段 具 备 接 入 脱 硝 反 应 区 电 负 荷 的 条 件 制 氨 区 内 设 置 一 段 制 氨 MCC, 为 制 氨 区 内 低 压 电 负 荷 提 供 电 源, 电 源 采 用 双 电 源 进 线 方 式 ( 采 用 自 动 切 换 ), 分 别 引 自 扩 建 工 程 脱 硫 PC A PC B 段,MCC 布 置 在 制 氨 区 配 电 室 内 反 应 区 内 每 台 锅 炉 各 设 置 一 段 MCC, 为 SCR 反 应 区 内 低 压 负 荷 提 供 电 源, 电 源 采 用 双 电 源 进 线 方 式 ( 采 用 自 动 切 换 ), 分 别 引 自 #1(2) 机 主 厂 房 380V 工 作 PC IA IB 段 (PC ⅡA ⅡB 段 ) 蒸 汽 脱 硝 系 统 的 蒸 汽 主 要 供 液 氨 蒸 发 用, 南 热 电 厂 制 氨 区 为 2³125MW 机 组 和 2³330MW 扩 建 机 组 共 用 一 套, 因 此, 脱 硝 工 艺 用 汽 可 就 近 从 2³330MW 扩 建 机 组 蒸 汽 母 管 引 接 24

30 4 脱 硝 工 艺 方 案 的 选 择 4.1 燃 煤 锅 炉 NOx 的 生 成 机 理 通 常 所 说 的 氮 氧 化 物 NOx 有 多 种 不 同 形 式 :N 2 O NO NO 2 N 2 O 3 N 2 O 4 和 N 2 O 5, 其 中 NO 含 量 超 过 90%,NO 2 占 5~10%,N 2 O 只 有 1% 左 右 煤 燃 烧 过 程 中 产 生 的 氮 氧 化 物 主 要 是 一 氧 化 氮 (NO) 和 二 氧 化 氮 (NO 2 ), 这 二 种 统 称 为 氮 氧 化 物 (NOx), 在 煤 燃 烧 过 程 中 氮 氧 化 物 的 生 成 量 和 排 放 量 与 煤 的 燃 烧 方 式, 特 别 是 燃 烧 温 度 和 过 量 空 气 系 数 等 燃 烧 条 件 有 关 研 究 表 明, 在 煤 的 燃 烧 过 程 中 生 成 NOx 的 主 要 途 径 有 三 个 : (1) 热 力 型 NOx, 它 是 空 气 中 的 氮 气 在 高 温 下 氧 化 而 生 成 的 NOx (2) 快 速 型 NOx, 它 是 燃 烧 时 空 气 中 的 氮 和 燃 料 中 的 碳 氢 离 子 团 如 HC 等 反 应 生 成 的 NOx (3) 燃 料 型 NOx, 它 是 燃 料 中 含 有 的 氮 化 合 物 在 燃 烧 过 程 中 热 分 解 而 又 接 着 氧 化 而 生 成 的 NOx 这 三 种 类 型 的 NOx, 其 各 自 的 生 成 量 和 煤 的 燃 烧 温 度 有 关, 在 电 厂 锅 炉 中 燃 料 型 NOx 是 最 主 要 的, 其 占 NOx 总 量 的 60~80%, 热 力 型 其 次, 快 速 型 最 少 热 力 型 NOx 的 生 成 机 理 热 力 型 NOx 是 空 气 中 的 氧 (O 2 ) 和 氮 (N 2 ) 在 燃 料 燃 烧 时 所 形 成 的 高 温 环 境 下 生 成 的 NO 和 NO 2 的 总 和, 其 总 反 应 式 为 : N 2 +O 2 2NO NO+O 2 NO 2 热 力 型 氮 氧 化 物 的 生 成 与 燃 烧 温 度 氧 分 解 后 的 氧 原 子 浓 度 停 留 反 应 时 间 的 关 系 很 大, 当 燃 烧 区 域 温 度 低 于 1000 时,NO 生 成 量 很 小 ; 当 温 度 在 1300~1500 时,NO 的 浓 度 在 500~1000ppm, 而 且 随 着 温 度 的 升 高, 氮 氧 化 物 生 成 速 度 按 指 数 规 律 增 加 因 此, 温 度 对 热 力 型 氮 氧 化 物 的 生 成 具 有 决 定 作 用 一 般 煤 粉 炉 热 力 氮 氧 化 物 占 10~20% 根 据 热 力 型 NOx 的 生 成 过 程, 要 控 制 其 生 成, 就 需 要 降 低 锅 炉 炉 膛 中 燃 烧 温 度, 并 避 免 产 生 局 部 高 温 区, 以 降 低 热 力 型 NOx 的 生 成 燃 料 型 NOx 的 生 成 机 理 燃 料 型 NOx 的 生 成 是 燃 料 中 的 氮 化 合 物 在 燃 烧 过 程 中 进 行 热 分 解, 继 而 进 一 步 氧 化 反 应 而 生 成 的 NOx, 称 为 燃 料 型 NOx 在 600~800 时 就 会 生 成 燃 料 型 NOx 燃 煤 电 厂 锅 炉 中 产 生 的 NOx 中 有 75~90% 是 燃 料 型 NOx 因 此, 燃 料 型 NOx 是 燃 煤 电 厂 锅 炉 产 25

31 生 的 NOx 的 主 要 途 径 研 究 燃 料 型 NOx 的 生 成 和 破 坏 机 理, 对 于 控 制 燃 烧 过 程 中 NOx 的 生 成 和 排 放, 具 有 重 要 的 意 义 燃 料 型 NOx 的 生 成 和 破 坏 过 程 不 仅 和 煤 种 特 性 燃 料 中 的 氮 化 合 物 受 热 分 解 后 在 挥 发 分 和 焦 炭 中 的 比 例 成 分 和 分 布 有 关, 而 且 其 反 应 过 程 还 和 燃 烧 条 件 ( 如 : 温 度 和 氧 ) 及 各 种 成 分 的 浓 度 等 密 切 相 关 研 究 它 的 生 成 机 理, 大 约 有 以 下 规 律 : 燃 料 在 进 入 炉 膛 被 加 热 后, 燃 料 中 的 氮 有 机 化 合 物 首 先 被 热 分 解 成 氰 (HCN) 氨 (NH 4 ) 和 CN 等 中 间 产 物, 它 们 随 挥 发 分 一 起 从 燃 料 中 析 出, 它 们 被 称 为 挥 发 分 N 挥 发 分 N 析 出 后 仍 残 留 在 燃 料 中 的 氮 化 合 物, 被 称 为 焦 炭 N 随 着 炉 膛 温 度 的 升 高 及 煤 粉 细 度 的 减 小 ( 煤 粉 变 细 ), 挥 发 分 N 的 比 例 增 大, 焦 炭 N 的 比 例 减 小 挥 发 分 N 中 的 主 要 氮 化 合 物 是 HCN 和 NH 3, 它 们 遇 到 氧 后,HCN 首 先 氧 化 成 NCO,NCO 在 氧 化 性 环 境 中 会 进 一 步 氧 化 成 NO, 如 在 还 原 性 环 境 中,NCO 则 会 生 成 NH,NH 在 氧 化 性 环 境 中 会 进 一 步 氧 化 成 NO, 同 时 又 能 与 生 成 NO 进 行 还 原 反 应, 使 NO 还 原 成 N 2, 成 为 NO 的 还 原 剂 主 要 反 应 式 如 下 : 在 氧 化 性 环 境 中,HCN 直 接 氧 化 成 NO: HCN+O NCO+H NCO+O NO+CO NCO+OH NO+CO+H 在 还 原 性 环 境 中,NCO 生 成 NH: NCO+H NH+CO 如 NH 在 还 原 性 环 境 中 : NH+H N+H 2 NH+NO N 2 +OH 如 NH 在 氧 化 性 环 境 中 : NH+O 2 NO+OH NH+OH NO+H 2 NH 3 氧 化 生 成 NO: NH 3 +OH NH 2 +H 2 O NH 3 +O NH 2 +OH NH 2 +O NO+H 2 26

32 以 上 反 应 生 成 的 NOx 燃 烧 过 程 中 如 遇 到 烃 (CHm) 或 碳 (C) 时,NO 将 会 被 还 原 成 氮 分 子 N 2, 这 一 过 程 被 称 为 NO 的 再 燃 烧 或 燃 料 分 级 燃 烧 根 据 这 一 原 理, 将 进 入 锅 炉 炉 膛 的 煤 粉 分 层 分 级 引 入 燃 烧 的 技 术, 可 以 有 效 的 控 制 NOx 的 生 成 排 放 在 一 般 情 况 下, 燃 料 型 NOx 的 主 要 来 源 是 挥 发 分 N, 其 占 总 量 的 60~80%, 其 余 为 焦 炭 N 所 形 成, 占 到 20~40% 在 氧 化 性 环 境 中 生 成 的 NOx 遇 到 还 原 性 气 氛 时, 还 会 还 原 成 N 2 因 此, 锅 炉 燃 烧 最 初 形 成 的 NOx, 并 不 等 于 其 排 放 浓 度, 而 随 着 燃 烧 条 件 的 改 变, 生 成 的 NOx 可 能 被 还 原 或 称 被 破 坏 煤 中 的 N 在 燃 烧 过 程 中 转 化 为 NOx 的 量 与 煤 的 挥 发 份 及 燃 烧 过 量 空 气 系 数 有 关, 在 过 量 空 气 系 数 大 于 1 的 氧 化 性 气 氛 中, 煤 的 挥 发 分 越 高, NOx 的 生 成 量 越 多, 若 过 量 空 气 系 数 小 于 1, 高 挥 发 分 燃 煤 的 NOx 生 成 量 较 低, 其 主 要 原 因 是 高 挥 发 分 燃 料 迅 速 燃 烧, 使 燃 烧 区 域 氧 量 降 低, 不 利 于 NOx 的 生 成 快 速 型 NOx 的 生 成 机 理 快 速 型 NOx 主 要 是 指 燃 料 中 的 碳 氢 化 合 物 在 燃 料 浓 度 较 高 区 域 燃 烧 时 所 产 生 的 烃 与 燃 烧 空 气 中 的 N 2 分 子 发 生 反 应, 形 成 的 CN HCN, 继 续 氧 化 而 生 成 的 NOx 因 此, 快 速 型 NOx 主 要 产 生 于 碳 氢 化 合 物 含 量 较 高 氧 浓 度 较 低 的 富 燃 料 区, 多 发 生 在 内 燃 机 的 燃 烧 过 程 而 在 燃 煤 锅 炉 中, 其 生 成 量 很 小 4.2 脱 硝 工 艺 简 介 目 前, 控 制 NOx 排 放 的 措 施 大 致 分 为 三 类, 第 一 类 是 低 氮 燃 烧 技 术, 通 过 各 种 技 术 手 段, 抑 制 或 还 原 燃 烧 过 程 中 生 成 的 NOx, 来 降 低 氮 氧 化 物 排 放 ; 第 二 类 是 炉 膛 喷 射 脱 硝 技 术 ; 第 三 类 是 烟 气 净 化 技 术, 包 括 湿 法 脱 硝 技 术 和 干 法 脱 硝 技 术 这 些 技 术 可 单 独 或 组 合 使 用 低 氮 燃 烧 技 术 ( 简 称 LNB) 由 NOx 的 形 成 条 件 可 知, 对 NOx 的 形 成 起 决 定 作 用 的 是 燃 烧 区 域 的 温 度 和 过 量 空 气 量 因 此, 低 氮 燃 烧 技 术 就 是 通 过 控 制 燃 烧 区 域 的 温 度 和 空 气 量, 以 达 到 阻 止 NOx 生 成 及 降 低 其 排 放 的 目 的 现 代 低 氮 燃 烧 技 术 将 煤 质 制 粉 系 统 燃 烧 器 二 次 风 及 燃 尽 风 等 技 术 作 为 一 个 整 体 考 虑, 以 低 氮 燃 烧 器 与 空 气 分 级 为 核 心, 在 炉 内 组 织 适 宜 的 燃 烧 温 度, 气 氛 与 停 留 时 间, 形 成 早 期 的 强 烈 的 煤 粉 快 速 着 火 欠 氧 燃 烧, 利 用 燃 烧 过 程 产 生 的 氮 基 中 间 产 物 来 抑 制 或 还 原 已 经 生 成 的 NOx 目 前, 对 低 氮 燃 烧 技 术 的 要 求 是, 在 降 低 NOx 的 同 时, 使 锅 炉 燃 烧 稳 定, 且 飞 灰 含 碳 量 不 能 超 标, 并 兼 顾 锅 炉 防 结 渣 与 腐 蚀 等 问 题 27

33 常 用 的 低 NOx 燃 烧 技 术 有 如 下 几 种 : (1) 燃 烧 优 化 燃 烧 优 化 是 通 过 调 整 锅 炉 燃 烧 配 风, 控 制 NOx 排 放 的 一 种 实 用 方 法 它 采 取 的 措 施 是 通 过 控 制 燃 烧 空 气 量 保 持 每 只 燃 烧 器 的 风 粉 ( 煤 粉 ) 比 相 对 平 衡 及 进 行 燃 烧 调 整, 使 燃 料 型 NOx 的 生 成 降 到 最 低, 从 而 达 到 控 制 NOx 排 放 的 目 的 煤 种 不 同 燃 烧 所 需 的 理 论 空 气 量 也 不 同 因 此, 在 运 行 调 整 中, 必 须 根 据 煤 种 的 变 化, 随 时 进 行 燃 烧 配 风 调 整, 控 制 一 次 风 粉 比 不 超 过 1.8:1 调 整 各 燃 烧 器 的 配 风, 保 证 各 燃 烧 器 下 粉 的 均 匀 性, 其 偏 差 不 大 于 5~10% 二 次 风 的 配 给 须 与 各 燃 烧 器 的 燃 料 量 相 匹 配, 对 停 运 的 燃 烧 器, 在 不 烧 火 嘴 的 情 况 下, 尽 量 关 小 该 燃 烧 器 的 各 次 配 风, 使 燃 料 处 于 低 氧 燃 烧, 以 降 低 NOx 的 生 成 量 (2) 空 气 分 级 燃 烧 技 术 空 气 分 级 燃 烧 技 术 是 目 前 应 用 较 为 广 泛 的 低 NOx 燃 烧 技 术, 它 的 主 要 原 理 是 将 燃 料 的 燃 烧 过 程 分 段 进 行 该 技 术 是 将 燃 烧 用 风 分 为 一 二 次 风, 减 少 煤 粉 燃 烧 区 域 的 空 气 量 ( 一 次 风 ), 提 高 燃 烧 区 域 的 煤 粉 浓 度, 推 迟 一 二 次 风 混 合 时 间, 这 样 煤 粉 进 入 炉 膛 时 就 形 成 了 一 个 富 燃 料 区, 使 燃 料 在 富 燃 料 区 进 行 缺 氧 燃 烧, 充 分 利 用 燃 烧 初 期 产 生 的 氮 基 中 间 产 物, 提 高 燃 烧 过 程 中 的 NOx 自 还 原 能 力, 以 降 低 燃 料 型 NOx 的 生 成 缺 氧 燃 烧 产 生 的 烟 气 再 与 二 次 风 混 合, 使 燃 料 完 全 燃 烧 该 技 术 主 要 是 通 过 减 少 燃 烧 高 温 区 域 的 空 气 量, 以 降 低 NOx 的 生 成 技 术 它 的 关 键 是 风 的 分 配, 一 般 情 况 下, 一 次 风 占 总 风 量 的 25~35% 对 于 部 分 锅 炉 风 量 分 配 不 当, 会 增 加 锅 炉 的 燃 烧 损 失, 同 时 造 成 受 热 面 的 结 渣 腐 蚀 因 此, 该 是 技 术 多 应 用 于 新 锅 炉 的 设 计 及 燃 烧 器 的 改 造 中 (3) 燃 烧 分 级 燃 烧 技 术 该 技 术 是 将 锅 炉 的 燃 烧 分 为 二 个 区 域 进 行, 将 85% 左 右 的 燃 料 送 入 第 一 级 燃 烧 区 进 行 富 氧 燃 烧, 生 成 大 量 的 NOx, 在 第 二 级 燃 烧 区 送 入 15% 的 燃 料 ( 天 然 气 为 主 ), 进 行 缺 氧 燃 烧, 将 第 一 区 生 成 的 NOx 进 行 还 原, 同 时 抑 制 NOx 的 生 成, 可 降 低 NOx 的 排 放 (4) 烟 气 再 循 环 技 术 该 技 术 是 将 锅 炉 尾 部 的 低 温 烟 气 直 接 送 入 炉 膛 或 与 一 次 风 二 次 风 混 合 后 送 入 炉 内, 降 低 了 燃 烧 区 域 温 度, 同 时 降 低 了 燃 烧 区 域 的 氧 的 浓 度, 所 以 降 低 了 NOx 的 生 成 量 该 技 术 的 关 键 是 烟 气 再 循 环 率 的 选 择 和 煤 种 的 变 化 (5) 低 NOx 燃 烧 器 28

34 将 空 气 分 级 及 燃 料 分 级 的 原 理 应 用 于 燃 烧 器 的 设 计, 尽 可 能 的 降 低 着 火 区 的 氧 浓 度 和 温 度, 从 而 达 到 控 制 NOx 生 成 量 的 目 的, 这 类 特 殊 设 计 的 燃 烧 器 就 是 低 NOx 燃 烧 器, 一 般 可 以 降 低 NOx 排 放 浓 度 的 30~60% 1) 空 气 分 级 型 低 NOx 燃 烧 器 设 计 原 则 类 似 于 炉 膛 空 气 分 级 燃 烧, 使 燃 烧 器 喷 口 附 近 着 火 区 形 成 过 量 空 气 系 数 小 于 1 的 富 燃 料 区, 设 计 要 点 在 于 燃 烧 器 二 次 风 与 一 次 风 粉 气 流 的 混 合 位 置, 使 喷 口 附 近 最 早 的 煤 粉 着 火 区 形 成 强 烈 的 还 原 性 气 氛, 以 大 幅 度 降 低 NOx 的 生 成 量 其 代 表 性 的 燃 烧 器 型 式 有 : 德 国 Steinmuller 公 司 的 SM 型 美 国 B&W 公 司 的 DRB 型 双 调 风 型 Babcock-Hitachi 公 司 的 HT-NR 型 美 国 Foster Wheeler 公 司 的 CF-SF 型 美 国 Riley Stocker 公 司 的 CCV 型 日 本 三 菱 公 司 的 PM 型 等 等 2) 燃 料 分 级 型 低 NOx 燃 烧 器 该 燃 烧 器 基 于 燃 料 立 体 分 级 原 理, 旨 在 提 高 着 火 过 程 稳 定 性 和 进 一 步 降 低 NOx 浓 度, 由 德 国 Steinmuller 公 司 开 发 而 成, 型 号 为 MSM 型 3) 烟 气 再 循 环 型 低 NOx 燃 烧 器 其 原 理 是 再 循 环 烟 气 不 经 过 混 合 直 接 引 入 到 一 次 风 旬 面 的 区 域, 用 以 降 低 火 焰 温 度 峰 值 和 冲 淡 火 焰 中 心 的 氧 浓 度, 以 抑 制 热 力 和 燃 料 型 NOx 的 生 成 烟 气 区 外 的 内 二 次 风 起 着 控 制 空 气 和 燃 料 的 混 合 以 及 调 节 火 焰 的 形 成 及 NOx 浓 度 的 作 用 其 代 表 性 的 燃 烧 器 型 式 有 :Babcock-Hitachi 公 司 的 DBR 型 ; 日 本 三 菱 公 司 的 SGR 型 等 等 除 上 述 三 类 低 NOx 燃 烧 器 外, 还 有 WQ 型 煤 粉 预 燃 室 低 NOx 燃 烧 器 火 焰 稳 定 船 式 低 NOx 燃 烧 器 立 体 分 级 燃 烧 器 等 炉 膛 喷 射 脱 硝 技 术 炉 膛 喷 射 脱 硝 实 际 上 是 在 炉 膛 上 部 喷 射 某 种 物 质, 使 其 在 一 定 的 温 度 条 件 下 还 原 以 生 成 的 NOx, 以 降 低 NOx 的 排 放 量 它 包 括 喷 水 喷 二 次 燃 料 和 喷 氨 等 但 喷 水 和 二 次 燃 料 的 方 法, 尚 存 在 着 如 何 将 NO 氧 化 为 NO 2 和 解 决 非 选 择 性 反 应 的 问 题, 因 此, 目 前 还 不 成 熟 下 面 着 重 介 绍 喷 氨 ( 或 尿 素 ) 法 喷 氨 法 是 一 种 选 择 性 降 低 NOx 排 放 量 的 方 法 ( 因 喷 入 的 氨 只 与 烟 气 中 的 NOx 发 生 反 应, 而 不 与 烟 气 中 的 其 他 成 分 反 应 ), 当 不 采 用 催 化 剂 时,NH 3 还 原 NOx 的 反 应 只 能 在 871~1038 ( 或 927~1093 ) 这 一 狭 窄 的 温 度 范 围 内 进 行 因 此, 这 种 方 法 又 称 为 非 选 择 性 催 化 脱 硝 法 (SNCR) 氨 的 喷 入 地 点 一 般 在 炉 膛 上 部 烟 气 温 度 在 871~1038 ( 或 29

35 927~1093 ) 范 围 内 的 区 域 当 氨 和 烟 气 中 NOx 接 触 时, 会 发 生 下 面 的 还 原 反 应 : 4NH 3 +4NO+O 2 6H 2 O+4N 2 4NH 3 +2NO 2 +O 2 6H 2 O+3N 2 4NH 3 +6NO 6H 2 O+5N 2 8NH 3 +6NO 2 12H 2 O+7N 2 采 用 该 方 法 要 解 决 好 两 个 问 题 : 一 是 氨 的 喷 射 点 选 择, 要 保 证 在 锅 炉 负 荷 变 动 的 情 况 下, 喷 入 的 氨 均 能 在 871~1038 ( 或 927~1093 ) 范 围 内 与 烟 气 反 应 一 般 在 炉 墙 上 开 设 多 层 氨 喷 射 口 二 是 喷 氨 量 的 选 择 要 适 当, 少 则 无 法 达 到 预 期 的 脱 除 NOx 的 效 果, 但 氨 量 过 大, 将 在 尾 部 受 热 产 生 硫 酸 铵, 从 而 堵 塞 并 腐 蚀 空 气 预 热 器, 因 此, 要 求 尾 部 烟 气 中 允 许 的 氨 的 泄 露 量 应 小 于 10ppm, 在 这 一 条 件 限 制 下, 非 催 化 烟 气 喷 氨 脱 硝 法 的 NOx 降 低 率 为 30~50% 非 催 化 烟 气 喷 氨 脱 硝 法 投 资 少, 运 行 费 用 也 低, 但 反 应 温 度 范 围 狭 窄, 目 前 在 欧 洲 和 美 国 的 300MW 燃 煤 电 站 锅 炉 上 已 有 采 用 该 法 运 行 经 验, 但 市 场 占 有 率 非 常 低 烟 气 脱 硝 技 术 由 于 低 NOx 燃 烧 技 术 降 低 NOx 的 排 放 是 比 较 低 的 ( 一 般 在 50% 以 下 ), 因 此, 当 NOx 的 排 放 标 准 要 求 比 较 严 格 时, 就 要 考 虑 采 用 燃 烧 后 的 烟 气 处 理 技 术 来 降 低 NOx 的 排 放 量 烟 气 脱 硝 分 为 干 法 湿 法 (1) 干 法 烟 气 脱 硝 技 术 干 法 烟 气 脱 硝 技 术 包 括 采 用 催 化 剂 来 促 进 NOx 的 还 原 反 应 的 选 择 性 催 化 还 原 脱 硝 法 电 子 束 照 射 法 和 电 晕 放 电 等 离 子 体 同 时 脱 硫 脱 硝 法 1) 选 择 性 催 化 还 原 脱 硝 法 (SCR) 采 用 该 法 脱 硝 的 反 应 温 度 取 决 于 催 化 剂 的 种 类, 催 化 剂 室 应 布 置 在 尾 部 烟 道 中 相 应 的 位 置 该 方 法 能 达 到 60~90% 的 NOx 降 低 率 选 择 性 催 化 剂 脱 硝 法 的 系 统 主 要 由 催 化 剂 反 应 器 催 化 剂 和 氨 储 存 和 喷 射 系 统 所 组 成 催 化 剂 反 应 器 在 锅 炉 烟 道 中 的 布 置 有 三 种 可 能 方 案 : 1 锅 炉 省 煤 器 后 空 气 预 热 器 前 温 度 在 320~420 的 位 置 ( 以 下 简 称 前 置 式 布 置 ) 优 点 : 温 度 范 围 适 合 于 大 多 数 催 化 剂 的 工 作 温 度 缺 点 : 催 化 剂 宜 中 毒, 催 化 剂 反 应 器 宜 受 飞 灰 磨 损, 反 应 器 蜂 窝 状 通 道 宜 堵 塞, 催 化 剂 宜 烧 结, 不 适 合 于 高 活 性 催 化 剂 2 布 置 在 静 电 除 尘 器 和 空 气 预 热 器 之 间 30

36 该 法 由 于 静 电 除 尘 器 无 法 在 300~400 温 度 下 正 常 工 作, 因 此 很 少 采 用 3 布 置 在 FGD 之 后 ( 以 下 简 称 后 置 式 布 置 ) 当 锅 炉 尾 部 烟 道 装 有 湿 法 脱 硫 装 置 (FGD) 时, 可 将 催 化 剂 反 应 器 装 于 FGD 之 后, 使 催 化 剂 工 作 在 无 尘 无 SO 2 的 烟 气 中, 故 可 采 用 高 活 性 催 化 剂, 并 使 反 应 器 布 置 紧 凑, 但 由 于 烟 气 温 度 低 (50~60 ), 难 以 达 到 催 化 剂 的 工 作 温 度, 因 此, 须 在 烟 道 内 加 装 燃 油 或 燃 气 的 燃 烧 器, 或 蒸 汽 加 热 器 来 加 热 烟 气, 从 而 增 加 了 能 源 消 耗 和 运 行 费 用 目 前 采 用 最 多 的 布 置 方 式 是 前 置 式 布 置 2) 电 子 束 照 射 同 时 脱 硫 脱 硝 技 术 电 子 束 氨 法 烟 气 脱 硫 脱 硝 技 术 ( 简 称 EA FGD 技 术 ) 是 一 种 以 氨 作 为 脱 硫 脱 硝 剂, 燃 煤 锅 炉 ( 机 组 ) 产 生 的 烟 气 经 除 尘 后, 主 要 含 SO 2 NOx N 2 H 2 O 它 们 在 电 子 加 速 器 产 生 的 电 子 束 流 辐 照 下, 经 电 离 激 发 分 解 等 作 用, 可 生 成 活 性 很 强 的 离 子 激 发 态 分 子 在 电 子 束 的 作 用 下, 与 氨 反 应 生 成 硫 酸 铵 和 硝 酸 铵 微 粒, 通 过 除 尘 器 ( 副 产 物 收 集 器 ) 予 以 除 去, 从 而 达 到 净 化 烟 气 的 目 的 主 要 反 应 如 下 : H 2 SO4 NH 3 ( NH 4 ) 2 HNO SO 2 SO 3 NH 3 NH 4NO3 2 NH 3 H 2O 1/ 2O2 ( NH 4 ) 2 2 SO 4 为 提 高 脱 除 率, 更 好 地 回 收 和 利 用 生 成 物, 加 入 氨 石 灰 水 等 添 加 剂, 生 成 固 体 化 学 肥 料 硫 酸 铵 和 硝 酸 铵 电 子 束 辐 射 处 理 烟 气 技 术 地 优 点 有 : 能 同 时 脱 硫 脱 硝, 处 理 过 程 中 不 用 触 媒, 不 产 生 二 次 污 染, 不 受 尘 埃 影 响, 因 是 干 式 处 理 法, 不 影 响 原 系 统 地 热 效 率, 烟 气 可 不 必 再 加 热 即 从 烟 囱 排 放 添 加 氨 时, 副 产 品 可 作 为 肥 料 使 用 EA FGD 技 术 国 外 自 l970 年 开 始 研 究, 先 后 有 10 余 个 国 家 从 事 该 技 术 的 研 究, 现 已 建 成 的 各 类 装 置 有 30 余 座, 其 中 工 业 化 装 置 有 5 座, 最 大 装 置 的 处 理 量 为 200MW 机 组 产 生 的 烟 气 EA FGD 技 术 存 在 着 系 统 可 用 率 不 高 氨 损 较 大 能 耗 大 脱 硫 脱 硝 效 率 较 低 4 31

37 固 硫 固 氮 反 应 后 生 成 的 化 肥 能 否 有 效 捕 集 和 设 备 容 易 阻 塞 的 问 题, 加 上 氨 法 起 步 晚 业 绩 少, 主 要 设 备 如 大 功 率 的 电 子 束 加 速 器 和 脉 冲 电 晕 发 生 装 置 还 在 研 制 阶 段 这 些 都 是 制 约 氨 法 在 烟 气 脱 硫 上 推 广 的 因 素, 一 直 没 有 被 企 业 和 环 保 部 门 完 全 接 受 由 于 部 分 相 关 技 术 的 限 制, 目 前 在 大 型 锅 炉 上 应 用 尚 有 一 定 困 难 国 内 目 前 的 应 用 有 : 成 都 热 电 厂 3.0³10 5 m 3 /h 的 电 子 束 氨 法 示 范 装 置, 杭 州 协 联 热 电 有 限 公 司 建 成 了 3.054³10 5 m 3 /h 的 商 业 化 装 置 ; 北 京 京 丰 热 电 有 限 责 任 公 司 150MW 燃 煤 发 电 机 组 排 放 烟 气 的 高 技 术 产 业 化 示 范 工 程 由 于 该 项 技 术 存 在 明 显 的 缺 点 ( 系 统 可 用 率 不 高 氨 损 较 大 能 耗 大 脱 硫 脱 硝 效 率 较 低 ), 因 此 不 作 推 荐 3) 电 晕 放 电 等 离 子 体 同 时 脱 硫 脱 硝 技 术 电 晕 放 电 过 程 中 产 生 的 活 化 电 子 (5~20Ev) 在 与 气 体 分 子 碰 撞 的 过 程 中 会 产 生 OH O 2 H N O 等 自 由 基 和 O 3 这 些 活 性 物 种 引 发 的 化 学 反 应 首 先 把 气 态 的 S0 2 和 N0x 转 变 为 高 价 氧 化 物, 然 后 形 成 HNO 3 和 H 2 SO 4 在 有 氨 注 入 的 情 况 下, 进 一 步 生 成 硫 酸 氨 和 硝 酸 氨 等 细 颗 粒 气 溶 胶 产 物 用 常 规 方 法 (ESP 或 布 袋 ) 收 集, 完 成 从 气 相 中 的 分 离 锅 炉 排 放 的 烟 气 首 先 经 过 一 级 除 尘, 去 掉 80% 左 右 的 粉 尘 之 后 将 烟 气 降 温 到 70~ 80 目 前 降 温 的 方 法 有 两 种 : 一 是 热 交 换 器, 二 是 喷 雾 增 湿 降 温 INCT 在 Kawecyn 电 厂 采 用 了 一 种 干 底 喷 雾 技 术 一 般 增 湿 后 的 烟 气 含 H 2 0 在 10% 左 右 降 温 后 的 烟 气 与 化 学 计 量 比 的 氨 混 合 进 入 等 离 子 体 反 应 器, 反 应 产 物 由 二 次 除 尘 设 备 收 集 采 用 ESP 或 布 袋 均 可, 但 选 择 布 袋 更 优 最 后 洁 净 的 烟 气 从 烟 囱 排 出 电 晕 放 电 法 与 电 子 束 辐 照 法 是 类 似 的 方 法, 只 是 获 得 高 能 电 子 的 渠 道 不 同, 电 子 束 法 的 高 能 电 子 束 (500~800keV) 是 由 加 速 器 加 速 得 到 后 者 的 活 化 电 子 (5~20Ev) 则 由 脉 冲 流 柱 电 晕 的 局 部 强 电 场 加 速 得 到 该 方 法 的 NOx 脱 除 率 相 当 可 观, 其 投 资 和 运 行 费 用 也 相 对 较 低, 但 目 前 由 于 脉 冲 电 源 等 技 术 尚 不 成 熟, 因 此, 距 离 大 面 积 工 业 应 用 还 有 一 段 距 离 (2) 湿 法 烟 气 同 时 脱 硫 脱 硝 技 术 传 统 湿 法 烟 气 脱 硝 有 两 大 类, 一 类 是 利 用 燃 煤 锅 炉 已 装 有 烟 气 洗 涤 脱 硫 装 置 的, 只 要 对 脱 硫 装 置 进 行 适 当 改 造, 或 调 整 运 行 条 件, 就 可 将 烟 气 中 的 NOx 在 洗 涤 过 程 中 除 去 另 一 类 是 单 纯 的 湿 法 洗 涤 脱 硝 由 于 须 加 将 NO 氧 化 为 NOx 的 设 备, 虽 然 效 率 高, 但 系 统 复 杂, 用 水 量 大, 并 有 水 的 污 染, 因 此 燃 煤 锅 炉 很 少 采 用 下 面 简 单 介 绍 同 时 脱 硫 脱 硝 的 湿 式 系 统 : 32

38 1) 石 灰 / 石 膏 法 采 用 生 石 灰 消 石 灰 和 微 粒 碳 酸 钙 制 成 吸 收 液, 并 加 入 少 量 硫 酸 将 吸 收 液 的 ph 值 调 到 4~4.5, 则 在 洗 涤 反 应 塔 里 会 发 生 下 面 的 反 应 : Ca(OH) 2 +SO 2 CaSO 3 +H 2 O CaSO 3 +SO 2 +H 2 O Ca(HSO 3 ) 2 NO+2Ca(HSO 3 ) 2 +H 2 O 1/2N 2 +2CaSO 4.2H 2 O+2SO 2 O 2 +2Ca(HSO 3 )2+H 2 O 1/2N 2 +2CaSO 4.2H 2 O+2SO 2 2) 氨 / 石 膏 法 在 洗 涤 反 应 器 中 在 加 入 NH 3, 则 会 发 生 下 面 的 反 应 : 2NH 3 +SO 2 +H 2 O (NH 4 ) 2 SO 3 (NH 4 ) 2 SO 3 +SO 2 +H 2 O NH 4 HSO 3 NH 4 HSO 3 +2Ca(OH) 2 CaSO 3.1/2H 2 O+2NH 3 +7/2H 2 O+CaSO 3 NO+2NH 4 HSO 3 1/2N 2 +(NH 4 ) 2 SO 4 +SO 2 +H 2 O NO 2 +4NH 4 HSO 3 1/2N 2 +2(NH 4 ) 2 SO 4 +2SO 2 +2H 2 O 传 统 湿 式 系 统 的 普 遍 缺 点 是 结 构 和 系 统 复 杂 运 行 成 本 和 初 投 资 较 高 但 近 年 来 研 究 的 电 化 学 辅 助 脱 硝 生 物 辅 助 脱 硝 技 术 等, 有 望 在 脱 硝 技 术 上 取 得 新 的 突 破 应 该 指 出, 同 时 脱 硫 脱 硝 技 术 虽 说 具 有 良 好 的 发 展 前 景, 但 目 前 还 远 不 如 单 独 脱 硫 脱 硝 技 术 成 熟, 且 脱 硝 率 也 低 于 单 独 方 式, 还 有 待 于 进 一 步 的 研 究 4.3 脱 硝 工 艺 选 择 的 原 则 根 据 以 上 对 脱 硝 工 艺 的 简 要 介 绍, 本 项 目 控 制 NOx 排 放 有 很 多 种 方 法, 各 种 脱 硝 工 艺 项 目 投 资 和 脱 硝 效 率 各 不 相 同, 选 择 何 种 脱 硝 工 艺 一 般 可 根 据 以 下 几 个 方 面 综 合 考 虑 : (1) NOx 排 放 浓 度 必 须 满 足 国 家 最 新 排 放 标 准 和 当 地 政 府 对 环 保 的 要 求 (2) 脱 硝 工 艺 要 适 用 于 项 目 已 经 确 定 的 煤 质 条 件 并 考 虑 燃 煤 来 源 变 化 的 可 能 性 (3) 脱 硝 工 艺 要 做 到 技 术 成 熟 设 备 运 行 可 靠, 并 有 较 多 成 功 的 运 行 业 绩 (4) 根 据 项 目 的 实 际 情 况, 尽 量 减 少 脱 硝 装 置 的 建 设 投 资 运 行 费 用 (5) 脱 硝 装 置 应 布 置 合 理 (6) 脱 硝 还 原 剂 有 稳 定 可 靠 的 来 源 (7) 脱 硝 工 艺 还 原 剂 水 和 能 源 等 消 耗 少, 尽 量 减 少 运 行 费 用 (8) 检 修 和 维 护 费 用 小 33

39 (9) 脱 硝 装 置 对 电 厂 锅 炉 运 行 的 影 响 最 小 4.4 脱 硝 工 艺 的 选 择 主 要 技 术 路 线 根 据 南 热 电 厂 提 供 资 料, 南 热 电 厂 1 2 号 机 组 锅 炉 实 际 氮 氧 化 物 排 放 监 测 浓 度 为 450mg/Nm 3, 个 别 有 超 标 现 象 ( 大 于 500mg/Nm 3 ), 由 以 上 数 据 可 以 看 出 :NOx 排 放 浓 度 1 2 号 锅 炉 均 不 满 足 火 电 厂 大 气 污 染 物 排 放 标 准 (GB ) 的 要 求 根 据 2010 年 1 月 27 日 实 施 的 火 电 厂 氮 氧 化 物 防 治 技 术 政 策 ( 环 发 [2010]10 号 ) 规 定, 加 强 电 源 结 构 调 整 力 度, 加 速 淘 汰 100MW 及 以 下 燃 煤 凝 汽 机 组, 继 续 实 施 上 大 压 小 政 策, 积 极 发 展 大 容 量 高 参 数 的 大 型 燃 煤 机 组 和 以 热 定 电 的 热 电 联 产 项 目, 以 提 高 能 源 利 用 率 在 役 燃 煤 机 组 氮 氧 化 物 排 放 浓 度 不 达 标 或 不 满 足 总 量 控 制 要 求 的 电 厂, 应 进 行 低 氮 燃 烧 技 术 改 造 对 在 役 燃 煤 机 组 进 行 低 氮 燃 烧 技 术 改 造 后, 其 氮 氧 化 物 排 放 浓 度 仍 不 达 标 或 不 满 足 总 量 控 制 要 求 时, 应 配 置 烟 气 脱 硝 设 施 烟 气 脱 硝 技 术 主 要 有 : 选 择 性 催 化 还 原 技 术 (SCR) 选 择 性 非 催 化 还 原 技 术 (SNCR) SNCR-SCR 联 合 脱 硝 技 术 及 其 他 烟 气 脱 硝 技 术 达 标 需 要 的 最 低 脱 硝 效 率 根 据 南 热 电 厂 的 实 际 氮 氧 化 物 排 放 浓 度, 以 及 最 新 火 电 厂 大 气 污 染 物 排 放 标 准 (GB ) 中 的 氮 氧 化 物 排 放 浓 度 的 要 求, 本 项 目 1 2 号 炉 实 施 脱 硝 改 造 所 需 要 的 最 低 脱 硝 效 率, 见 表 表 脱 硝 所 需 要 的 最 低 脱 硝 效 率 项 目 标 准 要 求 mg/nm 3 NOx 排 放 浓 度 平 均 值 (mg/nm 3 ) 达 标 需 要 的 最 低 脱 硝 效 率 1 2 号 炉 % 根 据 以 上 因 素 分 析 可 知, 单 独 进 行 低 氮 燃 烧 器 改 造, 无 法 完 全 满 足 环 保 标 准 要 求, 对 于 煤 种 的 变 化 的 适 应 性 较 差, 故 只 能 作 为 一 种 调 节 的 手 段 采 用 选 择 性 非 催 化 烟 气 喷 氨 脱 硝 技 术 (SNCR) 投 资 少, 运 行 费 用 也 低, 但 此 方 法 反 应 温 度 范 围 狭 窄, 对 炉 膛 温 度 要 求 比 较 高, 对 于 煤 种 和 负 荷 变 化 的 适 应 性 很 差, 运 行 困 难, 在 全 世 界 范 围 内 采 用 此 方 法 的 也 很 少 采 用 SNCR-SCR 联 合 脱 硝 技 术 是 将 SNCR 与 烟 道 型 SCR 结 合, 脱 硝 效 率 可 以 达 到 60~70% 之 间, 省 去 了 氨 喷 射 格 栅, 减 少 了 催 化 剂 的 用 量, 从 而 降 低 了 造 价 和 运 行 费 用, 弥 补 SNCR 装 置 效 率 恶 化 的 缺 陷 34

40 电 晕 放 电 等 离 子 体 和 烟 气 同 时 脱 硫 脱 硝 技 术 都 还 在 进 一 步 研 究 中, 离 大 规 模 的 工 业 应 用 还 有 些 距 离 因 此, 针 对 本 项 目 现 有 机 组 状 况, 结 合 国 内 脱 硝 技 术 的 发 展 情 况, 将 烟 气 再 循 环 燃 烧 技 术 空 气 分 级 燃 烧 技 术 燃 料 分 级 燃 烧 技 术 新 型 低 氮 燃 烧 技 术 选 择 性 非 催 化 脱 硝 技 术 (SNCR) SNCR-SCR 联 合 脱 硝 技 术, 选 择 性 催 化 脱 硝 技 术 (SCR) 这 7 种 主 流 技 术 应 用 于 本 项 目 燃 煤 锅 炉, 通 过 技 术 分 析 比 选 得 出 推 荐 方 案, 作 为 下 一 步 脱 硝 方 案 设 计 的 依 据 主 要 技 术 特 点 低 氮 燃 烧 技 术 特 点 (1) 烟 气 再 循 环 技 术 在 锅 炉 的 空 气 预 热 器 前 抽 取 一 部 分 低 温 烟 气 与 一 次 风 或 二 次 风 混 合 后 送 入 炉 膛 通 常 NOx 的 降 低 率 随 着 烟 气 再 循 环 率 的 增 加 而 增 加 当 烟 气 再 循 环 率 较 高 时, 燃 烧 会 趋 于 不 稳 定, 不 完 全 燃 烧 热 损 失 会 增 加, 因 此 将 烟 气 再 循 环 率 控 制 在 10~20% NOx 的 排 放 浓 度 可 以 降 低 20% 该 方 案 虽 然 能 降 低 NOx 的 生 成, 但 实 施 起 来 并 不 容 易 因 为 需 要 一 台 大 型 风 机 抽 吸 空 气 预 热 器 出 口 的 烟 气, 烟 道 尺 寸 也 很 大, 现 场 往 往 不 好 布 置, 实 施 难 度 极 大 烟 气 中 粉 尘 浓 度 很 高, 风 机 磨 损 严 重, 设 备 维 护 费 很 高 因 此, 烟 气 再 循 环 一 般 用 于 燃 油 燃 气 装 置, 或 者 小 型 的 液 态 排 渣 炉 窑 炉 等 煤 粉 锅 炉 进 行 烟 气 再 循 环, 还 会 造 成 飞 灰 含 碳 量 的 增 加 锅 炉 结 焦 加 重 燃 烧 不 稳 定 等 因 此, 本 项 目 不 予 考 虑 (2) 空 气 分 级 技 术 国 内 某 研 究 机 构 按 照 分 级 燃 烧 原 理 设 定 运 行 操 作 辅 助 风 风 门 和 燃 料 风 风 门 开 度 来 改 变 配 风 比 例, 通 过 对 某 电 厂 一 台 机 组 进 行 现 场 试 验, 对 试 验 数 据 NOx 生 成 机 理 影 响 因 素 各 配 风 方 式 下 炉 内 NOx 生 成 特 性 进 行 了 模 拟, 并 分 析 了 煤 种 对 NOx 生 成 的 影 响, 选 择 合 适 的 各 层 辅 助 风 风 门 开 度 和 燃 料 风 的 风 门 开 度, 在 煤 种 保 持 不 变 的 条 件 下, 各 负 荷 点 均 能 够 达 到 降 低 NOx 排 放 浓 度 约 20% 以 上 的 目 的 对 于 锅 炉 已 经 设 置 了 一 二 次 风 及 OFA 喷 口, 采 用 优 化 燃 烧 的 方 法,NOx 排 放 浓 度 降 低 程 度 尽 管 有 限, 但 基 本 不 需 要 技 术 改 造, 投 资 较 小 若 要 进 一 步 提 高 NOx 脱 除 率, 需 对 现 有 二 次 风 及 OFA 风 管 位 置 进 行 改 造, 作 为 空 气 分 级 技 术 的 改 进 方 案 将 从 主 燃 烧 器 进 入 炉 膛 的 空 气 量 减 少 到 总 燃 烧 空 气 量 的 70~75%( 相 当 于 理 论 空 气 量 的 80% 左 右 ), 使 该 区 域 处 于 还 原 性 气 氛, 从 而 降 低 了 NOx 在 该 区 域 的 生 成 量 其 35

41 余 空 气 通 过 布 置 在 主 燃 烧 器 上 方 的 专 门 空 气 喷 口 OFA 送 入 炉 膛, 与 第 一 级 燃 烧 区 在 贫 氧 燃 烧 条 件 下 产 生 的 烟 气 混 合, 在 过 量 空 气 系 数 大 于 1 的 条 件 下 完 成 全 部 燃 烧 通 常 情 况 下, 空 气 分 级 有 30% 的 脱 硝 率 如 果 采 用 ROFA 技 术, 估 计 还 能 降 低 40% 该 方 案 所 带 来 的 主 要 问 题 为 : 改 造 成 完 整 的 空 气 分 级 燃 烧 在 实 际 实 施 中 也 存 在 占 用 空 间 大, 布 置 困 难 也 可 能 因 空 间 位 置 限 制, 会 抵 消 部 分 空 气 分 级 所 能 达 到 的 脱 硝 效 率, 即 改 造 后 存 在 达 不 到 30% 或 40%(ROFA) 脱 硝 率 的 风 险 概 率 较 高 另 外, 空 气 分 级 还 会 使 主 燃 烧 区 形 成 很 强 的 还 原 性 气 氛, 导 致 锅 炉 结 渣 和 腐 蚀 加 重 燃 烧 器 的 改 造 也 会 使 改 造 和 燃 烧 调 整 的 工 作 量 大 大 增 加 (3) 燃 料 分 级 技 术 考 虑 到 当 前 无 法 落 实 稳 定 的 天 然 气 气 源, 且 燃 气 价 格 较 高, 可 使 用 超 细 煤 粉 作 为 二 次 燃 料 将 80~85% 的 煤 粉 送 入 第 一 级 燃 烧 区, 在 a>1 的 条 件 下 燃 烧 并 生 成 NOx 其 余 15~ 20% 的 超 细 煤 粉 ( 二 次 燃 料 ) 则 在 主 燃 烧 器 上 部 送 入 二 级 燃 烧 区 ( 再 燃 区 ), 在 a<1 的 条 件 下 形 成 很 强 的 还 原 性 气 氛, 使 得 在 一 级 还 原 区 生 成 的 在 二 级 燃 烧 区 被 还 原 成 氮 分 子 (N 2 ) 在 再 燃 区 中, 不 仅 已 生 成 的 NOx 得 到 还 原, 同 时 也 抑 制 了 新 NOx 的 生 成, 可 进 一 步 降 低 NOx 的 排 放 浓 度, 最 后 剩 余 的 燃 料 在 燃 尽 区 完 全 燃 烧 燃 尽 风 来 自 送 风 机, 由 于 燃 尽 区 炉 膛 压 力 较 大, 往 往 需 要 设 置 增 压 风 机 克 服 其 阻 力 使 燃 尽 风 与 剩 余 燃 料 完 全 混 合 燃 烧 同 时 要 对 电 厂 原 有 磨 煤 系 统 进 行 改 造, 使 煤 粉 细 度 达 到 80% 粒 径 小 于 20um 一 般 采 用 该 方 法 可 使 NOx 的 排 放 浓 度 降 低 30~40% 该 方 案 的 主 要 问 题 为 : 该 锅 炉 能 否 改 成 燃 料 分 级, 还 需 要 进 行 理 论 和 模 型 的 模 拟 计 算 与 试 验 即 便 能 改 造, 燃 料 分 级 所 带 来 的 问 题 也 很 多, 主 要 有 还 原 区 的 结 渣 和 腐 蚀 加 重, 燃 尽 区 燃 烧 不 完 全, 造 成 锅 炉 尾 部 烟 温 升 高, 飞 灰 含 碳 量 上 升, 锅 炉 燃 烧 效 率 降 低 等 锅 炉 燃 烧 效 率 降 低 0.8~1% 是 普 遍 的, 还 有 可 能 影 响 飞 灰 的 利 用 因 此, 由 于 条 件 不 具 备, 本 项 目 不 予 考 虑 (4) 新 型 低 NOx 燃 烧 技 术 新 型 低 NOx 燃 烧 技 术 以 炉 内 影 响 燃 烧 的 两 大 关 键 过 程 ( 炉 膛 空 间 过 程 和 煤 粉 燃 烧 过 程 ) 为 重 点 关 注 对 象, 全 面 实 施 系 统 优 化, 达 到 防 渣 燃 尽 低 NOx 一 体 化 的 目 的 首 先 将 炉 内 大 空 间 整 体 作 为 对 象, 通 过 炉 内 射 流 合 理 组 合 及 喷 口 合 理 布 置, 炉 膛 内 中 心 区 形 成 具 有 较 高 温 度 较 高 煤 粉 浓 度 和 较 高 氧 气 区 域, 同 时 炉 膛 近 壁 区 形 成 较 低 温 度 较 低 CO 和 较 低 颗 粒 浓 度 的 区 域, 使 在 空 间 尺 度 上 中 心 区 和 近 壁 区 三 场 ( 温 度 场 36

42 速 度 场 及 颗 粒 浓 度 场 ) 特 性 差 异 化 在 燃 烧 过 程 尺 度 上 通 过 对 一 次 风 射 流 特 殊 组 合, 采 用 低 NOx 喷 口 或 等 离 子 体 燃 烧 器, 热 烟 气 回 流 等 技 术, 强 化 煤 粉 燃 烧 燃 尽 及 NOx 火 焰 内 还 原, 并 使 火 焰 走 向 可 控, 最 终 形 成 防 渣 防 腐 低 NOx 及 高 效 稳 燃 多 种 功 能 的 一 体 化 燃 烧 技 术 新 型 低 NOx 燃 烧 技 术 是 从 解 决 煤 粉 炉 存 在 的 实 际 问 题 出 发, 经 多 年 对 煤 粉 炉 炉 内 燃 烧 三 场 特 性 系 统 测 试 总 结 归 纳 而 成 的, 对 炉 内 相 关 燃 烧 的 特 性 规 律 有 独 到 认 知, 逐 步 形 成 了 独 特 的 综 合 解 决 炉 内 结 渣 腐 蚀 高 NOx 排 放 等 技 术 体 系, 并 经 多 年 逐 步 深 入 完 善 和 发 展, 前 后 历 经 多 个 发 展 阶 段, 目 前 已 是 一 项 成 熟 的 实 用 性 强 的 技 术, 已 在 多 台 锅 炉 上 成 功 应 用, 在 低 NOx 方 面 已 达 很 高 水 平 一 般 采 用 该 方 法 可 使 NOx 的 排 放 浓 度 降 低 50~70% 1) 新 型 低 NOx 燃 烧 优 势 之 一 --- 强 防 渣 防 腐 技 术 通 过 对 炉 内 三 场 特 性 的 认 知, 采 用 一 种 空 气 与 燃 料 射 流 特 征 组 合, 设 法 扩 大 两 大 区 域 三 场 特 性 的 差 异, 炉 膛 中 心 形 成 了 中 心 区 有 较 高 煤 粉 浓 度 较 高 温 度 适 宜 氧 浓 度 较 高 燃 烧 强 度, 炉 膛 近 壁 区 形 成 为 较 低 温 度 较 低 CO 浓 度 较 高 O 2 浓 度 ( 沿 程 逐 步 掺 入 中 心 区 ) 和 有 利 于 阻 止 灰 粒 附 壁, 延 长 了 冷 却 路 径 的 流 场 结 构 在 煤 粉 燃 烧 过 程 尺 度 上 优 化 了 燃 烧 不 同 阶 段 三 场 特 性 差 异, 使 火 焰 边 部 可 控 可 调, 保 证 近 壁 区 三 场 特 性 利 于 防 渣 采 用 贴 壁 风 技 术 后, 水 冷 壁 得 到 重 点 保 护, 炉 膛 不 结 渣 可 实 现 长 时 间 炉 膛 不 吹 灰 2) 新 型 低 NOx 燃 烧 系 统 优 势 之 二 --- 高 效 稳 燃 燃 烧 技 术 采 用 低 NOx 燃 烧 器 一 次 风 喷 口 集 中 且 浓 淡 组 合 接 力 热 回 流 环 涡 稳 燃 等 技 术 手 段, 在 燃 烧 过 程 尺 度 上 利 用 热 力 与 动 力 不 对 称 性 原 理 使 三 种 动 涡 连 续 相 扣, 特 别 是 喷 口 处 煤 粉 热 解 着 火 后 碳 的 着 火 燃 烧 区 段 的 三 场 特 性 利 于 与 炉 中 心 复 合 射 流 大 涡 的 复 合 连 接 环 涡 内 碳 粒 有 较 高 的 内 回 流 率 延 长 了 在 环 涡 内 停 留 时 间, 显 著 提 高 了 环 涡 内 碳 燃 烧 发 热 量, 这 是 热 量 积 累 主 要 来 源 环 涡 稳 燃 着 火 碳 燃 烧 碳 燃 尽 全 过 程 链 环 稳 固, 这 是 优 于 单 纯 喷 口 稳 燃 的 原 因 所 在 3) 新 型 低 NOx 燃 烧 系 统 优 势 之 三 --- 超 低 NOx 排 放 技 术 低 NOx 煤 粉 燃 烧 技 术 在 上 述 两 个 前 提 优 势 条 件 保 障 下, 低 NOx 技 术 手 段 可 以 应 用 得 深 入 到 位, 可 以 实 现 更 深 入 的 空 气 分 级, 建 立 更 大 的 还 原 区, 采 用 低 氧 燃 烧 及 低 NOx 燃 烧 器 等 措 施, 通 过 采 用 贴 壁 风 技 术 及 纵 向 空 气 分 级 在 炉 内 最 终 形 成 空 间 空 气 分 级, 实 现 减 少 及 抑 制 NOx 生 成 ; 最 终 可 实 现 防 渣, 防 腐 高 效 燃 烧, 超 低 NOx 燃 烧 综 合 一 体 化 37

43 由 于 新 型 低 NOx 燃 烧 器 综 合 了 烟 气 再 循 环 空 气 分 级 燃 料 分 级 等 技 术, 脱 硝 效 果 是 最 为 显 著 的, 很 容 易 取 得 50~70% 的 脱 硝 率 为 数 众 多 的 锅 炉 制 造 跨 国 公 司 都 在 积 极 研 究 开 发 低 NOx 燃 烧 器, 并 且 已 经 提 供 了 上 万 套 的 新 型 低 NOx 燃 烧 器 因 此, 现 在 新 机 组 的 NOx 排 放 水 平 明 显 得 到 了 控 制, 多 数 烟 煤 锅 炉 的 NOx 排 放 浓 度 在 400mg/Nm 3 左 右, 甚 至 更 低 国 内 有 多 家 锅 炉 厂 及 一 些 从 事 燃 烧 器 改 造 的 公 司 均 已 掌 握 了 新 型 低 NOx 燃 烧 器 的 配 套 技 术, 在 锅 炉 燃 用 较 好 煤 质 的 条 件 下, 氮 氧 化 物 排 放 浓 度 可 控 制 在 300mg/Nm 3, 甚 至 250mg/Nm 3 以 下, 基 本 接 近 200mg/Nm 3 的 控 制 目 标 用 低 NOx 燃 烧 器 改 造 旧 机 组, 也 是 燃 烧 控 制 NOx 生 成 的 首 选 主 要 原 因 是 : 1 NOx 排 放 浓 度 降 低 显 著 一 般 能 降 低 50~70% 的 NOx 排 放 在 很 多 时 候, 光 是 燃 烧 器 改 造 就 能 使 NOx 浓 度 满 足 环 保 要 求 因 此, 通 常 将 低 NOx 燃 烧 器 作 为 脱 硝 的 前 置 控 制 手 段, 配 合 SNCR 或 SCR 脱 硝, 就 可 以 以 较 小 的 投 资 和 运 行 成 本, 得 到 很 高 的 脱 硝 率, 可 以 轻 易 满 足 最 严 格 的 环 保 要 求 2 改 造 工 程 量 小 由 于 燃 烧 器 是 独 立 设 备, 更 换 所 带 来 的 工 程 量 比 较 小 由 于 锅 炉 系 统 改 造 少, 对 锅 炉 可 能 的 负 面 影 响 也 很 小, 而 且 没 有 场 地 要 求, 因 而 容 易 实 施 3 便 于 项 目 操 作 低 NOx 燃 烧 器 是 成 熟 的 系 列 化 产 品, 制 造 商 也 很 多, 其 改 造 指 标 的 可 信 度 比 较 高, 也 容 易 达 到 性 能 保 证 要 求 因 此, 低 NOx 燃 烧 器 改 造 项 目 操 作 比 较 简 单, 风 险 比 较 小 其 可 能 存 在 的 问 题 就 是 在 改 造 后, 存 在 着 燃 烧 情 况 不 理 想, 这 一 点 与 其 它 几 种 燃 烧 改 造 是 一 致 的 为 了 使 负 面 影 响 降 低 到 最 小, 需 要 进 行 计 算 模 拟 和 模 型 试 验 工 作 1) 低 氮 燃 烧 技 术 ( 简 称 LNB) 工 艺 介 绍 热 电 厂 锅 炉 采 用 低 NOx 燃 烧 技 术 是 一 项 投 入 少 见 效 快 并 且 适 合 我 国 国 情 的 控 制 NOx 排 放 量 有 效 措 施, 它 包 括 低 氮 燃 烧 器 技 术 炉 内 低 过 量 空 气 系 数 运 行 空 气 分 级 燃 烧 技 术 燃 料 分 级 燃 烧 技 术 和 烟 气 再 循 环 技 术 等, 同 时 要 综 合 考 虑 锅 炉 运 行 经 济 性 安 全 性 与 NOx 脱 除 效 率 的 最 优 结 合 其 中, 空 气 分 级 和 燃 料 分 级 低 NOx 燃 烧 技 术 即 是 将 煤 粉 燃 烧 反 应 过 程 化 学 当 量 比 控 制 在 较 低 水 平, 并 尽 量 降 低 煤 粉 火 焰 温 度, 可 以 形 成 较 低 温 度 强 还 原 性 气 氛 的 煤 粉 着 火 燃 烧 环 境, 有 效 减 少 煤 中 氮 元 素 向 NO 转 化 率 并 降 低 热 力 型 NO 生 成 量 现 场 实 测 结 果 表 明, 在 大 型 煤 粉 锅 炉 上 采 用 了 炉 内 立 体 分 级 低 NOx 燃 烧 技 术 或 超 细 化 煤 粉 再 燃 技 术, 在 燃 用 烟 煤 或 褐 煤 的 200~600MW 机 组 上,NOx 38

44 排 放 量 可 降 至 250~280mg/Nm 3 (O 2 =6%) 以 下, 与 改 造 前 比 较 降 低 幅 度 可 达 58~65% 因 此, 在 大 量 研 究 和 实 际 应 用 的 实 践 基 础 上, 针 对 本 项 目 燃 煤 发 电 供 热 锅 炉 和 燃 烧 系 统 的 实 际 情 况, 将 采 用 炉 内 立 体 分 级 低 氮 燃 烧 技 术 进 行 改 造, 该 技 术 可 达 到 高 效 降 低 NOx 排 放, 同 时 保 证 煤 粉 高 效 燃 烧 炉 内 不 结 渣 无 高 温 腐 蚀, 并 且 具 有 宽 广 的 煤 质 适 应 性 下 面 将 对 该 技 术 的 具 体 技 术 原 理 和 特 点 性 能 保 证 措 施 以 及 应 用 实 例 进 行 详 细 阐 述 1 我 国 低 NOx 燃 烧 器 技 术 的 发 展 历 程 我 国 对 煤 粉 燃 烧 过 程 中 NOx 排 放 的 研 究 始 于 上 个 世 纪 八 十 年 代 末 期, 主 要 工 作 局 限 在 高 等 院 校 和 科 研 机 构 内 对 低 NOx 燃 烧 器 的 研 究 也 同 期 进 行, 开 发 了 一 些 具 备 低 NOx 排 放 潜 力 的 燃 烧 器, 目 前 广 泛 采 用 的 水 平 浓 淡 燃 烧 器 的 研 发 也 始 于 这 个 时 期 到 了 九 十 年 末 期, 多 功 能 船 形 燃 烧 器 双 通 道 通 用 煤 粉 主 燃 烧 器 稳 燃 腔 钝 体 燃 烧 器 和 开 缝 钝 体 燃 烧 器 等 取 得 了 一 定 的 应 用 后, 陆 续 被 浓 淡 型 燃 烧 器 取 代 浓 淡 型 燃 烧 器 分 为 垂 直 浓 淡 和 水 平 浓 淡 两 种, 垂 直 浓 淡 燃 烧 器 的 代 表 有 WR 燃 烧 器 和 PM 燃 烧 器, 分 别 是 美 国 CE 公 司 ( 现 在 的 Alstom Power) 和 日 本 三 菱 公 司 的 产 品, 前 者 于 上 个 世 纪 八 十 年 代 中 期 获 得 应 用, 主 要 是 为 了 提 高 稳 燃 能 力, 后 者 是 日 本 三 菱 公 司 在 引 进 美 国 CE 公 司 技 术 后, 为 了 强 化 NOx 减 排 能 力 而 对 WR 燃 烧 器 进 行 改 进, 采 用 高 浓 缩 比 的 PM 弯 头 取 代 普 通 弯 头 所 研 发 的 燃 烧 器, 因 为 NOx 排 放 低 而 名 Pollution Minimum, 首 字 母 简 化 为 PM 2 低 NOx 控 制 技 术 机 理 和 特 点 降 低 NOx 排 放 浓 度 措 施 a) 低 NOx 燃 烧 器 技 术 原 理 新 一 代 的 高 浓 缩 比 水 平 浓 淡 风 煤 粉 燃 烧 技 术, 是 在 一 次 风 管 道 内 采 用 经 过 详 细 研 究 和 优 化 的 第 三 代 百 叶 窗 式 煤 粉 浓 缩 器, 使 煤 粉 气 流 在 流 经 百 叶 窗 是 产 生 不 同 程 度 偏 转, 煤 粉 与 气 流 惯 性 分 离, 经 分 流 隔 板 后 分 别 形 成 两 股 浓 淡 煤 粉 气 流, 同 时 在 淡 煤 粉 外 背 火 侧 布 置 有 刚 性 强 的 侧 二 次 风 喷 口 燃 烧 器 布 置 在 四 角 切 圆 锅 炉 同 一 水 平 面, 淡 煤 粉 气 流 在 背 火 侧 喷 入 炉 膛, 形 成 外 侧 假 想 切 圆 ; 而 浓 煤 粉 气 流 在 向 火 侧 喷 入 炉 膛, 形 成 内 侧 假 想 切 圆 水 平 浓 淡 燃 烧 技 术 原 理, 见 图 淡 煤 粉 气 流 在 水 冷 壁 附 近 形 成 了 比 普 通 燃 烧 器 强 得 多 的 氧 化 性 气 氛 侧 二 次 风 在 背 火 侧 的 投 入 将 进 一 步 强 化 淡 煤 粉 形 成 的 氧 化 性 气 氛, 保 证 在 深 度 炉 内 分 级 燃 烧 方 式 下, 水 冷 壁 附 近 的 低 煤 粉 颗 粒 浓 度 和 氧 化 性 气 氛 的 运 行 环 境 这 种 布 置 方 式 不 仅 起 到 了 稳 燃 和 降 低 NOx 生 成 的 作 用, 同 时 还 避 免 了 形 成 还 原 性 气 氛, 防 止 了 水 冷 壁 高 温 腐 39

45 蚀 现 象 发 生 浓 煤 粉 布 置 炉 内 烟 气 温 度 高 的 向 火 侧, 浓 煤 粉 具 有 着 火 温 度 低 火 焰 温 度 高 的 特 点, 保 证 了 煤 粉 火 焰 的 良 好 稳 定 性 图 水 平 浓 淡 燃 烧 技 术 原 理 图 由 于 浓 淡 煤 粉 气 流 分 别 在 远 离 煤 粉 燃 烧 化 学 当 量 比 条 件 下 燃 烧, 对 于 浓 侧 煤 粉 气 流 由 于 处 于 还 原 性 气 氛 下 燃 烧, 气 流 中 氧 含 量 小, 煤 粉 挥 发 物 中 的 含 氮 基 团 可 将 NO 还 原 为 N 2, 使 NO 产 生 量 降 低 ; 对 于 淡 侧 煤 粉 气 流, 由 于 煤 粉 浓 度 较 小, 含 氮 基 团 析 出 量 小, 这 样 与 氧 反 应 生 成 NO 的 量 较 小, 综 合 总 体 效 应 的 结 果, 使 浓 淡 分 离 后 一 次 风 产 生 NO 排 放 量 比 普 通 型 直 流 燃 烧 器 少 得 多 采 用 水 平 浓 淡 煤 粉 燃 烧 器 后, 可 以 有 效 改 善 着 火 阶 段 煤 粉 气 流 的 供 风, 使 煤 粉 在 偏 离 化 学 当 量 比 环 境 中 着 火, 这 样 降 低 了 NOx 生 成 量, 可 以 大 幅 度 降 低 NOx 排 放 水 平 垂 直 浓 淡 燃 烧 器 是 煤 粉 气 流 能 按 炉 膛 高 度 方 向 上 的 两 级 垂 直 浓 淡 分 配 技 术 该 技 术 的 关 键 设 备 是 安 装 在 风 扇 磨 后 送 粉 管 道 上 的 自 动 可 调 叶 栅 煤 粉 分 配 器 和 位 于 每 层 燃 烧 器 入 口 煤 粉 管 道 内 的 垂 直 浓 淡 分 离 器 前 者 是 角 度 可 调 的 叶 栅, 见 图 4.4-2; 后 者 是 由 一 个 带 孔 的 水 平 隔 板, 利 用 拐 弯 处 煤 粉 的 离 心 作 用, 使 煤 粉 分 为 浓 淡 两 股, 见 图 由 风 扇 磨 出 口 的 一 次 风 煤 粉 流 经 过 可 调 叶 栅 煤 粉 分 配 器 时, 使 煤 粉 被 分 为 浓 较 浓 和 淡 的 3 股 煤 粉 流, 在 垂 直 方 向 上 煤 粉 浓 度 依 次 为 : 上 层 为 淡 煤 粉 气 流, 中 层 为 较 浓 煤 粉 气 流, 最 下 层 为 浓 煤 粉 气 流 当 最 下 层 浓 煤 粉 气 流 进 入 下 层 燃 烧 器 前, 受 到 弯 管 的 惯 性 和 隔 板 的 作 用, 一 次 风 煤 粉 在 此 又 进 一 步 被 分 离 成 两 股, 并 被 隔 板 分 开 大 颗 粒 由 于 惯 性 作 用 的 影 响, 处 在 上 面 这 样 使 煤 粉 气 流 经 过 两 次 浓 淡 分 离, 将 含 较 大 颗 粒 且 浓 度 大 的 煤 粉 气 流 送 到 最 下 层 燃 烧 器 的 上 部 去 燃 烧, 而 浓 度 小 的 煤 粉 气 流 达 到 40

46 最 上 层 燃 烧 器 燃 烧 图 煤 粉 分 配 器 示 意 图 图 垂 直 浓 淡 燃 烧 示 意 图 两 种 低 氮 燃 烧 器 的 性 能 比 较, 见 表 表 性 能 比 较 表 项 目 性 能 比 较 技 术 方 案 与 差 异 运 行 情 况 说 明 低 氮 燃 烧 器 水 平 浓 淡 垂 直 浓 淡 上 锅 中 瀚 电 力 2 种 燃 烧 器 都 做, 国 电 龙 源 只 做 垂 直 浓 淡 燃 烧 器, 川 锅 华 西 能 源 哈 锅 只 做 水 平 浓 淡 燃 烧 器 41

47 锅 炉 效 率 高 低 二 者 相 差 在 1%~1.5% 对 于 水 平 浓 淡 燃 烧 器 各 厂 家 所 达 到 的 排 放 值 相 差 较 大 对 于 135MW 机 组 川 锅 华 西 NOx 排 放 浓 度 高 低 能 源 在 400mg/Nm 3 左 右, 上 锅 哈 锅 300mg/Nm 3 左 右 垂 直 浓 淡 燃 烧 器 国 电 龙 源 上 锅 300mg/Nm 3 左 右 稳 燃 能 力 稍 弱 稍 强 由 现 有 资 料 显 示 相 同 煤 质 情 况 下, 二 者 只 有 略 微 差 异 排 烟 热 损 失 高 低 二 者 相 差 在 1% 以 内 不 完 全 燃 烧 热 损 失 低 高 二 者 相 差 在 0.5% 以 内 高 温 腐 蚀 风 险 性 低 风 险 性 高 在 运 行 配 风 合 理 的 情 况 下 二 者 相 差 不 大 水 冷 壁 结 焦 风 险 性 低 风 险 性 高 由 于 水 平 浓 淡 燃 烧 器 为 哈 工 450~550 大 研 发, 故 设 备 全 部 为 国 产 设 备 投 资 ( 国 产 ) 垂 直 浓 淡 燃 烧 器 为 引 进 技 500~600 ( 万 元 ) 700( 执 行 术, 主 设 备 未 完 全 国 产 化, 机 构 进 口 ) 故 部 分 设 备 ( 主 要 是 执 行 机 构 等 ) 仍 为 进 口 锅 炉 效 率 由 煤 质 运 行 水 平 所 决 定 ; NOx 排 放 浓 度 由 炉 膛 尺 寸 燃 烧 器 煤 质 二 次 风 及 燃 尽 风 等 配 风 系 统 布 置 运 行 时 风 量 控 制 决 定 ; 高 温 腐 蚀 水 冷 壁 结 焦 由 炉 膛 燃 烧 切 圆 受 热 面 布 置 二 次 风 及 燃 尽 风 等 配 风 系 统 布 置 运 行 时 风 量 控 制 决 定 通 过 与 厂 家 沟 通, 上 述 两 种 燃 烧 器 的 选 择 需 要 结 合 现 有 锅 炉 煤 质 具 体 情 况, 经 过 计 算 确 定, 故 该 阶 段 无 法 确 定 两 种 燃 烧 器 的 优 劣 业 主 可 在 低 氮 燃 烧 改 造 招 标 文 件 中 对 改 造 后 锅 炉 效 率 NOx 排 放 浓 度 作 出 明 确 要 求 b) 炉 内 垂 直 空 气 分 级 降 低 NOx 排 放 空 气 分 级 燃 烧 是 目 前 使 用 最 为 普 遍 的 低 NOx 燃 烧 技 术 之 一 空 气 分 级 燃 烧 的 基 本 原 理 为 : 将 燃 烧 所 需 的 空 气 量 分 成 两 级 送 入 炉 膛, 使 主 燃 烧 区 内 过 量 空 气 系 数 在 0.8~ 1 之 间, 燃 料 先 在 富 燃 料 条 件 下 燃 烧, 使 得 燃 烧 速 度 和 温 度 降 低, 延 迟 了 燃 烧 过 程, 在 还 原 性 气 氛 中 大 量 含 氮 基 团 与 NOx 反 应, 提 高 了 NOx 向 N 2 的 转 化 率, 降 低 了 NOx 在 这 一 区 域 的 生 成 量 将 燃 烧 所 需 其 余 空 气 通 过 布 置 在 主 燃 烧 器 上 方 的 燃 尽 风 喷 口 (OFA) 送 入 炉 膛, 在 供 入 燃 尽 风 以 后, 成 为 富 氧 燃 烧 区 此 时 空 气 量 虽 多, 但 因 火 焰 温 度 低, 且 煤 中 析 出 的 大 部 分 含 氮 基 团 在 主 燃 区 已 反 应 完 成, 最 终 NOx 生 成 量 不 大, 同 时 空 气 42

48 的 供 入 使 煤 粉 颗 粒 中 剩 余 焦 炭 充 分 燃 尽, 保 证 煤 粉 的 高 燃 烧 效 率, 最 终 炉 内 垂 直 空 气 分 级 燃 烧 可 使 NOx 生 成 量 降 低 30~40% 在 采 用 深 度 空 气 分 级 燃 烧 时, 由 于 在 主 燃 烧 区 过 量 空 气 系 数 比 1 小 很 多, 燃 烧 是 在 比 理 论 空 气 量 低 很 多 的 情 况 下 进 行 的, 虽 然 有 利 于 抑 制 NOx 的 生 成, 但 产 生 大 量 不 完 全 燃 烧 产 物, 导 致 燃 烧 效 率 降 低 并 容 易 引 起 结 渣 和 受 热 面 腐 蚀 因 此, 必 须 正 确 组 织 合 理 的 空 气 分 级 燃 烧, 在 保 证 降 低 NOx 排 放 同 时 充 分 考 虑 锅 炉 运 行 的 经 济 性 和 安 全 可 靠 性 炉 内 垂 直 分 级 燃 烧 示 意 图, 见 图 图 炉 内 垂 直 分 级 燃 烧 示 意 图 空 气 垂 直 分 级 燃 烧 和 浓 淡 燃 烧 技 术 相 结 合, 使 主 燃 烧 器 区 还 原 性 气 氛 得 以 强 化, 更 有 利 于 NO 与 还 原 性 含 N 基 团 反 应, 提 高 NO 还 原 率, 可 以 更 好 的 发 挥 浓 淡 燃 烧 技 术 降 低 NOx 排 放 的 性 能 ; 同 时 浓 煤 粉 气 流 使 煤 粉 气 流 着 火 提 前, 煤 粉 颗 粒 在 高 温 燃 烧 区 域 提 留 时 间 增 加, 有 利 于 保 证 煤 颗 粒 中 焦 炭 充 分 燃 尽 ; 淡 煤 粉 气 流 在 浓 煤 粉 气 流 外 侧 供 入, 保 证 了 在 主 燃 烧 区 虽 然 保 持 了 燃 烧 总 体 过 量 空 气 系 数 小 于 1 的 还 原 性 气 氛, 但 在 易 出 现 结 渣 和 高 温 腐 蚀 的 炉 膛 近 水 冷 壁 区 则 为 氧 化 性 气 氛, 提 高 近 壁 区 内 灰 颗 粒 的 熔 点, 并 有 效 减 少 近 壁 区 烟 气 中 腐 蚀 性 气 体 的 浓 度, 有 利 于 防 止 炉 膛 结 渣 和 水 冷 壁 高 温 腐 蚀 研 究 表 明, 煤 粉 着 火 初 期 的 挥 发 分 析 和 燃 烧 出 过 程 对 消 减 整 个 NOx 排 放 量 至 关 重 要, 但 挥 发 分 析 出 和 反 应 时 间 很 短, 大 约 只 占 煤 粉 颗 粒 在 炉 内 整 个 停 留 时 间 的 1/10, 因 此 在 着 火 初 期 减 少 供 入 的 氧 量 形 成 强 还 原 性 气 氛 非 常 重 要 采 用 高 浓 缩 比 水 平 浓 淡 燃 烧 方 式, 使 煤 粉 初 期 挥 发 分 析 出 阶 段 氧 量 大 幅 度 减 少, 形 成 强 还 原 性 气 氛, 极 大 促 进 NOx 还 原 为 N 2, 且 浓 缩 率 越 高 降 低 NOx 排 放 浓 度 的 效 果 越 好, 因 此 高 浓 缩 率 的 煤 粉 着 火 初 期 浓 淡 分 离 技 术 是 低 NOx 燃 烧 技 术 的 关 键 水 平 浓 淡 风 煤 粉 燃 烧 技 术 与 炉 内 垂 直 水 平 分 级 燃 烧 相 结 合 形 成 的 立 体 低 NOx 排 放 43

49 燃 烧 系 统, 能 够 使 得 四 角 切 圆 锅 炉 的 运 行 性 能 得 到 有 效 改 善, 实 现 深 度 分 级 燃 烧 时 ( 采 用 高 位 燃 尽 风 ), 锅 炉 运 行 性 能, 见 表 表 锅 炉 运 行 性 能 表 项 目 无 烟 煤 贫 煤 烟 煤 褐 煤 NOx 排 放 (mg/m 3,O2=6%) ~ ~300 连 续 运 行 最 低 不 投 油 负 荷 (% ECR) 燃 烧 效 率 比 改 造 前 有 不 同 程 度 的 改 善 结 渣 情 况 无, 不 因 为 结 渣 而 影 响 锅 炉 的 正 常 运 行 高 温 腐 蚀 无 3 技 术 特 点 炉 内 立 体 分 级 低 氮 燃 烧 技 术 具 有 以 下 技 术 特 点 : a) 浓 淡 燃 烧 保 证 低 NOx 的 排 放 量 传 统 的 一 次 风 量 根 据 煤 中 的 挥 发 分 完 全 燃 烧 和 一 次 风 送 粉 安 全 来 确 定, 因 而 在 着 火 初 期 挥 发 分 处 于 富 氧 燃 烧 气 氛, 此 时 从 煤 中 释 放 出 来 的 燃 料 N 在 氧 化 性 条 件 下 会 生 成 大 量 的 NOx 浓 淡 燃 烧 把 煤 粉 气 流 分 成 浓 度 差 异 较 大 的 两 股 煤 粉 气 流, 使 得 浓 淡 煤 粉 气 流 分 别 在 远 离 煤 粉 燃 烧 化 学 当 量 比 条 件 下 燃 烧 对 于 浓 侧 煤 粉 气 流 由 于 处 于 还 原 性 气 氛 下 燃 烧, 煤 粉 挥 发 物 中 的 含 氮 基 团 可 将 NO 还 原 为 N 2 ; 对 于 淡 侧 煤 粉 气 流, 由 于 煤 粉 浓 度 较 小, 含 氮 基 团 析 出 量 小, 这 样 与 氧 反 应 生 成 NO 的 量 较 小, 综 合 总 体 效 应 的 结 果, 使 浓 淡 分 离 后 一 次 风 产 生 NO 排 放 量 比 普 通 型 直 流 燃 烧 器 少 得 多 采 用 水 平 浓 淡 煤 粉 燃 烧 器 后, 可 以 有 效 改 善 着 火 阶 段 煤 粉 气 流 的 供 风, 使 煤 粉 在 偏 离 化 学 当 量 比 环 境 中 着 火, 大 幅 度 降 低 NOx 排 放 水 平 b) 空 气 垂 直 立 体 分 级 技 术 与 浓 淡 燃 烧 相 结 合 进 一 步 深 度 降 低 NOx 排 放 量 将 燃 烧 所 需 的 空 气 量 分 成 两 级 送 入 炉 膛, 使 主 燃 烧 区 内 过 量 空 气 系 数 在 0.84~ 0.9 之 间, 燃 料 先 在 富 燃 料 条 件 下 燃 烧, 使 得 燃 烧 速 度 和 温 度 降 低, 延 长 了 燃 烧 过 程, 在 还 原 性 气 氛 中 大 量 含 氮 基 团 与 NOx 反 应, 提 高 了 NOx 向 N 2 的 转 化 率 将 燃 烧 所 需 其 余 空 气 通 过 布 置 在 主 燃 烧 器 上 方 分 离 燃 尽 风 喷 口 (SOFA) 送 入 炉 膛, 此 时 空 气 量 虽 多, 但 因 火 焰 温 度 低, 且 煤 中 析 出 的 大 部 分 含 氮 基 团 在 主 燃 区 已 反 应 完 成, 最 终 NOx 生 成 量 不 大, 同 时 空 气 的 供 入 使 煤 粉 颗 粒 中 剩 余 焦 炭 充 分 燃 尽, 保 证 煤 粉 的 高 燃 烧 效 率, 炉 内 垂 直 空 气 分 级 燃 烧 与 水 平 浓 淡 燃 烧 的 合 理 结 合 将 进 一 步 深 度 降 低 NOx 排 放 量 c) 水 平 浓 淡 燃 烧 方 式 克 服 了 垂 直 浓 淡 燃 烧 方 式 飞 灰 含 碳 量 高 易 结 渣 的 问 题 44

50 四 角 切 圆 锅 炉 在 炉 内 垂 直 方 向 上 烟 气 流 速 慢, 湍 流 脉 动 强 度 小, 导 致 垂 直 方 向 上 气 流 混 合 明 显 弱 于 水 平 方 向 上 的 各 股 气 流 间 的 混 合 因 此, 水 平 浓 淡 燃 烧 方 式 浓 淡 气 流 水 平 方 向 上 的 混 合 ( 横 向 混 合 ) 明 显 强 于 垂 直 方 向 上 的 混 合 一 次 风 风 粉 在 高 煤 粉 浓 缩 比 煤 粉 浓 缩 器 内 被 浓 缩, 会 使 煤 粉 着 火 燃 烧 提 前, 相 对 延 长 了 煤 粉 在 炉 膛 高 温 区 内 的 燃 烧 时 间, 水 平 浓 淡 燃 烧 浓 煤 粉 着 火 后 将 迅 速 在 下 游 与 淡 煤 粉 气 流 混 合 均 匀, 淡 煤 粉 气 流 及 时 混 入 保 证 了 浓 煤 粉 形 成 的 焦 炭 燃 烧 所 需 氧 量, 可 实 现 炉 内 高 效 燃 尽, 较 垂 直 浓 淡 燃 烧 方 式 燃 尽 率 高 水 平 浓 淡 燃 烧 器 中 性 能 优 良 的 煤 粉 浓 缩 器 使 淡 一 次 风 含 粉 量 较 小, 有 效 控 制 了 水 冷 壁 附 近 煤 粉 颗 粒 的 浓 度, 使 流 到 炉 膛 水 冷 壁 附 近 的 煤 粉 处 于 氧 化 性 气 氛 燃 烧, 可 有 效 提 高 燃 烧 器 防 高 温 腐 蚀 和 防 结 渣 的 能 力 一 次 风 喷 口 周 围 可 采 用 偏 置 型 周 界 风 喷 口, 保 证 一 次 风 喷 口 得 到 适 当 冷 却, 同 时 在 淡 侧 喷 口 背 火 侧 布 置 有 较 大 出 口 动 量 的 侧 边 二 次 风 喷 口, 可 有 效 提 高 了 一 次 风 出 口 气 流 的 刚 性, 使 之 抗 偏 转 能 力 和 有 效 射 程 得 到 提 高, 可 以 与 淡 一 次 风 配 合 进 一 步 降 低 靠 近 水 冷 壁 壁 面 的 煤 粉 颗 粒 浓 度, 强 化 水 冷 壁 壁 面 附 近 的 氧 化 性 气 氛, 煤 灰 融 化 温 度 在 氧 化 性 气 氛 下 将 提 高, 可 有 效 控 制 燃 烧 器 区 水 冷 壁 结 渣 同 时 防 止 高 温 还 原 性 气 体 对 水 冷 壁 金 属 管 壁 的 高 温 腐 蚀, 而 垂 直 浓 淡 燃 烧 方 式 将 很 难 避 免 高 浓 度 的 一 次 风 煤 粉 气 流 直 接 冲 刷 水 冷 壁 引 起 结 渣 和 高 温 腐 蚀 的 问 题 d) 灵 活 地 调 整 汽 温 和 保 证 安 全 受 热 面 壁 温 由 于 水 平 浓 淡 燃 烧 器 具 有 一 次 风 着 火 点 近 火 焰 稳 定 性 强 的 特 点, 将 使 炉 膛 火 焰 中 心 有 所 下 降, 部 分 抵 消 由 于 燃 尽 风 喷 口 在 水 冷 壁 上 开 口 引 起 的 炉 膛 辐 射 受 热 面 积 的 减 少, 使 炉 膛 出 口 烟 温 变 化 不 大, 有 效 避 免 了 炉 膛 出 口 屏 区 的 结 渣 和 烟 温 偏 差 在 主 燃 烧 器 区 上 部 的 将 采 用 高 位 燃 尽 风 喷 口, 其 喷 口 可 以 水 平 和 垂 直 方 向 摆 动 一 定 角 度, 使 燃 尽 风 出 口 气 流 在 炉 内 形 成 与 主 燃 烧 器 出 口 气 流 呈 一 定 的 反 切 角 度, 反 切 气 流 与 主 气 流 流 动 方 向 相 反 动 量 相 互 抵 消, 起 到 有 效 削 旋 气 流 的 作 用, 减 少 炉 膛 出 口 的 气 流 残 余 旋 转, 减 少 炉 膛 左 右 侧 出 口 烟 温 偏 差 燃 尽 风 喷 口 可 以 在 一 定 角 度 内 垂 直 方 向 摆 动, 在 避 免 出 口 烟 温 偏 差 的 同 时 还 可 以 适 当 调 整 炉 内 火 焰 中 心 高 度, 对 过 热 器 和 再 热 器 出 口 蒸 汽 温 度 的 调 节 起 到 很 大 作 用, 使 减 温 水 投 入 量 处 于 合 理 范 围 内 炉 膛 上 部 削 旋 气 流 的 存 在 将 有 效 均 匀 炉 膛 出 口 烟 气 流 量 和 烟 气 温 度 水 平, 保 证 过 热 器 和 再 热 器 的 管 壁 温 度 处 于 安 全 范 围 内 e) 着 火 好 稳 燃 能 力 强 采 用 优 化 设 计 的 百 叶 窗 煤 粉 浓 缩 器 具 有 较 高 浓 缩 比, 煤 粉 浓 度 提 高 后, 其 着 火 温 45

51 度 降 低, 煤 粉 和 空 气 混 合 物 加 热 到 着 火 温 度 所 需 时 间 缩 短 了 ; 同 时, 煤 粉 气 流 所 需 着 火 热 减 少, 火 焰 传 播 速 度 也 提 高 了, 使 一 次 风 的 着 火 燃 烧 稳 定 性 增 强, 具 有 良 好 的 低 负 荷 稳 燃 能 力, 可 在 40%ECR 负 荷 下 不 投 油 长 时 间 连 续 稳 定 运 行 而 且 对 于 燃 用 煤 质 较 差 且 燃 料 特 性 波 动 较 大 运 行 工 况, 水 平 浓 淡 燃 烧 器 具 有 很 强 适 应 能 力, 煤 粉 浓 度 的 提 高, 将 是 使 煤 粉 和 空 气 混 合 物 着 火 和 稳 燃 能 力 大 幅 度 增 强, 对 一 些 热 值 低 挥 发 分 低 及 灰 分 大 的 劣 质 煤 也 能 保 持 强 稳 燃 能 力 和 高 燃 烧 效 率, 针 对 燃 用 烟 煤 设 计 的 燃 烧 器 适 用 煤 种 范 围 可 达 : 可 燃 基 挥 发 分 Vdaf 在 15~35% 范 围 内, 收 到 基 低 位 热 值 Qnet,ar 在 15910~23027kJ/kg 范 围 内 f) 寿 命 长, 布 置 安 装 运 行 和 维 护 方 便 燃 烧 器 结 构 成 熟 浓 缩 器 尺 寸 小 布 置 方 便, 设 备 已 集 成 化 且 维 护 方 便, 采 用 高 耐 磨 性 的 金 属 材 料, 抗 磨 损 能 力 强, 设 备 使 用 寿 命 长, 运 行 操 作 简 便 烟 气 脱 硝 技 术 特 点 (1) 选 择 性 非 催 化 还 原 技 术 (SNCR) 1) 反 应 机 理 选 择 性 非 催 化 还 原 技 术 (SNCR) 是 当 前 NOx 治 理 中 采 用 且 具 有 一 定 前 途 的 炉 内 脱 硝 技 术 之 一 在 没 有 催 化 剂, 温 度 在 871~1038 范 围 内, 氨 为 还 原 剂 时, 发 生 反 应 : 4NH 3 4NO O2 4N 2 6H 2O 当 温 度 过 高 时 会 发 生 反 应 : 4NH 3 5O2 4NO 6H 2O 率 降 低 当 温 度 低 于 871 时, 反 应 不 完 全, 氨 的 逃 逸 率 高, 造 成 二 次 污 染, 导 致 脱 硝 效 SNCR 也 可 以 采 用 尿 素 为 还 原 剂, 加 水 配 成 一 定 浓 度 的 溶 液, 直 接 喷 入 927~1093 的 烟 气 中, 达 到 与 喷 氨 一 样 的 效 果 ( NH 4 ) 2 2 CO NH 2 CO NH 2 NO N 2 H 2O CO NO 1 2 N 2 CO 2 有 研 究 表 明 用 尿 素 作 还 原 剂 要 比 用 氨 作 还 原 剂 产 生 更 多 的 N 2 O 如 果 运 行 控 制 不 适 当, 用 尿 素 作 还 原 剂 时 可 能 造 成 较 多 的 CO 排 放 这 是 因 为 低 温 尿 素 溶 液 喷 入 炉 膛 内 的 高 温 气 流 引 起 淬 冷 效 应, 造 成 燃 烧 中 断, 导 致 CO 排 放 的 增 加 另 外, 在 锅 炉 过 热 器 前 46

52 大 于 800 的 炉 膛 位 置 喷 入 低 温 尿 素 溶 液, 必 然 会 影 响 炽 热 煤 炭 的 继 续 燃 烧, 引 发 飞 灰 未 燃 烧 碳 提 高 的 问 题 但 是 根 据 实 际 运 行 的 经 验, 与 使 用 氨 的 SNCR 脱 硝 工 艺 相 比, 尿 素 SNCR 工 艺 也 可 以 获 得 较 佳 的 经 济 效 益, 有 如 下 优 点 : 与 NH 3 相 比, 尿 素 是 无 毒 无 害 的 化 学 品 ; 由 于 系 统 小 因 而 投 资 较 低, 而 且 不 存 在 带 压 和 危 险 的 无 水 氨 或 氨 水 的 存 储 处 理 和 安 全 设 备 ; 较 低 的 动 力 消 耗 ; 使 用 液 态 而 不 是 气 态 反 应 剂, 可 以 更 有 效 地 控 制 喷 雾 模 式 和 化 学 剂 分 布 保 证 良 好 的 混 合, 因 此 以 较 低 的 NH 3 逃 逸 使 得 化 学 剂 得 到 较 好 的 利 用, 并 且 尿 素 SNCR 工 艺 已 经 有 在 大 型 燃 煤 机 组 成 功 的 应 用 业 绩 80 年 代 中 期 SNCR 技 术 在 国 外 研 发 成 功, 开 始 大 量 应 用 于 中 小 型 机 组, 至 90 年 代 初 期 成 功 应 用 于 大 型 燃 煤 机 组 该 技 术 的 运 行 经 验 至 今 已 成 功 的 应 用 在 600~800MW 等 级 的 燃 煤 机 组 另 外 有 一 种 SNCR 技 术 被 称 为 ROFA/ROTAMIX, 是 由 美 国 MOBOTEC 公 司 开 发 的, 其 实 质 是 利 用 ROFA 为 SNCR 的 还 原 剂 喷 口, 可 以 在 ROFA 的 基 础 上, 进 一 步 降 低 NOx 达 35%, 可 以 使 总 的 NOx 降 低 75~80%, 使 排 放 浓 度 降 低 到 200~300mg/Nm 3 这 种 系 统 采 用 了 增 压 二 次 风, 因 此,SNCR 的 喷 口 可 以 在 ROFA 的 各 风 口 间 进 行 选 择, 并 被 高 速 二 次 风 带 进 炉 膛 上 部, 依 靠 ROFA 的 强 涡 流, 使 还 原 剂 与 烟 气 均 匀 混 合 该 技 术 在 美 国 和 瑞 典 有 近 40 台 业 绩, 容 量 从 50MW 到 600MW SNCR 工 艺 示 意 图, 见 图 图 SNCR 工 艺 示 意 图 47

53 2) 影 响 SNCR 反 应 的 因 素 1 还 原 剂 喷 入 点 的 选 择 喷 入 点 必 须 保 证 使 还 原 剂 进 入 炉 膛 内 适 宜 反 应 的 温 度 区 间 (871~1038 ), 这 个 温 度 范 围 存 在 与 锅 炉 燃 烧 室 和 省 煤 室 的 过 热 器 区 域 温 度 高, 还 原 剂 被 氧 化 成 NOx, 烟 气 中 的 NOx 含 量 不 减 少 反 而 增 加 ; 温 度 低, 反 应 不 充 分, 造 成 还 原 剂 流 失, 对 下 游 设 备 产 生 不 利 的 影 响 甚 至 造 成 新 的 污 染 需 要 利 用 计 算 机 模 拟 和 流 体 力 学 的 知 识 来 模 拟 锅 炉 内 烟 气 的 流 场 分 布 和 温 度 分 布, 以 此 为 设 计 依 据 来 合 理 选 择 喷 射 点 和 喷 射 方 式 2 停 留 时 间 因 为 任 何 反 应 都 需 要 时 间, 所 以 还 原 剂 必 须 和 NOx 在 合 适 的 温 度 区 域 内 有 足 够 的 停 留 时 间, 这 样 才 能 保 证 烟 气 中 的 NOx 还 原 率 实 验 研 究 表 明 : 停 留 时 间 从 100ms 增 加 到 500ms,NOx 最 大 还 原 率 从 70% 上 升 到 了 93% 左 右 3 适 当 的 NH 3 /NOx 摩 尔 比 NH 3 /NOx 摩 尔 比 对 NOx 脱 除 率 影 响 也 很 大 根 据 化 学 反 应 方 程,NH 3 /NOx 摩 尔 比 应 该 为 1, 但 实 际 上 都 要 比 1 大 才 能 达 到 较 理 想 的 NOx 还 原 率, 已 有 的 运 行 经 验 显 示, NH 3 /NOx 摩 尔 比 一 般 控 制 在 1.0~2.0 之 间, 最 大 不 要 超 过 2.5 NH 3 /NOx 摩 尔 比 过 大, 虽 然 有 利 于 NOx 脱 除 率 增 大, 但 氨 逃 逸 加 大 又 会 造 成 新 问 题, 同 时 还 增 加 了 运 行 费 用 根 据 美 国 环 保 署 Daniel C.Mussatti 等 人 做 的 NOx 还 原 率 与 反 应 温 度 和 停 留 时 间 的 关 系 的 实 验 结 果, 图 为 NOx 脱 除 率 与 NH 3 /NOx 摩 尔 比 的 关 系 图, 从 中 可 以 看 出, 当 NH 3 /NOx 摩 尔 比 小 于 2, 随 NH 3 /NOx 摩 尔 比 增 加,NOx 脱 除 率 显 著 增 加, 但 NH 3 /NOx 摩 尔 比 大 于 2 后, 增 加 就 很 少 图 为 NOx 脱 除 率 与 氨 逃 逸 率 的 关 系 图, 可 以 看 出,NH 3 /NOx 摩 尔 比 增 加,NOx 脱 除 率 增 加, 但 氨 逃 逸 率 也 增 加 了 图 NO x 脱 除 率 与 NH 3 /NO x 摩 尔 比 的 关 系 48

54 PPm 4 还 原 剂 和 烟 气 的 混 合 NH 3 逃 逸 率,10-6 图 NOx 脱 除 率 与 NH 3 逃 逸 率 的 关 系 两 者 的 充 分 混 合 是 保 证 充 分 反 应 的 又 一 个 技 术 关 键, 是 保 证 在 适 当 的 NH 3 /NOx 摩 尔 比 下 得 到 较 高 的 NOx 还 原 率 的 基 本 条 件 之 一 只 有 在 以 上 四 方 面 的 要 求 都 满 足 的 条 件 下,NOx 脱 除 才 会 有 令 人 满 意 的 效 果 大 型 电 站 锅 炉 由 于 炉 膛 尺 寸 大 锅 炉 负 荷 变 化 范 围 大, 从 而 增 加 了 对 这 四 个 因 素 控 制 的 难 度 国 外 的 实 际 运 行 结 果 表 明, 应 用 于 大 型 电 站 锅 炉 的 SNCR 的 NOx 还 原 率 只 有 40% 根 据 美 国 环 保 署 所 做 的 NOx 还 原 率 与 锅 炉 容 量 之 间 关 系 的 统 计 结 果, 随 着 锅 炉 容 量 的 增 大,SNCR 的 NOx 还 原 率 呈 下 降 的 趋 势 以 上 四 个 方 面 的 因 素 都 涉 及 到 了 SNCR 还 原 剂 的 喷 射 系 统, 所 以 在 SNCR 中 还 原 剂 的 喷 射 系 统 的 设 计 是 一 个 非 常 重 要 的 环 节 SNCR 工 艺 以 炉 膛 为 反 应 器, 可 通 过 对 锅 炉 的 改 造 实 现, 建 设 周 期 短, 投 资 成 本 和 运 行 成 本 与 其 它 烟 气 脱 硝 技 术 相 比 都 是 比 较 低 的, 适 合 于 对 中 小 型 锅 炉 的 改 造 对 于 电 站 锅 炉, 投 资 成 本 和 运 行 成 本 依 据 NOx 排 放 浓 度 的 不 同 二 有 所 差 异, 特 别 是 运 行 成 本 与 烟 气 原 始 NOx 浓 度 关 系 十 分 巨 大, 因 为 在 SNCR 工 艺 中, 还 原 剂 成 本 所 占 的 份 额 达 到 50% 以 上 3) SNCR 技 术 的 特 点 由 于 SNCR 技 术 的 方 案 需 要 确 定 炉 膛 氮 氧 化 物 浓 度 数 据, 依 此 来 确 定 合 适 的 脱 硝 效 率, 并 进 行 还 原 剂 供 应 系 统 和 炉 区 喷 射 系 统 的 设 计, 针 对 本 项 目 而 言, 必 须 在 低 氮 燃 烧 器 改 造 后, 才 能 进 行 SNCR 方 案 的 设 计 和 实 施 理 论 上 SNCR 技 术 可 以 达 到 70% 以 上 的 NOx 脱 除 率, 由 于 还 原 剂 与 烟 气 混 合 情 况 49

55 烟 气 温 度 范 围 氨 逃 逸 等 问 题, 使 得 大 型 锅 炉 一 般 NOx 脱 除 率 都 远 低 于 70% 根 据 规 范 要 求, 本 项 目 锅 炉 采 用 SNCR 工 艺 所 能 达 到 的 目 标 脱 硝 效 率 定 为 40% 为 宜 SNCR 技 术 是 将 氨 基 还 原 剂 ( 如 液 氨 氨 水 尿 素 ) 溶 解 稀 释 到 10% 以 下, 利 用 机 械 式 喷 枪 将 还 原 剂 溶 液 雾 化 成 液 滴 喷 入 炉 膛, 热 解 生 成 气 态 NH 3, 在 871~1038 温 度 区 域 ( 通 常 为 锅 炉 对 流 换 热 区 ) 和 没 有 催 化 剂 的 条 件 下,NH 3 与 NOx 进 行 选 择 性 非 催 化 还 原 反 应, 将 NOx 还 原 成 N 2 与 H 2 O 溶 液 SNCR 工 艺 比 较 简 洁, 具 有 如 下 特 点 : 1 投 资 费 用 较 低 ; 2 现 代 SNCR 技 术 可 控 制 NOx 排 放 降 低 20~50%, 脱 硝 效 率 随 机 组 容 量 增 加 而 降 低 3 SNCR 装 置 不 增 加 烟 气 阻 力, 也 不 产 生 新 的 SO 3, 氨 逃 逸 浓 度 控 制 通 常 在 5~ 10ppm 以 内 4 合 适 的 反 应 温 度 窗 口 狭 窄, 为 适 应 锅 炉 负 荷 的 波 动 提 高 氨 在 反 应 区 的 混 合 程 度 与 利 用 率, 通 常 在 炉 膛 出 口 屏 式 过 热 器 下 方 设 置 多 层 喷 枪 5 建 设 周 期 短, 场 地 要 求 少, 适 用 于 对 现 有 中 小 型 锅 炉 的 改 造 6 喷 氨 量 的 选 择 要 适 当, 少 则 无 法 达 到 预 期 脱 除 NOx 效 果, 但 氨 量 过 大, 将 在 尾 部 受 热 产 生 硫 酸 铵, 从 而 堵 塞 并 腐 蚀 空 气 预 热 器 因 此, 要 求 尾 部 烟 气 中 允 许 的 氨 泄 漏 量 小 于 10ppm, 在 这 一 条 件 限 制 下,NOx 降 低 率 为 30~50% 7 有 副 反 应, 生 成 N 2 O 8 运 行 费 用 比 较 低, 为 SCR 的 40~80% SNCR 脱 硝 是 在 现 有 的 锅 炉 上 增 加 一 套 系 统, 因 此, 对 于 锅 炉 烟 气 系 统 的 影 响 相 对 比 较 小 但 主 要 问 题 有 : 1 较 高 的 氨 逃 逸 和 铵 盐 影 响 SNCR 的 氨 逃 逸 率 比 较 高, 一 般 都 是 以 1.5 左 右 的 摩 尔 比 喷 入 氨 的, 而 脱 硝 率 只 有 40% 左 右, 因 此 会 有 10ppm 的 氨 逃 逸 尾 部 形 成 一 些 硫 酸 铵 硫 酸 氢 铵 等 铵 盐, 有 增 加 堵 塞 和 腐 蚀 空 气 预 热 器 等 尾 部 烟 道 设 备 的 倾 向 另 外, 较 高 的 氨 逃 逸 还 可 能 使 飞 灰 中 的 氨 浓 度 超 过 使 用 限 制 2 还 原 剂 的 消 耗 量 比 较 大 由 于 氨 /NOx 摩 尔 比 高 达 1.5 以 上, 相 比 SCR 工 艺 80% 的 效 率 而 言, 氨 的 消 耗 量 几 乎 高 一 倍, 而 脱 硝 率 却 低 一 半, 物 料 消 耗 费 用 极 高, 因 此, 当 原 始 氮 氧 化 物 浓 度 较 高 时, 运 行 经 济 性 很 差 3 对 锅 炉 效 率 的 影 响 50

56 向 炉 膛 喷 液 氨 雾 化 液 滴 蒸 发 与 热 解 过 程 需 要 吸 收 热 量, 这 会 造 成 锅 炉 效 率 降 低 0.1~0.3 个 百 分 点 总 体 而 言,SNCR 技 术 也 是 十 分 成 熟 的 脱 硝 技 术, 国 外 已 有 上 百 台 机 组 在 应 用, 在 国 内 也 已 有 业 绩, 江 苏 利 港 电 厂 三 四 期 4³600MW 采 用 SNCR 技 术, 设 计 脱 硝 率 为 25%, 实 际 运 行 效 率 可 达 30%, 运 行 稳 定 性 可 靠 性 良 好 相 对 SCR 而 言, 脱 硝 效 率 偏 低 当 烟 气 氮 氧 化 物 浓 度 超 过 330mg/Nm 3 时, 采 用 SNCR 工 艺 已 不 能 满 足 要 求, 在 投 资 和 运 行 费 用 上 就 没 有 优 势 只 有 烟 气 原 始 氮 氧 化 物 浓 度 低 于 330mg/Nm 3 时, 特 别 是 对 于 现 役 机 组 的 改 造 才 会 显 出 明 显 的 优 势 由 于 它 的 低 投 资 和 低 运 行 成 本, 特 别 适 合 小 容 量 锅 炉 的 使 用 目 前 在 欧 洲 和 美 国 的 300MW 燃 煤 电 站 锅 炉 上 已 有 采 用 该 法 运 行 经 验, 但 市 场 占 有 率 非 常 低 (2) 烟 气 选 择 性 催 化 脱 硝 技 术 (SCR) 选 择 性 催 化 还 原 脱 硝 工 艺 (SCR) 是 一 种 以 NH 3 作 为 还 原 剂, 在 一 定 的 温 度 (300 ~ 420 ) 窗 口 下, 利 用 催 化 剂 将 烟 道 中 NO x 催 花 还 原 成 N 2 和 H 2 O 的 干 法 脱 硝 技 术, 因 为 整 个 反 应 具 有 选 择 性 并 且 需 要 催 化 剂 存 在, 故 称 之 为 选 择 性 催 化 还 原 (SCR) 1) 反 应 机 理 选 择 性 催 化 还 原 技 术 (SCR) 具 有 较 高 的 效 率, 目 前 工 业 脱 硝 应 用 大 部 分 采 用 这 一 工 艺 其 机 理 比 较 复 杂, 一 般 研 究 认 为 在 320~420, 催 化 剂 作 用 下, 有 如 下 几 种 反 应 : 4NH 3 4NO O2 4N 2 6H 2O ( 主 要 的 化 学 反 应 ) 4NH 3 6NO 5N 2 6H 2O 2NH 3 NO NO2 2N 2 3H 2O 8NH 3 6NO2 7N 2 12 H 2O 反 应 为 微 放 热 反 应, 温 升 可 以 忽 略 不 计 同 时 改 变 催 化 剂 成 分 的 配 比, 可 最 大 限 度 的 降 低 SO 3 的 转 化 率, 目 前 一 般 加 装 SCR 后, 会 使 SO 3 排 烟 浓 度 增 加 10ppm 2) 布 置 方 式 SCR 工 艺 的 核 心 装 置 是 脱 硝 反 应 器, 反 应 器 中 的 催 化 剂 分 上 下 多 层 ( 一 般 为 2~4 层 ) 有 序 放 置 理 论 上 SCR 脱 硝 装 置 可 以 布 置 在 水 平 烟 道 或 垂 直 烟 道 中, 但 对 于 燃 煤 锅 炉, 一 般 应 布 置 在 垂 直 烟 道 中, 且 气 流 方 向 是 自 上 而 下 的 这 是 因 为 烟 气 中 含 有 大 量 粉 尘, 布 置 在 水 平 烟 道 中 易 引 起 SCR 脱 硝 装 置 的 堵 塞 SCR 的 布 置 方 式 一 般 有 直 接 从 锅 炉 引 入 烟 气 ( 高 烟 尘 法 ) 和 从 除 尘 器 后 引 入 烟 气 51

57 ( 低 烟 尘 法 ) 一 般 高 烟 尘 法 的 反 应 器 位 于 省 煤 器 与 空 气 预 热 器 之 间, 温 度 较 高, 不 用 另 加 预 热 装 置, 投 资 和 运 行 费 用 最 低 高 烟 尘 法 不 产 生 颗 粒 物 粘 附 到 催 化 剂 上 去 的 问 题, 因 为 硫 酸 铵 和 大 部 分 挥 发 凝 缩 成 分 是 沉 积 在 尘 上 的, 它 们 会 随 烟 尘 一 起 通 过 催 化 剂 层 和 空 气 加 热 器 进 入 集 尘 器 除 去 高 烟 尘 法 的 缺 点 是 烟 气 中 飞 灰 含 量 高, 对 催 化 剂 的 防 磨 损 和 防 堵 塞 的 性 能 要 求 高 如 进 气 口 附 近 的 催 化 剂 会 产 生 磨 损, 可 通 过 控 制 进 气 速 度 小 于 5m/s 而 加 以 防 止, 并 且 维 持 氨 的 逃 逸 浓 度 在 3ppm 以 下 低 烟 尘 法 的 反 应 器 一 般 位 于 脱 硫 系 统 之 后 烟 囱 之 前 此 法 的 优 点 是 烟 气 中 飞 灰 大 量 减 少, 不 易 堵 塞 和 磨 损 催 化 剂 表 面 缺 点 是 为 满 足 催 化 剂 的 活 性 要 求, 烟 气 进 入 脱 硝 反 应 器 前 必 须 升 温, 需 要 安 装 加 热 器 和 烟 气 换 热 器, 系 统 复 杂, 投 资 成 本 高, 应 用 很 少 3) 催 化 剂 催 化 剂 是 SCR 技 术 的 核 心 许 多 化 学 反 应 都 发 生 在 催 化 剂 上 在 脱 硝 装 置 中 催 化 剂 大 多 采 用 多 孔 结 构 的 钛 系 氧 化 物, 一 般 使 用 TiO 2 作 为 担 体 的 V 2 O 5 /WO 3 及 MoO 3 等 金 属 氧 化 物 适 当 添 加 WO 3 可 增 强 催 化 剂 的 物 理 性 能, 并 抑 制 SO 2 向 SO 3 的 转 化, 添 加 MoO 3 可 增 强 抗 重 金 属 中 毒 的 能 力 烟 气 流 过 催 化 剂 表 面, 由 于 扩 散 作 用 进 入 催 化 剂 的 微 孔 中, 使 NOx 的 分 解 反 应 得 以 进 行 催 化 剂 有 许 多 种 形 状, 可 以 分 为 蜂 窝 式 板 式 和 波 纹 式 三 种, 其 中 以 蜂 窝 式 使 用 最 普 遍, 板 式 次 之, 波 纹 式 最 少 蜂 窝 式 催 化 剂 具 有 模 块 化 比 表 面 积 大 全 部 由 活 性 材 料 构 成 等 特 点, 而 板 式 催 化 剂 不 易 积 灰, 对 高 尘 环 境 适 应 性 强, 压 降 小, 但 比 表 面 积 小 SCR 催 化 剂 的 典 型 成 分, 见 表 表 脱 硝 催 化 剂 的 典 型 成 分 类 型 单 位 氧 化 钨 型 氧 化 钼 型 SiO2 % Al2O3 % Fe2O3 % TiO % CaO % MgO % BaO % Na2O % K2O % SO3 % P2O5 %

58 V2O5 % MoO3 % WO3 % SCR 系 统 的 运 行 成 本 在 很 大 程 度 上 取 决 于 催 化 剂 的 寿 命, 其 使 用 寿 命 又 取 决 于 催 化 剂 活 性 的 衰 减 速 度 催 化 剂 的 失 活 主 要 有 化 学 失 活 和 物 理 失 活 典 型 的 SCR 催 化 剂 化 学 失 活 主 要 是 由 砷 碱 金 属 金 属 氧 化 物 等 引 起 的 催 化 剂 中 毒 砷 中 毒 是 烟 气 中 的 气 态 三 氧 化 二 砷 与 催 化 剂 结 合 引 起 的 碱 金 属 吸 附 在 催 化 剂 的 毛 细 孔 表 面, 金 属 氧 化 物 如 MgO CaO Na 2 O K 2 O 等 使 催 化 剂 中 毒, 主 要 是 中 和 催 化 剂 表 面 吸 附 的 SO 2 生 成 硫 化 物 而 造 成 的 催 化 剂 物 理 失 活 主 要 是 指 由 于 高 温 烧 结 磨 损 和 固 化 微 粒 沉 积 堵 塞 而 引 起 催 化 剂 活 性 损 坏 煤 的 特 性 对 催 化 剂 的 组 成 毛 细 孔 尺 寸 孔 隙 和 体 积 有 很 大 影 响, 并 影 响 到 催 化 剂 的 寿 命 目 前, 对 于 催 化 剂 的 失 活 问 题, 在 国 外 已 经 有 了 较 成 熟 的 解 决 办 法 4) 主 要 设 计 和 运 行 影 响 因 素 1 NH 3 /NOx 的 摩 尔 比 理 论 上 1mol 的 NOx 需 要 1mol 的 NH 3 去 脱 除,NH 3 量 不 足 会 导 致 NOx 的 脱 除 效 率 降 低 但 NH 3 过 量 时, 烟 气 通 过 空 气 预 热 器 后 温 度 迅 速 下 降, 多 余 的 NH 3 又 会 与 烟 气 中 的 SO 2 SO 3 等 反 应 形 成 铵 盐, 导 致 烟 道 积 灰 与 腐 蚀 另 外,NH 3 吸 附 在 飞 灰 上, 会 影 响 电 除 尘 器 所 捕 获 粉 煤 灰 的 再 利 用 价 值, 氨 泄 露 到 大 气 中 又 会 对 大 气 造 成 新 的 污 染, 故 氨 的 逃 逸 量 一 般 要 求 控 制 在 3ppm 以 下 通 常 喷 入 的 实 际 NH 3 量 随 着 机 组 负 荷 的 变 化 而 变 化 目 前,SCR 装 置 负 荷 变 化 的 响 应 时 间 跟 随 能 力 在 5~30S 运 行 中, 通 常 取 NH 3 :NO x ( 摩 尔 比 ) 在 0.81~0.82,NOx 的 去 除 率 约 80% 烟 气 的 均 匀 混 合 对 于 既 保 证 NOx 的 脱 除 效 率, 又 保 证 较 低 的 氨 逸 出 量 是 很 重 要 的 如 果 NH 3 与 烟 气 混 合 不 均, 即 使 氨 的 输 入 量 不 大, 氨 与 NOx 也 不 能 充 分 反 应, 不 仅 达 不 到 脱 硝 的 目 的 还 会 增 加 氨 的 逃 逸 率 速 度 分 布 均 匀, 流 动 方 向 调 整 得 当 时,NOx 转 化 率 氨 逃 逸 率 和 催 化 剂 的 寿 命 才 能 得 以 保 证 采 用 合 理 的 喷 嘴 格 栅 或 涡 流 混 合 反 应 器, 并 为 氨 和 烟 气 提 供 足 够 长 的 混 合 烟 道, 是 使 氨 和 烟 气 均 匀 混 合 的 有 效 措 施, 可 以 避 免 由 于 氨 和 烟 气 的 混 合 不 均 所 引 起 的 一 系 列 问 题 2 温 度 烟 气 温 度 是 影 响 NOx 脱 除 效 率 的 重 要 因 素 一 方 面, 当 烟 气 温 度 低 时, 催 化 剂 的 活 性 会 降 低,NOx 的 脱 除 效 率 随 之 降 低, 但 此 时 NH 3 的 逃 逸 率 增 大 SO 2 很 容 易 被 催 化 53

59 氧 化 成 SO 3, 从 而 与 还 原 剂 NH 3 及 烟 气 中 的 水 反 应 生 成 (NH 4 ) 2 SO 4 和 NH 4 HSO 4 NH 4 HSO 4 粘 性 较 高, 易 在 230~250 之 间 的 SCR 反 应 中 生 成, 它 在 180~240 之 间 呈 液 态, 当 温 度 低 于 180 呈 固 态, 灰 沉 积 于 催 化 剂 的 表 面, 堵 塞 其 微 孔 同 时 (NH 4 ) 2 SO 4 具 有 腐 蚀 性 和 粘 性, 可 导 致 尾 部 烟 道 和 设 备 损 坏 虽 然 SO 3 生 成 量 有 限, 但 其 对 后 续 设 备 造 成 的 影 响 不 可 低 估 为 防 止 这 一 现 象 产 生, 既 要 严 格 控 制 氨 逃 逸 量 和 SO 2 氧 化 率, 减 少 (NH 4 ) 2 SO 4 和 NH 4 HSO 4 在 催 化 层 和 后 部 空 气 预 热 器 上 的 形 成, 又 应 保 证 SCR 反 应 温 度 应 高 于 300 另 一 方 面, 温 度 高 于 400 时,NH 3 会 与 O 2 发 生 反 应, 导 致 烟 气 中 的 NO x 增 加, 同 时 又 容 易 发 生 催 化 剂 的 熔 结, 微 孔 消 失, 使 催 化 剂 失 效 因 此, 一 般 SCR 反 应 温 度 都 控 制 在 320~400 根 据 催 化 剂 的 适 宜 温 度 范 围,SCR 可 分 为 高 温 中 温 和 低 温 工 艺, 其 温 度 分 别 为 : 高 温 SCR 工 艺 :345~590 ; 中 温 SCR 工 艺 :260~380 ; 低 温 SCR 工 艺 :80~300 在 系 统 设 计 和 运 行 时, 选 择 和 控 制 好 烟 温 尤 为 重 要 3 飞 灰 在 锅 炉 燃 烧 过 程 中, 由 于 煤 种 变 化 和 局 部 燃 烧 扰 动, 通 常 在 上 炉 膛 或 对 流 受 热 面 形 成 多 孔 且 形 状 不 规 则 的 爆 米 花 状 灰, 其 粒 径 可 达 10mm 对 于 SCR 催 化 剂,4mm 或 5mm 就 会 造 成 堵 塞 因 此, 有 些 项 目 SCR 系 统 催 化 剂 顶 层 会 出 现 被 爆 米 花 状 灰 堵 塞 的 情 况, 往 往 导 致 烟 气 阻 力 增 加, 催 化 剂 性 能 降 低, 甚 至 可 能 造 成 SCR 装 置 停 运 往 往 采 用 加 强 吹 灰 手 段, 选 用 板 式 催 化 剂 等 手 段 来 消 除 其 影 响 譬 如 B&W 公 司 不 仅 设 计 了 偏 转 板 使 爆 米 花 状 灰 进 入 省 煤 器 灰 斗, 还 设 计 了 筛 式 挡 板 用 来 收 集 灰 并 把 他 们 送 入 省 煤 器 灰 斗 4 烟 气 流 速 烟 气 流 速 增 加,NH 3 的 逃 逸 率 增 加, 不 同 的 催 化 剂 厂 家 的 设 计 流 速 都 不 相 同, 且 在 一 定 的 NH 3 逃 逸 率 下, 不 同 催 化 剂 厂 家 的 操 作 烟 气 流 速 变 化 范 围 也 不 同 一 般 CORMETECH HITACHI 和 CORMLD 等 厂 家 的 催 化 剂 流 速 适 应 范 围 较 大 些 反 应 器 内 的 烟 气 流 速 一 般 4~6m/s 5 催 化 剂 寿 命 由 于 长 期 处 于 高 温 高 尘 的 环 境 中, 催 化 剂 的 微 孔 会 逐 渐 变 形 堵 塞, 同 时 烟 气 中 的 各 种 微 量 重 金 属 也 会 对 催 化 剂 产 生 毒 化 作 用 研 究 表 明, 一 般 情 况 下 经 过 16000~ 小 时 的 使 用,SCR 催 化 剂 的 活 性 会 降 至 初 始 的 0.8 催 化 剂 的 实 际 使 用 寿 命 因 操 作 条 件 供 货 商 和 催 化 剂 类 型 而 不 同 催 化 剂 要 求 活 性 高, 寿 命 长, 耐 磨, 防 堵, 抗 中 毒 每 层 催 化 层 由 若 干 催 化 剂 单 元 块 组 合 而 成, 催 化 剂 一 般 保 证 2~3 年 寿 命,SCR 54

60 的 催 化 层 通 常 运 行 两 层, 空 置 一 层, 待 2~3 年 后 添 加 一 层 催 化 剂 到 空 置 层, 再 运 行 6 年 后 开 始 更 换 一 层 催 化 剂 6 煤 质 对 SCR 的 潜 在 问 题 中 国 的 煤 灰 量 大, 煤 种 变 化 和 质 量 变 化 也 很 大, 且 经 常 出 现 混 烧 煤 的 情 况, 因 此 对 未 来 SCR 装 置 的 氨 逃 逸 和 催 化 剂 的 适 用 性 提 出 了 很 大 挑 战 同 时 也 会 增 大 砷 化 物 和 碱 金 属 等 作 用 使 催 化 剂 中 毒 失 活 的 风 险 同 时 要 求 催 化 剂 能 够 适 应 不 同 的 压 降 燃 料 和 烟 气 成 分 的 要 求 7 投 资 的 影 响 因 素 SCR 脱 硝 工 艺 的 投 资 影 响 因 素 通 常 为 : 催 化 剂 用 量 烟 气 量 含 灰 量 NOx 的 产 生 浓 度 氨 的 最 高 逃 逸 率 烟 道 长 度 还 原 剂 加 入 系 统 防 腐 与 清 灰 系 统 等 ; 影 响 运 行 成 本 的 因 素 一 般 为 : 烟 气 灰 份 中 碱 金 属 及 其 他 引 起 催 化 剂 中 毒 的 物 质 的 含 量 SCR 反 应 器 的 入 口 温 度, 系 统 阻 力 等 8 场 地 要 求 SCR 脱 硝 对 场 地 有 较 严 格 的 要 求 按 照 国 务 院 文 件 334 号 危 险 化 学 品 安 全 管 理 条 例 及 建 筑 设 计 防 火 规 范 (GB ) 的 要 求, 液 氨 储 存 与 蒸 发 区 周 围 需 有 15~20m 的 安 全 距 离, 如 果 使 用 尿 素 作 还 原 剂, 储 存 和 蒸 发 区 面 积 可 以 缩 小 6) SCR 技 术 的 主 要 特 点 SCR 技 术 是 把 还 原 剂 氨 气 喷 入 锅 炉 省 煤 器 下 游 300~420 的 烟 道 内, 在 催 化 剂 作 用 下, 将 烟 气 中 NOx 还 原 成 无 害 的 N 2 和 H 2 O SCR 装 置 需 在 烟 道 上 增 设 一 个 反 应 器, 催 化 剂 是 核 心, 具 有 如 下 特 点 : a) 脱 硝 效 率 可 以 高 达 90%,NOx 排 放 浓 度 可 控 制 到 50mg/Nm 3 以 下 这 些 指 标 是 其 他 任 何 一 项 脱 硝 技 术 都 无 法 单 独 达 到 的 b) 增 加 锅 炉 烟 道 阻 力 在 1000~1200Pa( 三 层 催 化 剂 ), 需 提 高 引 风 机 压 头 c) 催 化 剂 在 与 烟 气 接 触 过 程 中, 受 到 气 态 化 学 物 质 毒 害 飞 灰 堵 塞 与 冲 蚀 磨 损 等 因 素 的 影 响, 其 活 性 逐 渐 降 低 通 常 3~4 年 增 加 或 更 换 一 层 催 化 剂 d) 逃 逸 率 与 SO 3 反 应, 可 能 在 空 预 器 换 热 面 上 形 成 硫 酸 氢 铵, 恶 化 空 预 器 堵 塞 e) 如 采 用 液 氨 作 还 原 剂, 液 氨 储 存 量 超 过 40t 即 成 为 重 大 危 险 源, 氨 逃 逸 需 要 考 虑 氨 区 内 外 的 安 全 距 离, 至 少 约 需 2500~3000m 2 的 场 地 空 间, 且 须 经 过 安 全 环 保 与 消 防 等 机 构 的 评 估 f) 经 过 长 时 间 的 运 行 后,SCR 催 化 剂 会 富 集 一 些 痕 量 重 金 属, 废 弃 后 的 催 化 剂 需 55

61 要 进 行 无 害 化 处 理 无 论 是 新 建 机 组 还 是 在 役 机 组 改 造, 绝 大 部 分 煤 粉 锅 炉 都 可 以 安 装 SCR 装 置 SCR 是 一 项 十 分 成 熟 的 技 术, 脱 硝 效 率 稳 定 SCR 的 不 足 之 处 是 投 资 大, 运 行 费 用 高, 占 地 面 积 大 对 于 老 机 组 而 言, 锅 炉 省 煤 器 和 空 预 器 之 间 是 否 有 空 间 引 接 烟 道 和 安 装 SCR 装 置 是 最 关 键 的 (3) SNCR-SCR 联 合 脱 硝 技 术 SCR 是 一 种 高 效 的 脱 硝 工 艺, 可 以 达 到 90% 以 上 同 样,SNCR-SCR 联 合 脱 硝 技 术 也 能 达 到 较 高 的 脱 硝 效 率 以 排 放 浓 度 600mg/Nm 3 考 虑, 满 足 200mg/Nm 3 排 放 目 标 控 制 值, 需 要 67% 的 脱 硝 率 ; 考 虑 到 目 前 燃 煤 品 种 的 变 化, 应 该 至 少 考 虑 70% 的 脱 硝 效 率 通 常 一 层 SCR 催 化 剂 可 以 达 到 50% 左 右 的 脱 硝 率, 在 加 上 上 游 SNCR 的 40% 脱 硝 效 率, 总 脱 硝 效 率 达 到 70%(1-0.5³0.6=0.7) 当 SCR 催 化 剂 老 化 后, 可 以 再 加 一 层 催 化 剂 由 于 SCR 高 尘 布 置 的 经 济 性 远 远 好 于 低 尘 布 置 因 此, 按 高 尘 布 置 反 应 器 在 锅 炉 省 煤 器 出 口 与 空 预 器 入 口 之 间 加 装 二 层 催 化 剂, 其 中 一 层 为 预 留 层 SNCR-SCR 联 合 脱 硝 技 术 是 将 SNCR 与 烟 道 型 SCR 结 合,SNCR 承 担 脱 硝 和 提 供 NH 3 双 重 功 能, 利 用 烟 道 型 SCR 将 上 游 来 的 NH 3 与 NOx 反 应 完 全, 从 而 提 高 整 体 脱 硝 效 率, 弥 补 SNCR 装 置 效 率 恶 化 的 缺 陷 技 术 特 点 如 下 : 1) 适 应 于 场 地 空 间 限 制 的 特 定 环 境, 脱 硝 效 率 可 达 到 60% 左 右 2) 烟 道 阻 力 约 增 加 小 于 300Pa, 主 要 取 决 于 催 化 剂 的 用 量 3) 烟 道 型 SCR 不 需 另 设 氨 区 与 喷 氨 AIG 装 置, 系 统 简 单 4) 早 期 的 烟 道 型 SCR 反 应 器 布 置 在 水 平 烟 道 上, 烟 气 水 平 流 动, 流 速 较 高 改 进 后 的 烟 道 型 SCR 垂 直 布 置, 流 速 降 低, 提 高 了 催 化 剂 使 用 寿 命 SNCR-SCR 联 合 脱 硝 技 术 是 近 些 年 发 展 起 来 的 技 术, 是 结 合 了 SCR 技 术 高 效 SNCR 技 术 投 资 省 的 特 点 而 发 展 起 来 的 一 种 新 型 的 成 熟 的 工 艺 该 工 艺 在 保 证 高 脱 硝 效 率 的 前 提 下, 省 去 了 氨 喷 射 格 栅, 减 少 了 催 化 剂 的 用 量, 从 而 降 低 了 造 价 和 运 行 费 用, 且 不 管 在 SCR 前 端 采 取 哪 种 脱 硝 手 段, 都 与 SCR 不 矛 盾, 因 为 SCR 是 最 后 一 道 屏 障 SCR 是 可 以 分 步 实 施 的, 因 为 催 化 剂 的 层 数 是 可 以 逐 渐 增 加 的 如 果 在 SCR 前 采 取 其 它 脱 硝 技 术, 还 可 以 减 轻 SCR 的 压 力, 减 少 催 化 剂 用 量 和 氨 的 消 耗 脱 硝 技 术 经 济 比 较 本 项 目 主 要 方 案 的 技 术 经 济 比 较, 见 表

62 表 主 要 方 案 的 技 术 经 济 比 较 一 览 表 ( 一 台 炉 ) 序 号 项 目 空 气 分 级 新 型 低 氮 SNCR SNCR-SCR SCR (SOFA) 燃 烧 技 术 技 术 联 合 技 术 技 术 1 技 术 成 熟 程 度 成 熟 成 熟 成 熟 成 熟 成 熟 2 改 造 量 和 难 度 小 / 较 难 中 等 / 易 小 / 易 大 / 很 难 大 / 很 难 3 是 否 会 产 生 炉 膛 腐 蚀 或 结 渣 会 会 一 般 不 会 不 会 不 会 4 脱 硝 效 率 30%/40% 56% 40% 58% 90% 5 有 无 副 产 品 无 无 无 无 无 6 设 备 占 地 面 积 小 小 较 小 较 大 大 7 操 作 难 易 程 度 易 易 较 难 较 难 易 8 维 护 方 便 性 方 便 方 便 方 便 较 方 便 较 方 便 9 投 资 费 用 ( 万 元 ) 注 : 成 本 未 考 虑 减 少 排 污 费 因 素, 投 资 未 考 虑 锅 炉 改 造 费 用 初 始 浓 度 为 800mg/Nm 3 从 表 比 较 表 中 数 据 可 以 看 出 : (1) 单 独 任 何 一 项 锅 炉 燃 烧 系 统 改 造 方 案 都 难 以 将 NOx 排 放 浓 度 降 低 到 200mg/Nm 3 或 100mg/Nm 3 以 下 但 锅 炉 燃 烧 系 统 的 降 NOx 改 造 方 案, 单 位 脱 硝 成 本 均 明 显 比 燃 烧 后 的 烟 气 脱 硝 方 案 成 本 低, 特 别 是 空 气 分 级 技 术 方 案 和 新 型 低 NOx 燃 烧 器 方 案 的 单 位 脱 硝 成 本 低 于 1 元 /kg 由 此 可 见, 控 制 NOx 排 放, 对 燃 烧 系 统 改 造 是 首 选 (2) 锅 炉 燃 烧 后 的 烟 气 脱 硝 无 论 是 SCR SNCR 还 是 SNCR-SCR 的 成 本 是 很 高 昂 的, 因 此, 烟 气 脱 硝 方 案 必 须 同 锅 炉 燃 烧 系 统 改 造 相 结 合, 只 有 大 幅 降 低 烟 气 初 始 NOx 排 放 浓 度, 才 能 最 大 限 度 地 降 低 烟 气 脱 硝 运 行 成 本 (3) 若 采 用 SNCR, 投 资 少, 运 行 费 也 较 低, 但 此 方 法 的 脱 硝 效 率 较 低, 一 般 在 40% 以 下, 根 据 项 目 的 实 际 排 放 情 况, 不 能 满 足 环 保 标 准 要 求 故 本 项 目 不 宜 单 独 采 用 SNCR 法 (4) SNCR-SCR 联 合 脱 硝 技 术 是 结 合 了 SCR 技 术 高 效 SNCR 技 术 投 资 省 的 特 点 而 发 展 起 来 的 一 种 新 型 的 成 熟 的 工 艺 该 工 艺 在 保 证 高 脱 硝 效 率 的 前 提 下, 省 去 了 喷 氨 格 栅 减 小 了 催 化 剂 用 量, 从 而 降 低 了 脱 硝 系 统 的 造 价 若 1 2 号 炉 如 果 采 用 该 方 案 时, 根 据 1 2 号 炉 脱 硝 入 口 氮 氧 化 物 排 放 浓 度 350mg/Nm 3, 按 最 大 70% 脱 硝 效 率 计 算, 脱 硝 出 口 浓 度 约 105mg/Nm 3, 不 能 满 足 最 新 排 放 标 准 要 求 因 此,1 2 号 炉 采 用 低 氮 燃 烧 技 术 和 选 择 性 催 化 还 原 技 术 (SCR), 综 合 脱 硝 效 率 不 小 于 85%, 完 全 能 满 足 最 新 NOx 浓 度 排 放 标 准 的 要 求, 且 可 以 分 步 实 施 57

63 5 脱 硝 项 目 方 案 5.1 设 计 基 础 参 数 本 项 目 脱 硝 装 置 设 计 采 用 的 基 础 参 数, 见 表 表 脱 硝 装 置 工 艺 基 础 参 数 ( 一 台 炉 ) 序 号 参 数 单 位 2³500t/h 锅 炉 LNB SCR 备 注 1 烟 气 量 ( 湿 ) Nm 3 /h 实 际 O2 量 2 烟 气 量 ( 干 ) Nm 3 /h 实 际 O2 量 CO2 Vol% 烟 气 成 分 O2 Vol% ( 标 准 状 N2 Vol% 态, 湿 基 ) SO2 Vol% 0.07 H2O Vol% 烟 气 成 分 CO2 Vol% O2 Vol% ( 标 准 状 N2 Vol% 态, 干 基 ) SO2 Vol% 入 口 烟 温 / 入 口 粉 尘 浓 度 g/nm 入 口 实 际 NOx 浓 度 mg/nm 设 计 脱 硝 效 率 % 年 利 用 小 时 h 低 硝 燃 烧 技 术 改 造 (LNB) 概 述 针 对 本 项 目 1 2 号 锅 炉 特 点 和 燃 料 燃 烧 特 性, 确 定 采 用 新 型 低 氮 燃 烧 技 术 对 其 燃 烧 系 统 进 行 技 改, 燃 烧 器 入 炉 煤 为 烟 煤, 新 型 低 氮 燃 烧 技 术 改 造 方 案 如 下 : (1) 采 用 分 级 送 入 的 高 位 分 离 燃 尽 风 系 统, 燃 尽 风 喷 口 能 够 垂 直 和 水 平 方 向 双 向 摆 动, 有 效 控 制 汽 温 及 其 偏 差 ; (2) 采 用 先 进 的 浓 淡 风 煤 粉 燃 烧 技 术, 并 采 用 喷 口 强 化 燃 烧 措 施, 有 效 降 低 NOx 排 放, 强 化 劣 质 煤 的 燃 烧 稳 定 性, 保 证 高 效 燃 烧, 并 拓 宽 燃 料 适 应 性 ; (3) 高 浓 缩 比 低 阻 力 新 一 代 煤 粉 浓 缩 技 术, 确 保 煤 粉 及 时 着 火,NOx 大 幅 度 减 排, 燃 料 适 应 性 变 宽 ; (4) 采 用 延 迟 混 合 型 一 二 次 风 以 及 带 侧 二 次 风 的 周 界 风 喷 口 设 计, 确 保 NOx 大 幅 58

64 度 减 排 ; (5) 优 化 水 平 空 气 分 级, 采 用 大 的 侧 二 次 风 喷 口 强 化 水 冷 壁 表 面 附 近 氧 化 性 气 氛, 有 效 防 止 水 冷 壁 附 近 结 渣, 防 止 燃 用 高 硫 煤 时 容 易 发 生 的 高 温 腐 蚀 新 型 燃 烧 技 术 是 先 进 成 熟 的 低 氮 燃 烧 技 术, 预 期 能 把 本 项 目 2 台 锅 炉 的 氮 氧 化 物 排 放 量 从 现 有 的 450mg/Nm 3 降 到 350mg/Nm 3 以 下, 并 能 同 时 保 证 锅 炉 效 率 和 的 其 它 性 能 采 用 二 次 风 垂 直 分 级 高 位 燃 尽 风 系 统 将 有 组 织 燃 烧 风 量 沿 炉 膛 垂 直 方 向 分 级 供 入, 主 燃 区 有 组 织 空 气 量 与 理 论 空 气 量 的 比 值 由 原 来 λ α =1.2 变 为 λ α =0.85~0.9, 燃 尽 风 率 为 0.25~0.3 在 主 燃 烧 器 上 方 一 定 标 高 处 ( 下 层 燃 尽 风 距 燃 烧 器 三 次 风 喷 口 中 心 线 约 3.5m, 可 根 据 现 场 管 道 钢 架 安 装 位 置 可 进 行 适 当 调 整 ) 布 置 二 层 8 只 燃 尽 风 喷 口, 整 个 燃 尽 风 喷 口 在 燃 烧 器 区 上 部 相 同 的 水 冷 壁 标 高 角 部 位 置 开 出 燃 尽 风 安 装 口, 燃 尽 风 量 占 总 空 气 量 约 22% 燃 尽 风 喷 口 风 速 采 用 较 高 出 口 速 度 46m/s, 且 每 个 燃 尽 风 喷 口 均 为 摆 动 式 喷 口, 可 以 垂 直 和 水 平 方 向 摆 动, 水 平 方 向 可 摆 动 ±15, 垂 直 上 下 摆 动 ±15, 热 态 运 行 时 可 根 据 锅 炉 运 行 状 况 ( 燃 尽 NOx 排 放 烟 温 偏 差 及 过 热 器 汽 温 偏 差 等 ) 对 燃 尽 喷 口 摆 动 角 度 的 进 行 适 当 调 整, 可 有 效 进 行 烟 气 消 旋, 减 少 炉 膛 出 口 烟 温 偏 差, 并 保 证 过 热 器 管 壁 壁 温 正 常 各 个 燃 尽 风 的 供 风 风 道 均 由 二 次 风 主 风 道 引 出, 由 单 独 燃 尽 风 道 向 各 燃 尽 风 喷 口 供 风, 保 证 供 风 阻 力 小, 在 风 道 上 设 置 有 单 独 风 门 挡 板, 由 电 动 执 行 器 远 程 或 手 动 操 控 喷 口 垂 直 摆 动 装 置 采 用 电 动 执 行 器, 水 平 摆 动 手 动 执 行 相 应 水 冷 壁 上 将 开 出 燃 尽 风 安 装 口, 安 装 有 水 冷 壁 水 冷 套 和 密 封 壳 体, 并 根 据 现 场 管 道 钢 架 安 装 位 置 对 燃 尽 风 道 进 行 适 当 调 整, 各 燃 尽 风 道 上 加 装 膨 胀 节, 并 均 设 有 恒 力 弹 簧 吊 挂 主 燃 烧 器 区 二 次 风 喷 口 的 设 计 主 燃 烧 器 区 二 次 风 喷 口 面 积 根 据 主 燃 烧 器 区 有 组 织 二 次 风 减 少 的 情 况 进 行 相 应 缩 小 ( 由 于 增 加 了 高 位 燃 尽 风, 维 持 总 风 量 不 变 ), 出 口 二 次 风 风 速 达 到 设 计 值 不 变, 保 证 出 口 的 二 次 风 风 速 达 到 较 高 风 速 最 下 层 保 证 较 大 二 次 风 喷 口 面 积, 使 其 具 有 较 大 出 口 二 次 风 动 量, 起 到 在 最 下 层 托 粉 的 作 用, 减 少 炉 膛 底 部 的 掉 渣 量 和 大 渣 的 含 碳 量 适 当 增 加 了 一 二 次 风 喷 口 之 间 的 间 距, 推 迟 一 二 次 风 之 间 的 混 合 在 主 燃 区 形 成 更 强 的 还 原 性 气 氛, 降 低 NOx 生 成 浓 度, 并 强 化 水 冷 壁 表 面 附 近 氧 化 性 气 氛, 有 效 防 止 燃 用 高 硫 煤 时 容 易 发 生 的 高 温 腐 蚀 59

65 5.2.4 主 燃 烧 器 区 二 次 风 和 三 次 风 喷 口 主 燃 烧 器 区 二 次 风 喷 口 面 积 根 据 主 燃 烧 器 区 有 组 织 二 次 风 减 少 的 程 度 进 行 相 应 缩 小, 保 证 出 口 的 二 次 风 风 速 达 到 较 高 风 速 (46m/s) 保 证 最 下 层 较 大 二 次 风 喷 口 面 积, 使 其 具 有 较 大 出 口 二 次 风 动 量, 起 到 在 最 下 层 托 粉 的 作 用, 减 少 炉 膛 底 部 的 掉 渣 量 和 大 渣 的 含 碳 量 三 次 风 喷 口 进 行 重 新 设 计, 喷 口 风 速 适 当 降 低, 并 加 装 水 平 WR 钝 体 和 稳 燃 齿, 提 高 三 次 风 出 口 气 流 着 火 稳 定 性 周 界 风 喷 口 采 用 延 迟 混 合 型 一 二 次 风 布 置 以 及 侧 二 次 风 的 周 界 风 喷 口 设 计 二 次 风 喷 口 采 用 收 缩 型 结 构, 推 迟 一 二 次 风 的 混 合 一 次 风 浓 淡 喷 口 之 间 采 用 垂 直 V 型 隔 板, 推 迟 浓 淡 一 次 风 的 混 合 速 度 采 用 这 样 的 措 施, 可 以 有 效 地 推 迟 浓 淡 煤 粉 气 流 的 混 合, 减 少 燃 烧 过 程 中 含 N 基 团 与 O 2 反 应 机 会, 有 效 降 低 NOx 生 成 量 高 浓 度 的 浓 一 次 风 煤 粉 气 流, 强 化 一 次 风 的 着 火 和 稳 燃 性 能, 利 用 早 期 快 速 析 出 挥 发 分 有 效 降 低 NOx 生 成 量, 可 保 持 高 的 煤 粉 颗 粒 的 燃 尽 度 一 次 风 喷 口 出 口 四 周 设 计 有 偏 置 型 周 界 风 喷 口, 对 运 行 或 停 运 的 一 次 风 喷 口 起 到 冷 却 保 护 作 用, 一 次 风 在 向 火 侧 和 上 下 两 侧 设 有 小 扳 边, 推 迟 周 界 风 与 一 次 风 的 混 合, 在 一 次 风 喷 口 背 火 侧 设 计 较 大 出 口 动 量 的 侧 二 次 风, 对 炉 膛 水 冷 壁 面 起 到 防 止 结 渣 防 止 高 温 腐 蚀 的 保 护 作 用 主 要 设 备 清 单 本 项 目 低 氮 燃 烧 技 改 主 要 设 备 清 单, 见 表 表 LNB 主 要 设 备 清 单 ( 单 台 锅 炉 ) 序 号 名 称 单 位 数 量 材 质 备 注 一 分 立 体 级 低 氮 燃 烧 器 1 一 次 风 喷 口 件 12 耐 热 铸 钢 2 二 次 风 喷 口 件 20 耐 热 铸 钢 3 贴 壁 风 喷 口 件 8 耐 热 铸 钢 4 煤 粉 风 室 组 件 件 12 5 一 次 风 弯 头 件 12 耐 磨 铸 钢 6 挡 板 风 箱 套 4 7 主 燃 区 角 风 箱 套 4 二 燃 尽 风 系 统 1 燃 尽 风 道 及 风 箱 套 4 2 燃 尽 风 本 体 套 4 3 燃 尽 风 喷 口 件 24 60

66 4 挡 板 风 箱 套 4 5 燃 尽 风 膨 胀 节 件 4 6 保 温 护 板 套 4 垂 直 摆 动 机 构 套 4 三 水 冷 壁 开 孔 和 执 行 器 1 主 燃 区 水 冷 壁 弯 管 套 4 2 SOFA 区 水 冷 壁 弯 管 套 4 3 SOFA 风 门 执 行 器 台 12 4 SOFA 摆 动 执 行 器 台 4 5 执 行 器 控 制 柜 批 1 四 其 他 1 保 温 油 漆 及 附 材 炉 1 2 检 修 平 台 及 支 吊 架 炉 1 DCS 卡 件 批 1 不 锈 钢 管 m 根 据 现 场 手 动 仪 表 阀 个 根 据 现 场 执 行 器 控 制 电 缆 m 根 据 现 场 气 源 软 管 条 根 据 现 场 5.3 选 择 性 催 化 还 原 法 (SCR) 本 项 目 1 2 号 炉 低 氮 燃 烧 改 造 后 的 NOx 排 放 浓 度 约 350mg/Nm 3, 鉴 于 SNCR-SCR 脱 硝 系 统 的 脱 硝 效 率 在 60% 左 右, 无 法 实 现 NOx 排 放 浓 度 降 至 100mg/Nm 3, 所 以 1 2 号 炉 使 用 SNCR-SCR 脱 硝 技 术 就 不 可 行 的 因 此,1 2 号 炉 烟 气 脱 硝 需 要 采 用 SCR 脱 硝 技 术, 脱 硝 效 率 可 达 80%, 烟 气 中 NOx 排 放 浓 度 可 降 至 100mg/Nm 3 以 下 系 统 描 述 SCR 脱 硝 系 统 分 为 SCR 反 应 器 系 统 和 氨 贮 存 供 应 系 统 两 大 部 分,SCR 反 应 器 系 统 主 要 包 括 :SCR 反 应 器 烟 道 催 化 剂 氨 / 空 气 混 合 器 氨 喷 射 系 统 吹 灰 器 稀 释 风 机 等 氨 区 布 置 氨 供 应 系 统 设 备 ( 见 共 用 部 分 ), 主 要 包 括 : 液 氨 贮 罐 液 氨 卸 料 压 缩 机 氨 蒸 发 器 氨 吸 收 罐 废 水 池 废 水 泵 等 本 项 目 SCR 反 应 器 布 置 在 锅 炉 省 煤 器 和 空 预 器 之 间 的 高 尘 位 置,2³125MW 工 程 与 新 建 2³330MW 工 程 共 用 一 个 氨 区 烟 气 经 锅 炉 省 煤 器 脱 硝 反 应 器, 均 流 器 后 进 入 催 化 剂 层, 然 后 进 入 空 预 器 除 尘 器 引 风 机 和 脱 硫 装 置 后 排 入 烟 囱 在 SCR 反 应 器 前 的 烟 道 内 装 设 有 喷 氨 格 栅 及 静 态 混 合 器, 烟 气 与 氨 气 在 此 充 分 混 合 后 进 入 催 化 剂 发 生 反 应, 脱 去 NOx 主 要 工 艺 系 统 (1) 烟 气 系 统 61

67 由 于 SCR 系 统 所 要 求 的 烟 气 温 度 为 300~420, 故 1 2 号 炉 SCR 反 应 器 放 置 在 锅 炉 高 温 省 煤 器 出 口 和 高 温 空 气 预 热 器 之 间, 此 处 烟 气 温 度 为 375, 满 足 SCR 反 应 要 求 气 氨 与 空 气 均 匀 混 合 后, 通 过 喷 氨 格 栅 与 烟 气 均 匀 混 合 后 进 入 反 应 器 烟 气 经 过 烟 气 脱 硝 过 程 后 经 空 气 预 热 器 热 回 收 后 进 入 除 尘 器 和 FGD 系 统 后 排 入 大 气 SCR 进 口 烟 道 连 接 锅 炉 省 煤 器 出 口 和 反 应 器 入 口 罩, 出 口 烟 道 连 接 反 应 器 出 口 罩 和 空 预 器 入 口, 烟 道 横 截 面 为 矩 形 SCR 烟 道 转 弯 处 布 置 导 流 板, 以 减 小 压 力 损 失 (2) SCR 反 应 器 脱 硝 装 置 设 计 方 案 为 一 台 锅 炉 布 置 1 套 反 应 器 反 应 器 催 化 剂 布 置 采 用 2+1 层 模 式, 即 初 装 2 层 运 行 层, 预 留 1 层 附 加 层, 其 每 层 高 度 以 方 便 催 化 剂 的 安 装 和 更 换 SCR 反 应 器 和 附 属 系 统 由 氨 注 入 格 栅 氨 / 烟 气 混 合 器 催 化 剂 吹 灰 系 统 和 烟 道 等 组 成 反 应 器 设 计 成 烟 气 竖 直 向 下 流 动, 反 应 器 是 安 装 催 化 剂 的 容 器, 为 全 封 闭 的 钢 结 构 设 备 里 面 填 充 有 催 化 剂, 截 面 成 矩 形, 被 固 定 在 中 心 并 向 外 膨 胀, 从 而 获 得 最 小 的 水 平 位 移 为 防 止 催 化 剂 层 积 灰, 在 每 层 催 化 剂 上 装 有 吹 灰 器 每 台 反 应 器 8200³8000³11500mm 材 质 为 碳 钢, 内 部 烟 气 流 速 为 6m/s 反 应 器 设 置 足 够 大 小 和 数 量 的 人 孔 门 ; 在 反 应 器 最 底 层 催 化 剂 的 下 游 设 有 一 组 网 状 取 样 管, 由 多 组 取 样 插 管 组 成, 用 于 测 量 截 面 上 NOx 的 浓 度 ( 及 其 它 如 NH 3 SOx 等 的 浓 度 ) 采 用 2+1 层 的 催 化 剂 结 构 方 案 和 适 中 的 外 形 尺 寸 既 能 够 避 免 荷 载 和 所 占 空 间 过 大, 又 能 减 小 投 资 和 运 行 检 修 维 护 的 费 用 同 时, 预 留 备 用 层 的 催 化 剂 更 换 更 具 经 济 性, 灵 活 性 强 (3) 催 化 剂 催 化 剂 是 SCR 系 统 中 的 主 要 设 备, 其 主 分 组 成 结 构 寿 命 及 相 关 参 数 直 接 影 响 SCR 系 统 脱 硝 效 率 及 运 行 状 况 要 求 SCR 的 催 化 剂 应 具 有 如 下 特 性 : 1) 具 有 较 高 的 NOx 选 择 性 ; 2) 在 较 低 的 温 度 下 和 较 宽 的 温 度 范 围 内, 具 有 较 高 的 催 化 活 性 ; 3) 具 有 较 好 的 化 学 稳 定 性 热 稳 定 性 机 械 稳 定 性 ; 4) 费 用 较 低 62

68 催 化 剂 在 使 用 过 程 中 因 各 种 原 因 会 发 生 老 化 中 毒 活 性 降 低 催 化 NOx 还 原 效 果 变 差, 当 排 烟 中 氨 的 浓 度 升 高 到 一 定 程 度 时, 表 明 催 化 剂 活 性 无 法 满 足 设 计 要 求, 需 对 其 中 活 性 单 体 取 出 以 进 行 检 验, 以 确 定 对 催 化 剂 进 行 更 换 或 再 生 SCR 脱 硝 普 遍 采 用 氧 化 钛 基 催 化 剂, 根 据 外 观 形 状 可 分 为 蜂 窝 式 板 式 与 波 纹 式 三 种 这 些 催 化 剂 的 矿 物 组 成 比 较 接 近, 都 是 以 Ti0 2 ( 含 量 在 80~90%) 作 为 载 体, 以 V ( 含 量 在 1~2%) 作 为 活 性 材 料, 以 W0 3 或 MoO 3 ( 含 量 占 在 3~7%) 作 为 辅 助 活 性 材 料, 具 有 相 同 的 化 学 特 性, 但 外 观 形 状 的 不 同 导 致 物 理 特 性 存 在 较 大 差 异 1 蜂 窝 式 : 世 界 范 围 内 有 许 多 家 公 司 在 生 产 这 种 催 化 剂, 国 内 多 家 公 司 引 进 技 术 生 产 蜂 窝 式 催 化 剂 脱 硝 催 化 剂 采 取 整 体 挤 压 成 型, 适 用 于 燃 煤 锅 炉 的 催 化 剂 节 距 范 围 为 6.9~9.2mm, 比 表 面 积 410~539m 2 /m 3, 单 位 体 积 的 催 化 剂 活 性 高, 相 同 脱 硝 效 率 下 所 用 催 化 剂 的 体 积 较 小, 一 般 适 合 于 灰 含 量 低 于 30g/Nm 3 的 工 作 环 境 ( 可 用 极 限 范 围 为 50g/Nm 3 以 内 ) 为 增 强 催 化 剂 迎 风 端 的 抗 冲 蚀 磨 损 能 力, 上 端 部 10~20mm 长 度 采 取 硬 化 措 施 2 板 式 : 由 德 国 亚 吉 隆 和 日 本 日 立 两 家 公 司 生 产 以 金 属 板 网 为 骨 架, 采 取 双 侧 挤 压 的 方 式 将 活 性 材 料 与 金 属 板 结 合 成 型 其 结 构 形 状 与 空 预 器 的 受 热 面 相 似, 节 距 6.0~7.Omm, 开 孔 率 较 高 80~90%, 防 灰 堵 能 力 较 强, 适 合 于 灰 含 量 高 的 工 作 环 境 但 因 其 比 表 面 积 小 (280~350m 2 /m 3 ), 要 达 到 相 同 的 脱 硝 效 率, 需 要 体 积 数 较 大 采 用 板 式 催 化 剂 设 计 的 SCR 反 应 器 装 置, 相 对 荷 载 大 ( 体 积 大 ) 3 波 纹 式 : 由 丹 麦 托 普 索 和 日 立 造 船 公 司 生 产 它 以 玻 璃 纤 维 或 者 陶 瓷 纤 维 作 为 骨 架, 非 常 坚 硬 孔 径 相 对 较 小, 单 位 体 积 的 比 表 面 积 最 高 此 外, 由 于 壁 厚 相 对 较 小, 单 位 体 积 的 催 化 剂 重 量 低 于 蜂 窝 式 与 板 式 在 脱 硝 效 率 相 同 的 情 况 下, 波 纹 式 催 化 剂 的 所 需 体 积 最 小, 且 由 于 比 重 较 小,SCR 反 应 器 体 积 与 支 撑 荷 载 普 遍 较 小 由 于 孔 径 较 小, 一 般 适 用 于 低 灰 含 量 的 烟 气 环 境 这 三 种 类 型 催 化 剂 的 加 工 工 艺 不 同, 但 其 化 学 特 性 接 近, 都 能 够 满 足 不 同 级 别 的 脱 硝 效 率 要 求, 并 有 大 量 的 应 用 业 绩 为 了 加 强 不 同 类 型 催 化 剂 的 互 换 性 及 装 卸 的 灵 活 性, 均 将 催 化 剂 单 体 组 装 成 标 准 化 模 块 尺 寸 ( 每 个 模 块 截 面 约 1.9m³0.96m) 这 几 种 催 化 剂 结 构 型 式, 见 图 5.3-1; 性 能 比 较, 见 表 5.3-1, 表

69 表 蜂 窝 式 板 式 波 纹 式 图 烟 气 脱 硝 催 化 剂 的 主 要 类 型 蜂 窝 式 板 式 和 波 纹 式 催 化 剂 特 性 比 较 类 型 蜂 窝 式 板 式 波 纹 式 成 型 优 点 缺 点 陶 制 挤 压, 成 型 均 匀, 整 体 均 是 活 性 成 分 1) 比 表 面 积 大 活 性 高 ; 2) 所 需 催 化 剂 体 积 小 ; 3) 高 度 自 动 化 生 产 ; 4) 催 化 活 性 物 质 比 其 他 类 型 多 50~70%; 5) 催 化 剂 可 以 再 生 ; 6) 抗 中 毒 能 力 强 1) 烟 气 流 动 条 件 不 好 时, 表 面 可 能 产 生 一 定 堵 塞, 可 以 通 过 流 态 模 型 试 验 来 改 善 2) 初 期 投 资 价 格 较 其 他 两 种 贵 金 属 作 为 载 体, 表 面 涂 层 为 活 性 成 分 1) 烟 气 通 过 性 好 ( 不 易 产 生 堵 塞 ); 2) 高 度 自 动 化 生 产 ; 3) 阻 力 小 1) 比 表 面 积 小, 催 化 剂 体 积 大 2) 实 际 活 性 物 质 比 蜂 窝 式 少 50% 3) 上 下 子 模 块 之 间 占 据 一 定 空 间 ( 长 度 为 0.4~0.6m, 达 到 蜂 窝 式 相 同 长 度 需 要 2 个 模 块 ) 4) 再 生 时 SO2/SO3 转 化 率 高 波 纹 状 纤 维 作 载 体, 表 面 涂 层 为 活 性 成 分 1) 比 表 面 积 比 板 式 大 ; 2) 重 量 轻 ( 只 有 其 他 类 的 40~50%); 3) 高 度 自 动 化 生 产 1) 对 烟 气 流 动 性 很 敏 感, 主 要 用 于 低 尘 2) 活 性 物 质 比 蜂 窝 式 少 70% 3) 模 块 结 构 与 板 式 接 近, 有 同 样 的 问 题 4) 兼 有 蜂 窝 式 板 式 的 缺 点 5) 阻 力 大 表 板 式 还 是 与 蜂 窝 式 催 化 剂 比 较 项 目 比 较 催 化 剂 类 型 蜂 窝 状 板 式 加 工 工 艺 均 匀 挤 出 式 覆 涂 式 ( 钢 架 构 支 撑 ) 比 表 面 积 大 中 等 同 等 条 件 下 所 需 体 积 量 100% 130% 压 损 抗 中 毒 能 力 强 强 安 全 性 不 助 燃 不 助 燃 持 久 性 最 好 较 强 磨 损 更 好 更 好 防 堵 灰 能 力 一 般 更 好 64

70 可 靠 性 更 好 更 好 催 化 剂 成 本 更 好 较 好 全 球 SCR 业 绩 >65% <33% 由 表 可 以 看 出, 蜂 窝 状 催 化 剂 比 面 积 大 活 性 高, 相 同 参 数 情 况 下, 催 化 剂 体 积 小, 重 量 轻, 适 用 范 围 广, 内 外 介 质 均 匀, 市 场 占 有 率 高 但 防 积 尘 和 堵 塞 性 能 较 差 板 式 催 化 剂 比 面 积 小, 相 同 参 数 情 况 下, 催 化 剂 体 积 较 大, 防 堵 灰 能 力 较 强, 生 产 周 期 快, 主 要 问 题 是 切 割 后 裸 露 的 金 属 网 容 易 发 生 腐 蚀 现 象, 且 活 性 材 料 容 易 受 到 磨 损, 骨 架 材 料 必 须 有 耐 酸 性, 以 防 达 到 露 点 温 度 时 SO 2 带 来 的 危 害 蜂 窝 式 催 化 剂 由 原 材 料 混 合 挤 压 成 型 干 燥 塑 造 由 于 蜂 窝 式 催 化 剂 的 本 体 内 外 全 部 是 催 化 剂 材 料 制 成, 因 此 即 使 催 化 剂 表 面 遭 到 灰 分 等 的 破 坏 磨 损, 仍 然 能 维 持 原 有 的 催 化 性 能, 因 此 蜂 窝 式 催 化 剂 可 以 再 生, 而 板 式 催 化 剂 再 生 性 不 理 想 特 别 是 最 近 几 年, 蜂 窝 式 催 化 剂 以 其 高 的 比 表 面 积 低 体 积 可 再 生 而 被 越 来 越 多 地 应 用 于 烟 气 脱 硝 项 目 中,1 2 号 炉 催 化 剂 空 间 位 置 较 小 等 原 因, 本 项 目 推 荐 采 用 蜂 窝 式 催 化 剂, 蜂 窝 式 催 化 剂 为 了 提 高 飞 灰 的 抗 冲 蚀 能 力, 通 常 将 约 20mm 高 度 的 迎 风 端 采 取 固 化 措 施 脱 硝 催 化 剂 是 一 种 陶 制 品, 具 有 表 面 粗 糙 微 孔 多 及 易 碎 特 点 受 烟 气 及 飞 灰 的 影 响, 催 化 剂 活 性 随 运 行 时 间 逐 渐 降 低 : 运 行 初 期, 惰 化 速 率 最 快 ; 超 过 2000 小 时 后, 惰 化 速 率 趋 缓 为 了 充 分 发 挥 每 层 催 化 剂 的 残 余 活 性, 最 大 限 度 利 用 现 有 催 化 剂, 通 常 采 用 X+l 模 式 布 置 催 化 剂, 初 装 X 层, 预 留 一 层 国 内 目 前 大 多 采 用 2+1 布 置 模 式 需 要 强 调 指 出, 为 了 SCR 运 行 的 经 济 性, 在 催 化 剂 选 型 时 宜 考 虑 选 择 壁 厚 不 小 于 1.0mm 的 催 化 剂, 以 便 将 来 采 用 再 生 技 术, 延 长 催 化 剂 的 使 用 寿 命 按 照 80% 的 脱 硝 效 率 24OOOh 的 化 学 使 用 寿 命 及 合 适 的 烟 气 速 度 要 求, 节 距 不 小 于 7.6mm 蜂 窝 式 催 化 剂 时, 一 台 锅 炉 烟 气 脱 硝 需 催 化 剂 约 120m 3 在 加 装 新 的 催 化 剂 之 前, 催 化 剂 体 积 能 满 足 性 能 保 证 中 关 于 脱 硝 效 率 和 氨 的 逃 逸 率 等 的 要 求 SCR 反 应 器 内 催 化 剂 将 能 承 受 运 行 温 度 420 ( 每 次 不 低 于 5 小 时, 一 年 不 低 于 三 次 ) 的 考 验, 而 不 产 生 任 何 损 坏 在 SCR 运 行 过 程 中 催 化 剂 会 因 各 种 物 理 化 学 作 用 导 致 活 性 降 低, 引 起 催 化 剂 失 效 的 因 素 主 要 有 : 65

71 1) 沉 积 : 烟 气 中 细 小 飞 灰 颗 粒 沉 积 在 催 化 剂 表 面, 导 致 表 面 微 孔 阻 塞, 降 低 催 化 剂 反 应 活 性, 如 硫 酸 钙 氨 化 合 物 ( 硫 酸 氢 氨 或 硫 酸 二 氨 ) 都 会 引 起 催 化 剂 堵 塞 ; 2) 碱 性 金 属 ( 钙 钠 钾 等 ) 重 金 属 中 毒 ( 砷 等 ); 3) 烧 结 : 局 部 催 化 剂 因 温 度 过 高 而 烧 结, 集 体 化 活 性 降 低 ; 4) 高 灰 烟 气 中 灰 粒 游 动 过 程 中 对 催 化 剂 的 撞 击 磨 蚀 会 造 成 催 化 剂 的 机 械 损 伤 由 于 催 化 剂 更 新 成 本 昂 贵, 如 何 在 SCR 系 统 运 行 中 延 长 催 化 剂 使 用 寿 命 和 催 化 剂 再 生, 是 SCR 系 统 设 计 及 运 行 中 必 须 重 视 的 问 题 在 催 化 剂 选 型 设 计 中, 必 须 根 据 煤 种 的 成 分 及 燃 烧 状 况, 合 理 设 计 催 化 剂 配 方, 以 防 催 化 剂 中 毒 ; 为 了 清 除 催 化 剂 表 面 的 沉 积 灰, 设 置 吹 灰 器 定 期 对 催 化 剂 进 行 吹 扫 (4) 氨 喷 射 系 统 根 据 烟 道 的 截 面 长 度 SCR 反 应 器 本 体 的 结 构 型 式 等, 每 台 锅 炉 设 一 套 完 整 的 氨 喷 射 系 统, 保 证 氨 气 和 烟 气 在 进 入 SCR 反 应 器 本 体 之 前 混 合 均 匀 氨 和 空 气 在 混 合 器 及 管 路 内 借 流 体 动 力 原 理 将 两 者 充 分 混 合, 再 将 此 混 合 物 导 入 氨 气 分 配 总 管 内 氨 喷 射 系 统 包 括 供 应 函 箱 喷 射 格 栅 和 喷 嘴, 喷 射 系 统 设 置 流 量 调 节 阀, 使 每 个 喷 嘴 的 氨 流 量 达 到 运 行 的 要 求, 设 置 流 量 控 制 阀 可 对 需 要 的 氨 喷 入 量 进 行 控 制 喷 氨 量 由 入 口 处 测 得 的 NOx 浓 度 和 烟 气 流 量 来 调 整 喷 射 栅 格 具 有 良 好 的 热 膨 胀 性 抗 热 变 形 性 和 和 抗 振 性 (5) 吹 灰 系 统 根 据 飞 灰 的 特 性 和 机 组 的 安 全 运 行 的 要 求, 为 避 免 因 死 角 而 造 成 催 化 剂 失 效 导 致 脱 硝 效 率 的 下 降 的 要 求, 并 充 分 考 虑 到 电 厂 烟 气 中 灰 分 含 量 的 情 况, 推 荐 在 每 层 催 化 剂 的 上 部 布 置 三 台 蒸 汽 吹 灰 器 (6) 氨 稀 释 系 统 氨 气 进 入 SCR 反 应 器 前, 在 氨 \ 空 气 混 合 器 内 与 大 量 空 气 混 合, 稀 释 后 的 成 为 氨 气 浓 度 5% 左 右 的 混 合 气 体 稀 释 风 机 采 用 离 心 式, 稀 释 风 机 的 设 计 风 量 应 满 足 锅 炉 BMCR 工 况 下, 最 大 氨 气 耗 量 时 的 稀 释 风 需 要 量, 风 量 余 量 为 10%, 压 头 余 量 为 20% 稀 释 风 机 按 每 台 锅 炉 2 台 100% 容 量 ( 一 用 一 备 ) 设 置, 风 机 布 置 尽 量 靠 近 脱 硝 装 置 氨 在 空 气 中 的 体 积 浓 度 达 到 16~25% 时, 会 形 成 Ⅱ 类 可 燃 爆 炸 性 混 合 物 为 保 证 注 入 烟 道 的 氨 与 空 气 混 合 物 绝 对 安 全, 除 控 制 混 合 器 内 氨 的 浓 度 远 低 于 其 爆 炸 下 限 外, 还 应 保 证 氨 在 混 合 器 内 均 匀 分 布 稀 释 风 机 和 氨 / 空 气 混 合 系 统 应 尽 量 布 置 在 SCR 反 应 器 本 体 氨 注 入 口 附 近 稀 释 风 66

72 机 配 备 电 机 跳 闸 连 锁 为 保 证 氨 不 外 泄, 稀 释 风 机 出 口 阀 设 故 障 连 锁 关 闭, 并 设 故 障 报 警 风 机 噪 声 应 满 足 技 术 规 范 要 求, 设 置 消 音 器, 并 应 安 装 在 恰 当 位 置 根 据 SCR 反 应 器 进 出 口 NO O 2 浓 度 烟 气 温 度 及 烟 气 流 量 等 计 算 氨 的 注 入 量, 通 过 喷 氨 流 量 阀 调 节, 并 通 过 氨 流 量 调 节 阀 调 节 氨 注 入 量 稀 释 空 气 风 机 布 置 于 脱 硝 反 应 器 平 台 上 主 要 设 备 表 本 项 目 1 2 号 炉 SCR 脱 硝 工 艺 系 统 主 要 设 备, 见 表 表 SCR 脱 硝 工 艺 主 要 设 备 序 号 名 称 规 格 型 号 单 位 数 量 备 注 一 反 应 器 系 统 1 SCR 反 应 器 8200³8000³11500( 暂 定 ), 壳 体 材 料 : 碳 钢 套 2 每 炉 1 套 二 氨 的 喷 射 系 统 1 稀 释 风 机 离 心 式, 流 量 2500Nm 3 /h, 全 压 7000Pa, 功 率 11kW 台 4 ( 两 用 两 备 ) 2 氨 / 空 混 合 器 静 态 混 合 器, 设 计 压 力 0.06MPa 套 2 3 AIG 碳 钢 套 2 现 场 制 作 三 催 化 剂 1 催 化 剂 节 距 不 小 于 7.6mm m 台 炉 四 催 化 剂 装 卸 系 统 1 催 化 剂 安 装 起 吊 专 用 吊 具 套 1 随 催 化 剂 2 电 动 葫 芦 起 吊 重 量 :2t; 提 升 高 度 :50m,5kw 套 4 3 手 动 葫 芦 起 吊 重 量 :2t, 起 吊 高 度 :5.0m,5kw 套 4 五 吹 灰 系 统 1 蒸 汽 吹 灰 器 蒸 汽 吹 灰 器 台 24 含 备 用 层 六 压 缩 空 气 系 统 1 仪 用 空 气 罐 有 效 容 积 :1m 3 台 脱 硝 总 体 布 置 1 2 号 炉 脱 硝 系 统 布 置 在 锅 炉 最 后 一 排 柱 与 除 尘 器 之 间 的 位 置 烟 道 从 省 煤 器 出 口 接 出, 经 过 垂 直 上 升 后 变 为 水 平, 接 入 SCR 反 应 器, 反 应 器 为 垂 直 布 置, 经 过 脱 硝 以 后 的 烟 气 经 水 平 烟 道 接 入 空 预 器 入 口 烟 道 脱 硝 装 置 支 撑 在 除 尘 器 前 设 独 立 支 架 67

73 5.4 电 气 系 统 用 电 负 荷 目 前 低 压 厂 用 系 统 采 用 380/220V, 动 力 照 明 及 检 修 合 并 供 电 主 厂 房 设 有 2 台 厂 用 低 压 工 作 变 压 器 (1600kVA);1 台 厂 用 低 压 备 用 变 压 器 (1600kVA) 辅 助 车 间 设 有 2 台 电 除 尘 变 (1600kVA);2 台 脱 硫 变 (1000kVA);1 台 输 煤 变 (1250kVA);1 台 化 水 变 (1250kVA); 厂 区 办 公 楼 内 设 1 台 生 产 办 公 楼 变 (315kVA); 厂 南 门 口 设 2 台 水 源 地 隔 离 变 (1250kVA) 厂 用 低 压 备 用 变 向 上 述 各 低 压 母 线 段 提 供 备 用 电 源 目 前 厂 用 低 压 工 作 PC 段 具 备 接 入 脱 硝 反 应 区 MCC 及 高 压 冲 洗 水 泵 电 负 荷 的 条 件 拟 定 本 期 2³125MW 机 组 脱 硝 改 造 工 程 和 2³330MW 扩 建 机 组 共 用 一 套 制 氨 区, 电 源 分 别 引 自 扩 建 工 程 脱 硫 PC A PC B 段 本 期 工 程 制 氨 区 内 设 置 一 段 制 氨 MCC, 为 制 氨 区 内 低 压 电 负 荷 提 供 电 源, 电 源 采 用 双 电 源 进 线 方 式 ( 采 用 自 动 切 换 ),MCC 布 置 在 制 氨 区 配 电 室 内 反 应 区 内 每 台 锅 炉 各 设 置 一 段 MCC, 为 SCR 反 应 区 内 低 压 负 荷 提 供 电 源, 电 源 采 用 双 电 源 进 线 方 式 ( 采 用 自 动 切 换 ), 电 源 分 别 引 自 1(2) 号 机 主 厂 房 380V 工 作 PC IA IB 段 (PC ⅡA ⅡB 段 )SCR 反 应 区 MCC 配 电 间 与 工 艺 布 置 综 合 考 虑, 布 置 于 锅 炉 烟 风 出 口 标 高 层 本 期 工 程 所 有 脱 硝 负 荷 均 为 380/220V 低 压 负 荷 每 台 炉 SCR 反 应 区 负 荷 约 为 93.8kVA; 制 氨 区 负 荷 约 为 67.4kVA SCR 区 负 荷 见 表 表 SCR 区 负 荷 ( 单 台 炉 ) 序 号 名 称 额 定 容 量 (kw) 安 装 台 数 SCR 区 负 荷 1 SCR 区 CEMS 工 作 电 源 SCR 区 仪 控 工 作 电 源 SCR 区 照 明 电 源 SCR 区 检 修 电 源 SCR 区 电 动 葫 芦 稀 释 风 机 #1 机 组 DCS 工 作 电 源 1 1 计 算 负 荷 S

74 氨 区 MCC 负 荷, 见 表 表 氨 区 MCC 负 荷 ( 单 台 炉 ) 序 号 名 称 额 定 容 量 (kw) 安 装 台 数 氨 区 MCC 负 荷 计 算 1 卸 氨 压 缩 机 A/B 控 制 柜 液 氨 供 应 泵 A/B 脱 硝 废 水 泵 A/B 洗 眼 器 (220V) 氨 区 管 道 电 伴 热 氨 区 热 控 电 源 工 业 电 (220V) 氨 区 照 明 电 源 氨 区 检 修 电 源 氨 区 暖 通 电 源 10 1 计 算 负 荷 S 本 期 2³500t/h 锅 炉 低 氮 燃 烧 系 统 与 烟 气 脱 硝 改 造 工 程 同 时 将 现 有 大 油 枪 点 火 系 统 改 造 为 等 离 子 点 火 系 统, 对 原 主 厂 房 及 辅 助 车 间 的 各 变 压 器 负 荷 进 行 了 核 算, 目 前 老 厂 的 各 PC 段 都 不 具 备 接 入 等 离 子 点 火 装 置 负 荷 的 条 件 拟 定 在 老 厂 合 适 地 点 建 设 等 离 子 点 火 装 置 配 电 室, 设 一 台 容 量 为 1600kVA 的 等 离 子 变, 与 主 厂 房 备 用 变 做 明 备 用 2 台 炉 等 离 子 点 火 系 统 负 荷 约 为 1364kVA 配 电 方 式 及 布 置 本 期 2³125MW 机 组 脱 硝 改 造 工 程 每 台 锅 炉 需 增 设 高 压 冲 洗 水 泵, 冲 洗 水 泵 自 带 控 制 柜 一 台 ( 一 控 一 方 式 ), 采 用 单 电 源 进 线 方 式, 分 别 取 自 1 号 机 主 厂 房 380V 工 作 PC IA(1BFA06);2 号 机 主 厂 房 380V 工 作 PC IA(2BFA05) 柜 接 线 图 详 见 脱 硝 厂 用 电 接 线 图 脱 硝 部 分 的 低 压 辅 助 电 机 均 由 相 应 区 的 电 动 机 控 制 中 心 (MCC) 供 电 电 动 机 控 制 中 心 (MCC) 开 关 柜 选 用 MNS 型 抽 屉 柜, 进 线 方 式 为 上 进 上 出 ( 下 进 下 出 ) 线 ; 开 关 柜 内 断 路 器 接 触 器 热 继 电 器 均 采 用 进 口 产 品 ; 电 动 机 控 制 中 心 (MCC) 内 电 动 机 回 路 ( 除 暖 通 轴 流 风 机 回 路 ) 均 需 装 设 智 能 马 达 保 护 器 新 换 的 4 台 1600kW 引 风 机 分 别 接 入 原 有 6kV 引 风 机 接 入 的 开 关 柜 引 风 机 采 用 变 频 柜 控 制 方 式, 原 配 6kV 开 关 柜 内 CT 需 更 换,6kV 电 缆 也 需 要 更 换 原 配 引 风 机 的 高 压 变 频 器 及 其 辅 助 设 施 也 做 相 应 的 更 换 检 修 照 明 及 电 缆 69

75 本 工 程 采 用 照 明 与 动 力 合 并 的 供 电 方 式 照 明 采 用 380/220V 三 相 四 线 制 中 性 点 直 接 接 地 系 统 ; 照 明 分 为 正 常 照 明 及 事 故 照 明 反 应 区 正 常 照 明 箱 电 源 由 SCR 反 应 区 MCC 提 供, 事 故 照 明 电 源 由 主 体 工 程 锅 炉 房 0 米 (11.5 米 ) 事 故 照 明 箱 提 供 制 氨 区 正 常 照 明 电 源 由 制 氨 区 MCC 提 供, 事 故 照 明 采 用 应 急 灯 方 式 整 个 区 域 内 电 气 装 置 和 照 明 灯 具, 按 规 定 使 用 防 爆 型 装 置 和 灯 具 液 氨 储 存 区 内 输 配 电 线 路 灯 具 火 灾 事 故 照 明 和 疏 散 标 志, 必 须 符 合 安 全 要 求 严 格 按 照 国 家 标 准 建 筑 防 雷 设 计 规 范 (2000 年 版 ) (GB ) 及 爆 炸 和 火 灾 危 险 环 境 电 力 装 置 设 计 规 范 (GB ) 的 规 定, 在 整 个 氨 区 设 置 联 合 接 地 网, 严 格 做 好 防 雷 及 防 静 电 接 地 各 种 电 气 设 备 均 按 工 业 与 民 用 电 力 装 置 接 地 设 计 规 范 要 求, 有 可 靠 的 接 地 装 置 因 机 械 故 障 的 检 修 作 业, 一 般 应 先 断 电 检 修, 以 防 触 电 等 事 故 的 发 生 脱 硝 区 域 内 设 置 检 修 电 焊 网 络 反 应 区 内 按 锅 炉 设 置 检 修 箱, 电 源 引 自 SCR 区 MCC; 制 氨 区 内 设 置 检 修 箱, 检 修 箱 电 源 由 其 MCC 供 给 电 缆 设 施 采 用 架 空 桥 架 敷 设 和 地 下 沟 道 敷 设 相 结 合 的 方 式,SCR 反 应 区 尽 量 利 用 现 有 的 桥 架 敷 设, 氨 区 采 用 原 有 沟 道 与 新 建 沟 道 相 结 合 的 敷 设 方 式 电 缆 选 用 阻 燃 型 电 缆 电 缆 构 筑 物 的 孔 洞, 用 耐 火 材 料 封 堵, 电 缆 桥 架 底 层 设 阻 火 隔 板, 所 有 桥 架 按 规 定 在 适 当 位 置 设 耐 火 槽 盒, 封 堵 采 用 阻 火 包 有 机 耐 火 堵 料 无 机 耐 火 堵 料 槽 盒 阻 火 隔 板 防 火 涂 料 等 过 电 压 保 护 及 接 地 本 工 程 建 筑 物 防 直 击 雷 设 施 按 交 流 电 气 装 置 的 过 电 压 保 护 和 绝 缘 配 合 (DL/T ) 规 定, 制 氨 区 域 内 设 置 独 立 的 避 雷 针 本 工 程 的 接 地 装 置 采 用 水 平 接 地 体 为 主 垂 直 接 地 体 为 辅 的 复 合 接 地 网, 并 最 终 与 主 体 工 程 主 接 地 网 相 连 接, 满 足 全 厂 接 地 电 阻 要 求 5.5 仪 表 与 控 制 系 统 低 氮 燃 烧 系 统 控 制 系 统 本 项 目 各 台 锅 炉 的 控 制 系 统 均 为 独 立 的 DCS 系 统, 每 台 炉 现 有 DCS 系 统 已 经 没 有 备 用 的 卡 件 位 置, 备 用 点 位 也 无 法 满 足 本 次 低 氮 燃 烧 系 统 改 造 的 要 求 低 氮 燃 烧 系 统 改 造 拟 每 台 锅 炉 单 独 设 置 控 制 机 柜, 机 柜 数 量 暂 按 一 面 考 虑 ( 每 台 锅 炉 均 需 配 一 对 DPU 控 制 器 ) 70

76 每 台 炉 的 控 制 柜 采 用 与 原 主 机 分 散 控 制 系 统 (DCS) 相 同 的 硬 件, 低 氮 燃 烧 系 统 控 制 柜 布 置 在 主 厂 房 电 子 设 备 间 内 主 厂 房 脱 硝 控 制 系 统 本 项 目 各 台 锅 炉 的 控 制 系 统 均 为 独 立 的 DCS 系 统, 且 每 台 炉 现 有 DCS 系 统 已 经 没 有 备 用 的 卡 件 位 置, 备 用 点 位 也 无 法 满 足 本 此 脱 硝 改 造 的 要 求 每 台 炉 脱 硝 I/O 点 与 低 氮 燃 烧 系 统 的 I/O 点 合 并 设 置 一 面 机 柜 每 台 炉 的 控 制 柜 采 用 与 原 主 机 分 散 控 制 系 统 (DCS) 相 同 的 硬 件, 不 单 独 增 加 脱 硝 控 制 系 统 操 作 员 站, 仅 在 现 有 锅 炉 操 作 员 站 上 增 加 画 面 进 行 监 视 氨 区 控 制 系 统 新 疆 天 富 南 热 电 厂 一 期 工 程 1 号 2 号 炉 采 用 液 氨 脱 硝, 与 二 期 扩 建 工 程 的 脱 硝 系 统 合 并 设 一 套 氨 区 控 制 系 统 采 用 可 编 程 控 制 器 (PLC), 在 氨 区 电 子 设 备 间 单 独 设 置 1 面 PLC 控 制 柜, 氨 区 系 统 的 操 作 拟 设 置 在 化 水 控 制 室 本 项 目 在 化 水 控 制 室 增 设 1 台 操 作 员 站 新 增 1 套 可 编 程 控 制 器 (PLC),PLC 拟 采 用 与 化 水 程 控 系 统 相 同 品 牌 的 可 编 程 控 制 系 统, 拟 采 用 与 化 水 系 统 相 同 的 软 件, 以 便 于 电 厂 化 水 程 控 系 统 联 网 氨 区 PLC 控 制 柜 至 化 水 控 制 室 氨 区 操 作 员 站 的 通 讯 采 用 光 缆 引 风 机 控 制 系 统 由 于 1 2 号 炉 脱 硝 系 统 的 改 造 新 增 SCR 反 应 器, 会 对 烟 道 中 烟 气 的 流 动 产 生 一 定 阻 力, 拟 对 1 2 号 炉 引 风 机 进 行 改 造, 以 增 加 引 风 机 的 出 力 本 次 改 造 中, 拟 更 换 引 风 机 叶 片, 电 机 容 量 有 所 增 加, 控 制 系 统 的 相 关 测 点 没 有 变 动, 相 应 引 风 机 的 控 制 部 分 不 做 修 改 空 预 器 高 压 冲 洗 水 系 统 1 2 号 炉 脱 硝 系 统 改 造 的 同 时 需 增 加 空 预 器 高 压 冲 洗 水 系 统 本 项 目 各 台 锅 炉 的 控 制 系 统 均 为 独 立 的 DCS 系 统, 且 每 台 炉 现 有 DCS 系 统 已 经 没 有 备 用 的 卡 件 位 置, 备 用 点 位 也 无 法 满 足 增 加 空 预 器 高 压 冲 洗 水 系 统 的 要 求 每 台 炉 空 预 器 高 压 冲 洗 水 系 统 脱 硝 I/O 点 与 低 氮 燃 烧 系 统 的 I/O 点 合 并 设 置 一 面 机 柜, 并 在 现 有 机 组 锅 炉 操 作 员 站 上 增 加 画 面 进 行 监 视 等 离 子 点 火 系 统 为 适 应 脱 硝 改 造 要 求,1 号 2 号 炉 需 要 进 行 等 离 子 点 火 改 造, 并 拆 除 原 大 油 枪 点 火 系 统 等 离 子 点 火 系 统 使 用 原 大 油 点 火 系 统 使 用 的 DCS 测 点 位 置, 如 测 点 类 型 需 要 调 整 则 少 量 替 换 原 大 油 点 火 系 统 的 DCS 卡 件 等 离 子 点 火 系 统 在 现 有 锅 炉 DCS 操 作 员 71

77 站 上 增 加 画 面 进 行 监 视 烟 气 连 续 排 放 检 测 系 统 (CEMS) 在 每 台 SCR 反 应 器 上 游 和 下 游 的 烟 道 上 各 装 设 一 套 烟 气 分 析 仪 表, 监 测 项 目 包 括 : SCR 入 口 原 烟 道 :NOx O 2 SCR 出 口 净 烟 道 :NOx O 2 NH 3 以 上 信 号 通 过 硬 接 线 全 部 进 入 DCS 中 进 行 进 行 监 视 计 算, 并 在 DCS 内 实 现 自 动 控 制 加 氨 量 氨 区 火 灾 报 警 系 统 氨 区 内 设 置 火 灾 报 警 系 统, 火 灾 报 警 系 统 拟 采 用 与 主 厂 房 同 型 号 的 火 灾 报 警 系 统, 氨 区 火 灾 报 警 以 区 域 控 制 器 形 式 接 入 主 厂 房 火 灾 报 警 控 制 盘, 以 实 现 全 厂 消 防 的 联 动 氨 区 内 火 灾 报 警 设 备 选 型 需 考 虑 防 爆 要 求 氨 气 工 业 电 视 系 统 氨 区 内 增 加 工 业 电 视 系 统, 增 加 的 摄 像 头 拟 采 用 与 二 期 扩 建 工 程 全 厂 工 业 电 视 系 统 相 同 的 摄 像 机 型 号, 摄 像 头 接 入 二 期 扩 建 工 程 全 厂 工 业 电 视 系 统, 在 二 期 扩 建 工 程 主 厂 房 集 中 控 制 室 进 行 监 视 氨 气 泄 漏 检 测 系 统 按 照 国 标 GB 对 职 业 性 接 触 毒 物 危 害 程 度 分 级 的 要 求, 氨 属 于 IV 级 ( 轻 度 危 害 ) 有 毒 性 物 质 根 据 化 工 系 统 标 准 HG 对 压 力 容 器 中 化 学 介 质 毒 性 危 害 和 爆 炸 危 险 程 度 的 分 类, 氨 属 于 中 度 危 害 的 化 学 介 质 所 以 电 厂 液 氨 储 存 及 供 应 系 统 设 在 厂 区 范 围 内, 将 采 取 措 施 与 周 围 系 统 作 适 当 隔 离 措 施, 同 时 液 氨 储 存 及 供 应 系 统 周 边 将 设 有 氨 气 检 测 器, 以 检 测 氨 气 的 泄 漏 脱 硝 与 外 部 系 统 的 数 据 接 口 本 项 目 脱 硝 至 电 网 中 调 的 数 据 通 过 主 厂 房 DCS 以 通 讯 的 形 式 传 至 电 气 网 继 系 统, 通 过 电 气 网 继 系 统 传 至 电 网 中 调 供 电 本 项 目 所 配 供 的 脱 硝 系 统 DCS 控 制 机 柜 的 电 源 拟 考 虑 取 自 每 台 锅 炉 DCS 各 自 的 配 电 柜, 每 面 机 柜 需 要 两 路 电 源, 其 中 一 路 为 UPS 电 源 本 项 目 氨 区 程 控 系 统 的 电 源 就 近 引 自 电 气 氨 区 MCC 柜 氨 区 控 制 系 统 设 置 二 路 AC 220V 电 源, 并 配 供 一 套 UPS 装 置 化 水 车 间 内 氨 区 操 作 员 站 的 电 源 就 近 取 自 原 有 化 水 程 控 电 源 柜 备 用 回 路 72

78 主 厂 房 内 1 号 2 号 炉 锅 炉 低 氮 燃 烧 改 造 及 1 号 2 号 炉 脱 硝 改 造, 工 艺 专 业 配 供 AC380V 电 动 阀 门 执 行 机 构, 需 考 虑 设 置 阀 门 电 源 柜, 阀 门 电 源 柜 开 关 数 量 以 实 际 电 动 阀 门 执 行 机 构 数 量 为 主, 并 留 有 适 当 备 用 回 路 每 台 锅 炉 各 配 一 个 阀 门 电 源 柜, 电 动 阀 门 配 电 柜 的 电 源 就 近 取 自 每 台 炉 电 气 的 MCC 柜 气 源 锅 炉 SCR 反 应 装 置 区 域, 气 动 执 行 机 构 和 CEMS 吹 扫 用 气 量 很 少, 脱 硝 岛 不 单 独 设 仪 用 空 压 站, 压 缩 气 源 将 从 锅 炉 主 厂 房 区 域 机 组 用 气 母 管 就 近 就 地 引 接 ; 公 用 制 氨 区 域 由 于 实 际 条 件 限 制, 压 缩 空 气 接 入 困 难, 应 采 用 电 动 执 行 机 构 其 他 因 主 厂 房 内 原 有 电 缆 桥 架 不 能 满 足 本 期 改 造 的 需 要, 主 厂 房 内 需 新 增 电 缆 桥 架, 用 于 锅 炉 低 氮 燃 烧 及 脱 硝 改 造, 桥 架 走 向 与 原 桥 架 走 向 相 同 氨 区 内 桥 架 与 电 气 统 一 考 虑, 氨 区 内 仪 表 应 选 用 防 爆 型 主 要 工 程 量 本 项 目 新 疆 天 富 南 热 电 厂 一 期 工 程 2 台 炉 低 氮 燃 烧 脱 硝 改 造 及 氨 区 系 统 热 控 主 要 工 程 设 备 见 表 表 热 控 系 统 主 要 设 备 表 序 号 名 称 规 格 型 号 单 位 数 量 备 注 一 低 氮 燃 烧 系 统 1 DCS 控 制 系 统 按 每 套 100 点 考 虑 套 2 2 仪 表 套 2 二 脱 硝 1 DCS 控 制 系 统 按 每 套 250 点 考 虑 与 低 氮 燃 烧 DCS 系 统 合 并 设 置 2 仪 表 套 2 3 电 缆 桥 架 及 电 缆 套 2 4 阀 门 配 电 柜 面 2 三 空 预 器 高 压 冲 洗 水 1 DCS 控 制 系 统 按 每 套 50 点 考 虑 与 低 氮 燃 烧 DCS 系 统 合 并 设 置 四 氨 区 系 统 含 控 制 柜 PLC UPS 操 1 PLC 控 制 系 统 作 台 操 作 员 站 组 态 软 套 1 件 等 ( 按 200 点 考 虑 ) 2 氨 区 仪 表 套 1 3 电 缆 桥 架 及 电 缆 通 讯 光 缆 套 1 4 火 灾 报 警 系 统 套 1 73

79 5.6 公 用 工 程 脱 硝 氨 区 (1) 主 要 工 艺 流 程 液 氨 贮 存 和 制 备 系 统 包 括 液 氨 卸 料 压 缩 机 液 氨 储 罐 液 氨 泵 液 氨 蒸 发 器 氨 稳 压 罐 氨 稀 释 罐 废 水 泵 废 水 池 及 氨 气 泄 漏 检 测 器 报 警 系 统 水 喷 淋 系 统 安 全 系 统 等 此 套 系 统 提 供 氨 气 供 一 期 (2³500t/h 煤 粉 炉 ) 与 二 期 (2³1180t/h 煤 粉 炉 ) 共 4 台 锅 炉 共 用 氨 区 设 备 布 置 采 用 敞 开 式 结 构 形 式, 充 分 利 用 自 然 条 件, 防 止 氨 气 积 聚, 稀 释 槽 和 废 水 池 区 域 采 用 室 内 布 置 液 氨 的 供 应 由 液 氨 槽 车 运 送, 利 用 液 氨 卸 料 压 缩 机 将 液 氨 由 槽 车 输 入 液 氨 储 槽 内, 用 液 氨 泵 将 储 槽 中 的 液 氨 输 送 到 液 氨 蒸 发 槽 内 蒸 发 为 氨 气, 经 氨 气 稳 压 罐 来 控 制 一 定 的 压 力 及 其 流 量, 然 后 与 稀 释 空 气 在 混 合 器 中 混 合 均 匀, 再 送 至 炉 后 脱 硝 反 应 器 前 氨 气 系 统 紧 急 排 放 的 氨 气 则 排 入 氨 气 稀 释 槽 中, 经 水 的 吸 收 排 入 废 水 池, 经 废 水 泵 送 至 电 厂 工 业 废 水 处 理 系 统 处 理, 经 处 理 后 回 用 1) 卸 料 压 缩 机 液 氨 由 槽 车 运 送 到 电 厂 制 氨 区, 压 缩 机 抽 取 液 氨 储 罐 顶 气 相 氨, 经 分 离 器 后, 进 入 压 缩 机 压 缩, 压 缩 机 出 口 气 体 氨 打 入 槽 车 顶 部 将 槽 车 底 部 液 氨 压 入 氨 储 罐, 完 成 液 氨 卸 载 过 程 液 氨 卸 完 后, 将 软 管 内 剩 液 氨 排 入 氨 稀 释 罐 氨 储 罐 设 有 压 力 报 警, 液 面 指 示 报 警, 高 液 位 报 警, 并 连 锁 氨 进 口 快 速 切 断 阀, 快 速 切 断 阀 可 手 控, 也 可 电 控, 以 适 应 突 变 情 况 设 两 套 卸 料 压 缩 机, 一 用 一 备 卸 料 压 缩 机 抽 取 液 氨 储 罐 中 的 氨 气, 经 压 缩 后 将 槽 车 的 液 氨 推 挤 入 液 氨 储 罐 中 投 标 方 在 选 择 压 缩 机 排 气 量 时, 要 考 虑 液 氨 储 罐 内 液 氨 的 饱 和 气 压, 液 氨 卸 车 流 量, 液 氨 管 道 阻 力 及 卸 氨 时 气 候 温 度 等 每 罐 车 (20t 液 氨 ) 卸 氨 时 间 不 超 过 2h 液 氨 装 卸 鹤 管 ( 液 氨 装 卸 臂 ) 用 于 液 氨 槽 车 与 储 氨 罐 之 间 氨 的 传 输, 由 立 柱 内 外 壁 旋 转 接 头 弹 簧 缸 平 衡 系 统 等 组 成 装 卸 鹤 管 要 求 转 动 灵 活 密 封 性 好 能 适 应 较 为 恶 劣 环 境, 设 计 压 力 与 液 氨 匹 配 装 卸 鹤 管 应 设 计 有 防 静 电 装 置, 有 效 防 止 静 电 产 生 ; 应 配 备 复 位 锁 紧 装 置, 在 装 载 臂 不 工 作 情 况 下, 将 臂 复 位 予 以 锁 定, 以 减 少 臂 占 用 空 间 及 消 除 在 刮 大 风 与 人 行 车 往 等 情 况 下 的 安 全 隐 患, 确 保 人 员 及 设 备 的 安 全 2) 液 氨 储 罐 储 罐 的 总 容 量 设 计 应 能 满 足 4 台 锅 炉 (2³500t/h+2³1180t/h)BMCR 工 况 在 设 计 74

80 条 件 下 脱 硝 效 率 90% 每 天 运 行 24 小 时 连 续 运 行 7 天 的 消 耗 量 储 罐 上 应 安 装 有 超 流 阀 逆 止 阀 紧 急 关 断 阀 和 安 全 阀, 为 储 罐 液 氨 泄 漏 保 护 所 用 储 罐 还 应 装 有 温 度 计 压 力 表 液 位 计 高 液 位 报 警 仪 和 相 应 的 变 送 器 将 信 号 送 到 幅 网, 当 储 罐 内 温 度 或 压 力 高 时 报 警 储 罐 应 有 防 太 阳 辐 射 措 施, 还 应 防 风 暴 雨 液 氨 储 罐 四 周 安 装 有 工 业 水 喷 淋 管 线 及 喷 嘴, 当 储 罐 罐 体 温 度 过 高 时, 对 罐 体 自 动 淋 水 降 温 ; 当 有 微 量 氨 气 泄 漏 时 自 动 淋 水 装 置 也 可 启 动, 对 氨 气 进 行 吸 收 控 制 污 染 为 了 保 证 喷 淋 水 源 的 连 续 性, 应 设 计 备 用 水 源 可 与 其 切 换 储 罐 排 风 孔 经 密 闭 系 统 通 到 稀 释 槽, 对 氨 气 进 行 吸 收 以 降 低 氨 气 味 的 发 散 氨 罐 不 设 隔 热 或 冷 却 装 置, 液 氨 储 存 温 度 按 照 50 考 虑 ; 采 用 卧 式 储 罐 两 个 液 氨 储 罐 之 间 增 加 连 通 管 道 和 阀 门, 应 满 足 储 罐 间 液 氨 的 相 互 转 移 的 功 能 液 氨 储 罐 必 须 考 虑 符 合 相 关 要 求 必 要 的 接 地 装 置, 并 设 置 必 要 的 平 台 操 作 台 和 扶 梯 3) 液 氨 蒸 发 器 液 氨 蒸 发 器 顶 部 气 相 与 液 氨 储 罐 气 相 通 过 管 道 相 连 蒸 发 器 使 进 入 的 液 氨 被 加 热 后 产 生 气 态 氨 液 氨 蒸 发 所 需 要 的 热 量 由 位 于 热 水 箱 内 的 蒸 汽 加 热 产 生, 液 氨 吸 热 蒸 发 为 气 态 氨 通 过 调 节 热 水 温 度 来 调 节 液 氨 蒸 发 量 蒸 发 器 出 口 氨 气 管 道 上 装 有 压 力 调 节 阀, 压 力 调 节 阀 采 用 自 立 式 压 力 调 节 阀, 将 蒸 发 器 出 口 的 气 氨 压 力 调 节 为 恒 定 值, 保 证 稳 定 压 力 的 气 氨 进 入 缓 冲 罐 蒸 发 器 上 装 有 压 力 和 温 度 测 量 装 置, 并 将 测 量 信 号 反 馈 控 制 系 统, 控 制 加 热 温 度, 使 加 热 介 质 的 温 度 维 持 在 正 常 范 围, 确 保 液 氨 稳 定 蒸 发 为 气 态 当 蒸 发 器 内 被 加 热 的 液 氨 超 过 最 高 液 位 时, 系 统 报 警 并 切 断 液 氨 进 料 蒸 发 器 壳 侧 装 有 呼 吸 阀 设 置 三 套 液 氨 蒸 发 槽, 二 用 一 备 每 套 液 氨 蒸 发 槽 出 力 应 按 BMCR 工 况 下 四 台 (2 ³500t/h+2³1180t/h) 锅 炉 150% 容 量 运 行 所 需 氨 量 设 计, 并 考 虑 20% 的 设 计 裕 量 液 氨 蒸 发 槽 可 互 为 备 用 4) 液 氨 供 应 泵 液 氨 进 入 蒸 发 器, 通 常 可 利 用 压 差 和 液 氨 自 身 的 重 力 势 能 实 现 根 据 电 厂 当 地 气 象 情 况, 设 置 液 氨 泵 来 输 送 液 氨, 为 保 证 氨 的 不 间 断 供 应, 配 二 台 液 氨 泵, 采 用 一 用 一 备 5) 氨 气 缓 冲 槽 与 液 氨 蒸 发 槽 相 对 应, 设 置 二 套 氨 气 缓 冲 槽, 与 液 氨 蒸 发 槽 组 成 二 套 制 氨 系 统 每 两 套 组 成 一 个 单 元 为 四 台 锅 炉 供 氨, 每 单 元 的 供 氨 系 统 一 运 一 备 每 套 蒸 发 槽 必 须 满 足 4 台 锅 炉 用 量 并 有 一 定 余 量, 从 蒸 发 槽 来 的 氨 气 进 入 氨 气 缓 冲 槽, 通 过 调 压 阀 减 压 到 一 定 75

81 压 力, 再 通 过 氨 气 输 送 管 线 送 到 锅 炉 侧 的 脱 硝 系 统 氨 气 缓 冲 槽 应 能 为 SCR 系 统 稳 定 供 应 氨 气, 且 能 避 免 蒸 发 槽 操 作 不 稳 定 所 带 来 的 影 响 每 套 缓 冲 槽 也 应 设 置 有 安 全 阀 保 护 6) 氨 气 稀 释 罐 氨 区 应 设 置 一 个 氨 气 稀 释 槽, 有 槽 顶 淋 水 和 槽 侧 进 水, 水 槽 液 位 由 满 溢 流 管 控 制 液 氨 储 存 及 供 应 系 统 各 处 排 出 的 氨 气 由 管 线 汇 集, 从 稀 释 槽 底 部 进 入, 通 过 分 散 管 将 氨 气 分 散 入 稀 释 槽 水 中, 利 用 大 量 水 来 吸 收 安 全 阀 排 放 的 氨 气 要 求 槽 顶 通 风 管 出 口 的 最 大 氨 浓 度 小 于 2µL/L, 以 避 免 氨 气 味 的 发 散 7) 排 放 系 统 氨 制 备 区 设 有 排 放 系 统, 液 氨 储 存 和 供 应 系 统 的 氨 排 放 管 路 设 计 成 一 个 封 闭 系 统, 用 于 将 经 氨 气 稀 释 罐 吸 收 变 成 的 氨 废 水 排 放 至 废 水 池, 地 下 收 集 废 水 池 还 用 于 收 集 场 地 上 包 括 : 储 罐 区 卸 车 区 泵 区 罐 底 放 空 等 无 压 力 废 氨 水 再 经 由 废 水 泵 送 到 工 业 废 水 处 理 系 统 处 理 废 水 泵 设 置 一 台, 不 锈 钢 液 下 泵 废 水 泵 的 流 量 除 满 足 正 常 运 行 废 水 排 放 外, 还 满 足 事 故 喷 淋 时, 场 地 内 废 水 的 排 出 速 度 废 水 泵 的 扬 程 满 足 场 地 内 废 水 排 放 至 电 厂 废 水 处 理 系 统 的 扬 程 要 求, 暂 按 30m 扬 程 考 虑 8) 氮 气 吹 扫 系 统 液 氨 储 存 及 供 应 系 统 保 持 系 统 的 严 密 性 防 止 氨 气 的 泄 漏 和 氨 气 与 空 气 的 混 合 造 成 爆 炸 是 最 关 键 的 安 全 问 题 基 于 此 方 面 的 考 虑, 本 工 程 在 本 系 统 的 卸 料 压 缩 机 储 氨 罐 氨 气 蒸 发 槽 氨 气 缓 冲 槽 等 处 都 备 有 氮 气 吹 扫 管 线 在 液 氨 卸 料 之 前 通 过 氮 气 吹 扫 管 线 对 以 上 设 备 分 别 要 进 行 严 格 的 系 统 严 密 性 检 查 和 氮 气 吹 扫, 防 止 氨 气 泄 漏 和 系 统 中 残 余 的 空 气 混 合 造 成 危 险 9) 氨 气 泄 漏 检 测 器 液 氨 储 存 及 供 应 系 统 周 边 设 有 六 套 氨 气 检 测 器, 以 检 测 氨 气 的 泄 漏, 并 显 示 大 气 中 氨 的 浓 度 当 检 测 器 测 得 大 气 中 氨 浓 度 过 高 时, 在 机 组 控 制 室 会 发 出 警 报, 操 作 人 员 采 取 必 要 的 措 施, 以 防 止 氨 气 泄 漏 的 异 常 情 况 发 生 SCR 反 应 区 注 氨 处 设 有 二 套 氨 气 泄 漏 检 测 器 在 氨 区 内 氨 气 泄 漏 检 测 器 设 置 : 氨 区 内 的 氨 气 泄 漏 检 测 器 设 置 四 套, 即 氨 罐 处 设 有 二 套, 卸 氨 区 设 有 一 套, 汽 化 器 处 设 有 一 套 10) 喷 淋 系 统 及 洗 眼 淋 浴 系 统 氨 卸 载 区 储 存 区 和 蒸 发 区 域 均 设 置 自 动 喷 淋 水 系 统, 用 于 吸 收 在 任 何 情 况 下 系 76

82 统 内 设 备 和 管 道 泄 漏 出 的 氨 氨 储 存 区 域 的 水 喷 淋 系 统 也 用 于 在 温 度 过 高 时 冷 却 液 氨 储 罐, 以 避 免 液 氨 储 罐 中 的 压 力 升 高 至 安 全 阀 的 起 跳 压 力 洗 眼 淋 浴 系 统 : 在 氨 储 存 供 应 区 域 附 近, 将 设 置 有 不 锈 钢 洗 眼 淋 浴 设 施, 以 便 于 在 系 统 内 发 生 泄 漏 时, 泄 漏 的 氨 飞 溅 至 人 后, 能 够 及 时 用 大 量 的 水 进 行 冲 洗 (2) 脱 硝 剂 的 运 输 和 供 应 本 项 目 脱 硝 还 原 剂 ( 液 氨 ) 的 消 耗 量, 见 表 表 脱 硝 还 原 剂 ( 液 氨 ) 的 消 耗 量 项 目 单 位 1 2 号 炉 每 小 时 液 氨 的 消 耗 量 kg 每 天 液 氨 的 消 耗 量 t 2.53 每 年 液 氨 的 消 耗 量 t 注 : 日 利 用 小 时 数 为 20 小 时 年 利 用 小 时 数 为 7000 小 时 液 氨 作 为 一 种 重 要 的 化 工 原 料 和 化 肥, 生 产 厂 家 繁 多, 可 供 选 择 的 供 货 商 很 多 南 热 电 已 与 石 河 子 永 川 液 氨 施 肥 技 术 服 务 有 限 公 司 签 订 供 氨 协 议 据 查, 国 内 对 液 氨 输 送 的 槽 车 行 驶 并 没 有 特 殊 规 定, 液 氨 生 产 厂 家 均 可 以 提 供 槽 车 运 输 运 氨 槽 车 的 载 运 能 力 为 30t/ 车 和 40t/ 车, 以 脱 硝 系 统 每 小 时 需 要 126.4kg 液 氨 作 为 脱 硝 剂 来 计, 则 每 四 天 96 小 时 需 要 约 12.14t 耗 量, 小 于 一 个 槽 车 的 运 载 能 力 (3) 还 原 剂 品 质 本 项 目 脱 硝 还 原 剂 品 质 应 符 合 液 体 无 水 氨 (GB536-88) 的 要 求 液 氨 品 质 参 数, 见 表 表 液 氨 品 质 参 数 指 标 名 称 单 位 数 值 备 注 氨 含 量 % 99.6 残 留 物 含 量 % 0.4 重 量 法 水 分 % 油 含 量 mg/kg 重 量 法 红 外 光 谱 法 铁 含 量 mg/kg 密 度 kg/l 时 压 力 MPa 1.6 沸 点 标 准 大 气 压 77

83 (4) 主 要 设 备 本 项 目 脱 硝 氨 储 存 制 备 供 应 系 统 为 一 期 (2³500t/h 煤 粉 炉 ) 与 二 期 (2³ 1180t/h 煤 粉 炉 ) 共 4 台 锅 炉 共 用, 主 要 设 备, 见 表 表 氨 储 存 制 备 供 应 系 统 主 要 设 备 设 备 名 称 型 号 规 格 数 量 备 注 氨 卸 料 臂 2 套 一 用 一 备 储 氨 罐 有 效 容 积 65m 3 2 个 液 氨 蒸 发 器 蒸 汽 加 热 水 浴 式, 蒸 发 量 :570kg/hr/ 台 3 台 氨 气 稀 释 罐 φ 1600³4390, 容 积 :V=8m 3 1 台 氨 气 缓 冲 槽 φ 1400³3600, 容 积 :V=5m 3, 设 计 压 力 :0.6 2 个 液 氨 卸 料 压 缩 机 压 缩 能 力 :36Nm 3 /h,11kw, 最 大 出 口 压 力 :2.0MPa 2 台 一 用 一 备 液 氨 输 送 泵 流 量 :0.9m 3 /h 功 率 :2.2kW 2 台 一 用 一 备 废 水 泵 Q=56m 3 /h;n=18.5kw 1 台 氨 区 仪 用 压 缩 空 气 罐 1.5m 3 1 套 洗 眼 器 和 淋 浴 器 不 锈 钢 2 套 (5) 还 原 剂 储 存 制 备 区 布 置 还 原 剂 制 备 系 统 采 取 远 离 锅 炉 房 区 域 布 置 的 原 则, 以 管 道 输 送 的 方 式 将 还 原 剂 送 往 锅 炉 区 域, 使 还 原 剂 参 与 反 应 本 项 目 氨 区 与 新 建 2³330MW 工 程 共 用 一 个 氨 区 一 期 (2³500t/h 煤 粉 炉 ) 设 计 ( 供 货 ) 界 限 为 氨 区 围 墙 外 1m, 并 预 留 阀 门 工 业 给 水 及 排 水 系 统 生 活 给 水 系 统 在 氨 站 生 活 给 水 系 统 中 设 有 洗 眼 器 设 施 生 活 给 水 系 统 主 要 供 氨 站 洗 眼 器 用 水, 氨 站 最 大 用 水 量 为 0.2m 3 /h, 供 水 压 力 0.2~ 0.3MPa, 给 水 管 采 用 碳 钢 管, 供 水 水 质 应 达 到 国 家 饮 用 水 卫 生 标 准 生 活 给 水 水 源 由 厂 区 生 活 给 水 管 网 直 接 供 给 生 产 给 水 系 统 氨 区 站 生 产 给 水 液 氨 蒸 发 平 均 用 水 量 约 3.5t/h; 供 稀 释 罐 吸 收 紧 急 排 放 氨 气 用 水 地 面 冲 洗 水 及 氨 罐 夏 季 降 温 冷 却 水, 平 均 约 20m 3 /h( 短 时 连 续 ), 瞬 时 最 大 60m 3 /h; 直 接 从 电 厂 工 业 给 水 管 网 引 接, 生 产 给 水 管 采 用 无 缝 钢 管, 环 氧 煤 沥 青 防 腐 排 水 系 统 78

84 液 氨 罐 区 内 冲 洗 水, 通 过 管 道 收 集 送 入 氨 站 废 水 池, 再 用 废 水 泵 送 电 厂 生 产 废 水 处 理 站 集 中 处 理 生 活 污 水 主 要 来 自 氨 站 洗 眼 器 用 水, 车 间 最 大 排 水 量 约 0.2m 3 /h 生 活 污 水 排 水 系 统 收 集 本 区 域 内 的 生 活 污 水, 直 接 通 过 埋 管 排 入 厂 区 废 水 池, 再 用 废 水 泵 送 电 厂 生 产 废 水 处 理 站 集 中 处 理 通 讯 脱 硝 岛 内 要 设 通 讯 话 机, 利 用 南 热 电 厂 程 控 交 换 机 与 厂 行 政 和 调 度 实 现 通 讯 采 暖 通 风 及 空 调 部 分 根 据 严 寒 和 寒 冷 地 区 居 住 建 筑 节 能 设 计 标 准 实 施 细 则 (XJJ ) 的 有 关 规 定, 石 河 子 地 区 冬 季 采 暖 季 为 146 天, 属 集 中 采 暖 区 按 火 力 发 电 厂 设 计 技 术 规 程 的 要 求, 本 项 目 烟 气 脱 硝 工 程 氨 区 部 分 设 备 设 计 采 用 电 伴 热 液 氨 储 罐 及 气 氨 蒸 发 区 上 部 为 敞 开 式 轻 钢 屋 面, 采 用 自 然 通 风 ; 氨 区 配 电 室 采 用 轴 流 风 机 机 械 通 风 ; 氨 区 控 制 室 采 用 分 体 柜 式 空 调 机 降 温 采 暖 压 缩 空 气 系 统 脱 硝 岛 压 缩 空 气 系 统 主 要 用 于 氨 喷 射 CEMS 监 测 仪 器 反 吹 用 气 等, 空 气 耗 量 为 1m 3 /min, 设 置 一 个 储 气 罐 供 气 脱 硝 区 域 内 不 设 空 压 机 房, 压 缩 空 气 由 电 厂 除 灰 空 压 机 站 提 供 消 防 系 统 脱 硝 平 面 布 置 执 行 建 筑 设 计 防 火 规 范 及 火 力 发 电 厂 设 计 技 术 规 程 等 有 关 规 定, 保 证 建 构 筑 物 之 间 的 防 火 间 距, 特 别 是 内 部 工 艺 系 统 易 燃 易 爆 建 构 筑 物 的 防 火 消 防 要 求 脱 硝 系 统 消 防 将 与 全 厂 消 防 统 一 考 虑 脱 硝 氨 区, 按 防 火 规 范 的 规 定, 安 装 感 温 感 烟 传 感 器 设 置 消 防 自 动 监 控 系 统, 并 与 本 期 工 程 现 有 消 防 系 统 联 机 脱 硝 工 程 除 根 据 有 关 规 范 要 求, 在 设 计 范 围 内 配 置 完 善 的 移 动 式 灭 火 器 外, 脱 硝 工 程 消 防 设 计 主 要 是 对 液 氨 储 存 及 供 应 系 统 中 的 液 氨 储 槽 进 行 的 消 防 设 计 当 储 槽 内 温 度 或 压 力 高 时 报 警, 在 储 槽 四 周 安 装 有 循 环 水 ( 工 业 水 ) 喷 淋 管 线 和 喷 嘴, 夏 季 当 储 槽 槽 体 温 度 过 高 时 自 动 喷 淋 装 置 启 动, 对 槽 体 自 动 喷 淋 降 温 因 本 期 工 程 已 设 有 完 善 的 消 防 水 系 统, 并 在 液 氨 储 存 区 域 形 成 环 网 消 防 管 网 因 此, 消 防 喷 淋 系 统 水 源 可 在 电 厂 现 有 工 程 消 防 给 水 管 网 上 接 入 79

85 5.7 土 建 部 分 脱 硝 反 应 器 是 一 个 钢 架 结 构 体, 整 体 座 落 在 独 立 的 构 架 平 台 上, 所 有 钢 结 构 平 台 楼 梯 全 部 覆 盖 热 浸 镀 锌 的 钢 格 栅 或 花 纹 钢 板 根 据 初 步 估 算, 每 台 锅 炉 的 脱 硝 反 应 器 装 置 ( 包 括 反 应 器 进 出 口 烟 道 反 应 器 壳 体 催 化 剂 氨 喷 射 与 导 流 装 置 反 应 器 内 部 支 撑 与 支 撑 钢 架 等 ) 的 净 荷 载 如 下 : 本 项 目 原 来 既 没 有 为 锅 炉 尾 部 烟 道 预 留 了 安 装 烟 气 脱 硝 装 置 的 空 间, 也 未 考 虑 新 增 SCR 反 应 器 的 载 荷 需 求, 因 此, 本 次 改 造 项 目 需 对 原 有 钢 结 构 及 基 础 进 行 加 固 或 改 造 项 目 实 施 前, 由 锅 炉 厂 对 SCR 涉 及 到 的 钢 架 基 础 及 钢 结 构 进 行 校 核 验 算, 并 结 合 本 项 目 地 质 条 件 提 出 钢 结 构 所 需 的 荷 载 裕 量 与 基 础 加 固 方 案 结 构 方 案 初 步 设 想 SCR 装 置 支 撑 构 架 采 用 钢 结 构 钢 结 构 在 适 当 位 置 设 纵 横 向 垂 直 支 撑 结 构 体 系 各 层 楼 板 次 梁 采 用 H 型 钢 梁, 并 采 用 镀 锌 压 型 钢 板 做 永 久 性 底 模, 上 浇 钢 筋 混 凝 土 楼 板 根 据 了 解, 脱 硝 构 架 需 独 立 受 力, 加 上 构 架 较 高, 构 架 用 材 量 将 会 很 大 另 外, 基 础 设 计 会 较 大, 有 可 能 造 成 锅 炉 基 础 部 分 修 改 储 氨 区 遮 阳 棚 采 用 砼 支 柱 轻 钢 屋 面 的 框 排 架 结 构,MCC 间 及 控 制 室 采 用 框 架 结 构, 设 备 基 础 采 用 钢 筋 混 凝 土 基 础 5.8 其 它 相 关 设 备 的 改 造 和 影 响 本 低 氮 燃 烧 系 统 及 烟 气 脱 硝 改 造 有 关 的 内 容 如 下 : (1) 现 有 点 火 装 置 需 改 造, 将 大 油 枪 点 火 系 统 改 为 离 子 点 火 系 统 ); (2) SCR 脱 硝 系 统 改 造, 需 对 锅 炉 尾 部 钢 架 烟 道 需 要 进 行 调 整 ; (3) 现 有 空 预 器 未 考 虑 防 腐, 需 对 空 气 预 热 器 改 造 ; (4) 现 有 引 风 机 出 力 不 能 满 足 脱 硝 改 造 的 要 求, 需 对 引 风 机 改 造 ; (5) 现 有 空 气 干 燥 系 统 出 力 不 足, 需 对 仪 用 空 压 机 空 气 干 燥 装 置 改 造 点 火 装 置 改 造 本 次 点 火 系 统 改 造 为 在 一 次 风 燃 烧 器 位 置 安 装 布 置 兼 有 主 燃 烧 器 功 能 的 等 离 子 体 燃 烧 器, 共 计 4 只, 对 应 磨 煤 机 等 离 子 体 燃 烧 器 喷 口 与 原 燃 烧 器 喷 口 面 积 大 致 相 同 改 造 项 目 如 下 : (1) 等 离 子 体 燃 烧 器 80

86 等 离 子 体 燃 烧 器 由 等 离 子 体 发 生 器 中 心 筒 一 级 燃 烧 室 内 套 筒 二 级 燃 烧 室, 外 套 筒 等 部 分 组 成, 等 离 子 体 发 生 器 采 用 轴 向 布 置 方 式 中 心 筒 一 级 燃 烧 室 : 引 入 浓 缩 后 的 含 粉 气 流, 等 离 子 体 电 弧 与 煤 粉 在 此 发 生 强 烈 的 电 化 学 反 应, 煤 粉 裂 解, 产 生 大 量 挥 发 分 并 被 点 燃, 设 燃 烧 器 壁 温 监 视 测 点 内 套 筒 二 级 燃 烧 室 : 挥 发 分 及 煤 粉 继 续 燃 烧, 并 将 后 续 引 入 的 煤 粉 点 燃, 实 现 分 级 燃 烧 外 套 筒 : 利 用 高 速 含 粉 气 流 冷 却 二 级 燃 烧 室, 同 时 将 部 分 煤 粉 推 入 炉 膛 燃 烧 ; 设 燃 烧 器 壁 温 监 视 测 点, 便 于 随 时 对 壁 温 进 行 调 整, 既 有 利 于 点 火 又 可 防 止 燃 烧 器 被 烧 坏 (2) 冷 炉 制 粉 采 用 直 吹 式 制 粉 系 统 的 锅 炉 在 安 装 等 离 子 体 点 火 及 稳 燃 系 统 时 所 要 解 决 的 首 要 问 题 就 是 在 锅 炉 冷 态 启 动 条 件 下 使 磨 煤 机 具 备 启 动 条 件, 并 磨 制 出 合 格 的 煤 粉 因 此 卖 方 将 在 制 粉 系 统 中 设 置 冷 风 蒸 汽 加 热 器, 以 满 足 锅 炉 冷 态 下 为 磨 煤 机 提 供 热 风 冷 风 蒸 汽 加 热 器 布 置 在 等 离 子 体 点 火 系 统 对 应 层 磨 煤 机 入 口 前 热 一 次 风 母 管 旁 路 上 首 台 炉 由 启 动 锅 炉 供 加 热 蒸 汽,2 号 炉 由 高 压 辅 助 联 箱 供 蒸 汽, 疏 水 排 至 无 压 放 水 母 管 蒸 汽 参 数 应 满 足 : 压 力 1.3MPa 以 上, 温 度 300 以 上 冷 风 蒸 汽 加 热 器 设 计 的 进 口 空 气 温 度 为 20, 出 口 加 热 至 150~160, 并 满 足 磨 煤 机 热 平 衡 计 算 后 需 要 的 入 口 温 度 (3) 等 离 子 体 载 体 工 质 系 统 等 离 子 体 发 生 器 采 用 稳 压 洁 净 干 燥 的 空 气 作 为 等 离 子 体 载 体, 本 系 统 采 用 仪 用 压 缩 空 气 为 等 离 子 体 发 生 器 提 供 载 体 仪 用 压 缩 空 气 母 管 压 力 应 为 0.4~0.8MPa, 在 等 离 子 体 压 缩 空 气 母 管 上 安 装 减 压 阀 组, 对 仪 用 压 缩 空 气 进 行 减 压 和 稳 压 等 离 子 体 发 生 器 前 有 载 体 工 质 ( 空 气 ) 仪 表 组 件, 组 件 上 安 装 手 动 阀 压 力 表 和 压 力 开 关 用 来 控 制 载 体 工 质 ( 空 气 ) 压 力, 经 过 仪 表 组 件 后, 进 入 等 离 子 体 发 生 器 的 载 体 工 质 ( 空 气 ) 压 力 为 0.03~0.16MPa, 压 力 满 足 信 号 送 到 控 制 系 统, 单 台 发 生 器 压 缩 空 气 流 量 为 80m 3 /h 单 台 炉 等 离 子 体 发 生 器 总 载 体 风 量 为 640m 3 /h 在 每 台 等 离 子 体 发 生 器 仪 表 组 件 都 装 有 切 换 阀 门, 等 离 子 体 发 生 器 停 止 工 作 后, 可 手 动 操 作 切 换 到 冷 却 风 进 行 持 续 吹 扫, 不 再 消 耗 仪 用 压 缩 空 气 吹 扫 风 压 力 2.5kPa, 单 台 发 生 器 吹 扫 风 耗 量 50m 3 /h, 单 台 炉 等 离 子 体 发 生 器 总 吹 扫 风 量 为 400m 3 /h (4) 冷 却 水 系 统 81

87 为 保 护 等 离 子 体 装 置 本 身, 需 用 除 盐 水 冷 却 阴 极 阳 极 和 线 圈 冷 却 水 经 母 管 分 别 送 至 就 地 等 离 子 体 发 生 器 内, 再 分 三 路 分 别 送 入 阴 极 阳 极 和 线 圈 发 生 器 前 安 装 有 就 地 压 力 表 压 力 开 关 和 手 动 调 节 阀, 压 力 满 足 信 号 送 回 控 制 系 统 冷 却 水 采 用 除 盐 水, 水 温 <40, 等 离 子 体 发 生 器 入 口 冷 却 水 压 力 0.6~0.8MPa, 且 发 生 器 入 出 口 冷 却 水 压 差 0.5MPa, 单 台 发 生 器 冷 却 水 流 量 5t/h, 经 过 冷 却 等 离 子 体 发 生 器 后, 回 水 比 进 水 温 升 3.5 单 台 炉 等 离 子 体 发 生 器 冷 却 水 总 流 量 为 40t/h 等 离 子 体 冷 却 水 由 电 厂 闭 式 水 系 统 提 供, 从 闭 式 水 供 水 母 管 上 引 出, 设 2 台 互 为 备 用 的 管 道 增 压 泵, 保 证 冷 却 水 流 量 和 压 力 符 合 等 离 子 体 发 生 器 要 求, 回 水 接 回 到 闭 式 水 回 水 母 管 中 (5) 图 像 火 焰 监 视 系 统 为 监 视 等 离 子 体 燃 烧 器 的 火 焰 情 况, 保 证 安 全 运 行 方 便 运 行 人 员 进 行 燃 烧 调 整, 每 支 等 离 子 体 燃 烧 器 上 应 各 安 装 1 套 图 像 火 焰 监 视 装 置 具 体 方 案 为 在 燃 烧 器 后 端 面 的 窥 视 孔 位 置 安 装 一 支 图 像 火 焰 监 视 探 头, 探 头 套 管 沿 外 旋 流 二 次 风 风 室 一 直 向 前 延 伸 到 燃 烧 器 前 端 面, 其 视 频 信 号 送 至 集 控 室 内 的 画 面 分 割 器, 经 处 理 后 送 到 全 炉 膛 火 焰 电 视 或 大 屏 中 显 示, 运 行 人 员 可 在 等 离 子 体 点 火 期 间 同 时 监 视 等 离 子 体 燃 烧 器 的 火 焰, 并 可 以 随 时 切 换 至 全 炉 膛 火 焰 图 像 火 焰 监 视 探 头 冷 却 风 由 等 离 子 体 火 检 风 机 提 供, 冷 却 风 压 2.5kPa, 单 只 探 头 冷 却 风 量 为 130m 3 /h, 单 台 炉 图 像 火 焰 探 头 总 冷 却 风 量 为 1040m 3 /h 等 离 子 体 点 火 系 统 需 要 的 冷 却 风 总 量 ( 图 像 火 焰 监 视 探 头 和 等 离 子 体 发 生 器 冷 却 风 ) 为 1440m 3 /h (6) 一 次 风 风 速 测 量 系 统 为 便 于 等 离 子 体 煤 粉 燃 烧 器 一 次 风 粉 速 度 的 控 制, 在 对 应 的 磨 煤 机 出 口 4 根 一 次 风 管 道 上 各 安 装 一 套 风 速 在 线 监 测 装 置, 用 于 在 线 监 测 一 次 风 速, 方 便 运 行 人 员 进 行 燃 烧 调 整 测 量 元 件 靠 背 管 产 生 差 压 信 号, 经 取 压 管 将 压 力 信 号 传 入 差 压 变 送 器, 一 次 风 速 在 DCS 中 显 示 为 防 止 取 压 管 堵 粉, 接 入 压 缩 空 气 吹 扫, 由 2 个 三 通 电 磁 阀 进 行 吹 扫 和 正 常 测 量 切 换, 在 压 缩 空 气 总 管 设 置 调 节 阀 调 整 和 稳 定 压 缩 空 气 压 力 电 磁 阀 差 压 变 送 器 过 滤 减 压 阀 集 中 布 置 在 一 次 风 速 测 量 柜 中 (7) 燃 烧 器 壁 温 监 测 为 防 止 燃 烧 器 超 温, 在 每 台 等 离 子 体 燃 烧 器 内 壁 安 装 有 两 个 铠 装 K 分 度 热 电 偶, 82

88 通 过 补 偿 导 线 接 入 机 组 DCS 系 统, 当 燃 烧 器 超 温 时 可 以 发 出 报 警 信 号 尾 部 布 置 安 装 SCR 脱 硝 装 置 后, 锅 炉 尾 部 烟 道 钢 架 和 空 气 预 热 器 需 要 进 行 调 整 (1) 钢 架 锅 炉 设 备 的 变 化, 会 引 起 钢 架 变 化 在 1 2 号 炉 上 安 装 SCR, 对 锅 炉 钢 架 而 言, 局 部 需 要 重 新 设 计 原 锅 炉 柱 网 不 变, 在 炉 后 K 4 柱 外 侧 设 置 单 独 构 架 支 撑 SCR 设 备, 由 此 造 成 尾 部 烟 道 走 向 改 变 原 烟 道 在 省 煤 器 出 口 后 直 接 进 入 空 预 器, 现 烟 道 穿 出 K 4 排 钢 架 进 入 SCR, 然 后 再 从 钢 架 中 返 回 连 接 空 预 器, 若 钢 架 B 排 柱 和 斜 撑 设 计, 烟 道 无 法 进 出, 为 避 让 烟 道, 原 斜 撑 要 重 新 修 改 和 布 置, 改 变 支 撑 位 置, 钢 结 构 因 此 变 化, 估 计 钢 架 增 重 200 吨 布 置 SCR 后, 平 台 扶 梯 也 需 要 作 相 应 的 修 改 原 有 的 钢 架 在 烟 风 道 改 变 后 要 作 相 应 的 修 改, 锅 炉 平 台 扶 梯 在 设 计 上 主 要 考 虑 与 SCR 各 层 平 面 的 连 通, 有 利 于 维 护 和 检 修 SCR, 这 样 在 布 置 中 相 应 增 加 平 台 扶 梯 (2) 烟 道 烟 道 的 变 化 主 要 有 两 个 方 面, 走 向 改 变 及 负 压 变 化 引 起 的 原 设 计 改 变 1 2 号 炉 烟 道 原 设 计 是 在 省 煤 器 出 口 后 直 接 进 入 空 预 器, 现 烟 道 则 需 要 穿 出 锅 炉 K 4 钢 架 进 入 SCR, 然 后 返 回 进 入 空 预 器, 在 原 空 间 不 变 的 情 况 下 增 加 设 备, 在 布 置 上 会 增 加 许 多 难 度, 由 于 省 煤 器 出 口 处 三 向 膨 胀 量 很 大, 原 设 计 采 用 一 对 纵 向 布 置 的 金 属 膨 胀 节 进 行 吸 收, 现 改 用 一 个 水 平 布 置 一 对 纵 向 布 置 的 金 属 膨 胀 节 进 行 吸 收, 效 果 相 当, 但 吊 点 布 置 难 度 加 大, 水 平 走 向 的 引 出 烟 道 布 置 在 上 层, 吊 点 比 较 容 易 设 置, 水 平 走 向 的 引 入 烟 道 布 置 在 下 层, 由 于 吊 架 比 较 大, 两 层 烟 道 之 间 空 间 较 小, 吊 点 比 较 难 设 置 由 于 引 风 机 压 头 增 大, 增 值 取 决 于 烟 道 阻 力 损 失 SCR 阻 力 损 失 和 空 预 器 阻 力 损 失 增 加 压 力 增 加 对 烟 道 设 计 的 影 响 相 应 分 三 部 分, 在 省 煤 器 出 口 至 SCR 入 口 范 围, 烟 道 压 力 与 炉 膛 承 受 压 力 基 本 一 致, 对 烟 道 强 度 计 算 没 有 影 响 ; 在 SCR 出 口 至 空 预 器 入 口 范 围, 烟 道 压 力 与 省 煤 器 出 口 相 比, 应 增 加 空 预 器 阻 力 损 失 和 部 分 烟 道 阻 力 损 失, 烟 道 设 计 压 力 提 高 约 1kPa, 对 烟 道 强 度 计 算 有 影 响, 加 强 筋 须 加 强 ; 在 空 预 器 出 口 范 围, 烟 道 设 计 压 力 提 高 1.5kPa, 烟 道 外 形 尺 寸 不 变, 烟 道 强 度 必 须 重 新 计 算 并 增 加 加 强 筋 空 气 预 热 器 改 造 在 安 装 SCR 脱 硝 装 置 后, 脱 硝 系 统 对 空 气 预 热 器 的 运 行 主 要 有 如 下 不 利 影 响 : (1) 烟 气 中 由 SO 2 向 SO 3 的 转 化 率 增 加, 即 烟 气 中 的 SO 3 量 增 加, 烟 气 酸 露 点 温 度 83

89 增 加, 由 此 加 剧 空 气 预 热 器 的 酸 腐 蚀 和 堵 灰 (2) SCR 脱 硝 系 统 中 的 逸 出 氨 (NH 3 ) 与 烟 气 中 的 SO 3 和 水 蒸 汽 生 成 硫 酸 氢 铵 凝 结 物 : NH 3 +SO 3 +H 2 O NH 4 HSO 4 上 述 硫 酸 氢 铵 (ABS) 凝 结 物 呈 中 度 酸 性 且 具 有 很 大 的 粘 性, 易 粘 附 在 空 气 预 热 器 的 换 热 元 件 表 面 上, 再 次 加 剧 换 热 元 件 的 腐 蚀 和 堵 灰 同 时 由 于 反 应 物 NH 3 与 SO 3 反 应 形 成 硫 酸 氢 铵, 硫 酸 氢 铵 在 一 定 的 温 度 段 内 会 形 成 严 重 堵 塞 现 象, (3) 与 增 加 脱 硝 系 统 前 相 比, 空 预 器 脱 硝 改 造 后 的 热 端 压 差 要 增 加 约 1000Pa 左 右, 空 预 器 的 漏 风 率 会 在 原 有 的 基 础 上 增 加 约 1% 左 右 (4) 由 于 SCR 空 气 预 热 器 热 端 压 差 的 增 加, 空 气 预 热 器 主 要 结 构 件 的 强 度 和 刚 度 须 在 设 计 中 予 以 核 算 必 要 时 需 加 强 在 安 装 SCR 脱 硝 装 置 后, 由 于 存 在 以 上 不 利 影 响, 在 空 预 器 选 型 中 应 注 意 以 下 事 项 : (1) 选 择 催 化 剂 时, 应 注 意 SO 2 向 SO 3 的 转 化 率, 一 般 情 况 下 应 控 制 在 1% 以 下 (2) 要 控 制 NH 3 的 逸 出 量 控 制, 一 般 情 况 下 应 控 制 在 3ppm 以 下 (3) SCR 空 气 预 热 器 冷 端 换 热 元 件 的 选 用 应 综 合 考 虑 燃 煤 含 硫 量 灰 硫 比 SCR 中 SO 2 向 SO 3 的 转 化 率 等 因 素, 以 防 SCR 空 气 预 热 器 换 热 元 件 发 生 腐 蚀 和 堵 灰 (4) 锅 炉 增 加 SCR 脱 硝 系 统 后, 空 预 器 的 应 采 用 新 型 密 封 系 统, 以 降 低 漏 风 率 (5) SCR 空 气 预 热 器 的 密 封 系 统 应 可 靠 稳 定, 而 且 无 需 复 杂 的 控 制 装 置, 以 免 在 长 期 运 行 后 控 制 装 置 失 控, 致 使 空 气 预 热 器 的 漏 风 率 增 加, 影 响 锅 炉 的 正 常 运 行 (6) 空 气 预 热 器 改 造 厂 家 应 给 出 防 止 空 气 预 热 器 发 生 硫 酸 氢 铵 (ABS) 堵 灰 的 冷 端 换 热 元 件 高 度, 且 能 提 供 空 气 预 热 器 换 热 元 件 的 温 度 场 热 力 分 析 计 算 结 果, 以 此 证 明 该 选 型 的 适 宜 性 此 次 空 气 预 热 器 改 造 设 计 的 内 容 和 范 围 主 要 包 括 : (1) 换 热 元 件 改 造 改 造 后 的 换 热 元 件 宜 为 两 层 布 置, 层 数 减 少 多 出 来 的 空 间 可 用 于 设 置 更 多 的 换 热 元 件 来 尽 量 降 低 排 烟 温 度, 保 证 锅 炉 效 率 为 确 保 硫 酸 氢 铵 全 部 在 冷 端 换 热 元 件 中 沉 积, 且 充 分 利 用 改 造 后 的 转 子 空 间, 冷 端 换 热 元 件 ( 镀 搪 瓷 ) 的 高 度 宜 选 为 800~1000mm, 改 造 后 换 热 元 件 布 置 为 : 高 温 段 换 热 元 件 高 度 为 总 高 的 一 多 半, 低 温 段 换 热 元 件 高 度 800~ 1000mm, 根 据 实 际 情 况 确 定, 厚 度 为 约 0.3mm,( 镀 搪 瓷 换 热 元 件 ) (2) 密 封 系 统 改 造 SCR 脱 硝 系 统 投 运 后, 空 气 预 热 器 热 端 差 压 增 加 约 1000~1500Pa, 漏 风 率 也 随 之 84

90 增 大 为 了 降 低 漏 风 率, 需 将 烟 气 侧 与 风 侧 之 间 的 双 密 封 改 造 为 三 密 封, 同 时 将 原 有 的 可 调 式 密 封 改 造 为 固 定 密 封 根 据 原 有 空 气 预 热 器 的 参 数, 预 先 计 算 出 扇 形 板 和 轴 向 密 封 板 在 冷 态 时 的 理 想 位 置, 使 空 气 预 热 器 在 各 种 正 常 运 行 工 况 下, 转 子 与 静 态 密 封 件 不 发 生 异 常 卡 磨 的 前 提 下, 各 向 密 封 间 隙 达 到 最 小, 从 而 保 证 空 气 预 热 器 的 低 漏 风 率 和 漏 风 的 稳 定 性 加 宽 扇 形 板 和 轴 向 密 封 弧 形 板, 同 时 将 一 次 风 与 烟 气 侧 间 的 扇 形 板 和 弧 形 板 加 宽 至 三 密 封, 用 新 的 静 密 封 板 将 扇 形 板 和 轴 向 密 封 弧 形 板 固 定 在 一 定 的 位 置, 以 形 成 完 整 的 密 封 结 构 径 向 轴 向 密 封 : 将 原 有 的 折 角 型 密 封 片 更 换 成 直 叶 型 密 封 片, 以 减 小 气 流 对 元 件 的 横 向 冲 刷 环 向 密 封 : 改 造 原 有 内 外 缘 环 向 密 封, 外 缘 角 钢 根 据 现 场 实 际 情 况 进 行 调 整 更 换 中 心 筒 密 封 : 顶 部 中 心 筒 密 封 改 造 为 双 密 封 布 置 : 第 一 道 为 迷 宫 密 封, 以 减 少 高 温 介 质 和 灰 尘 的 外 泄 ; 第 二 道 为 多 层 盘 根 密 封, 彻 底 防 止 高 温 介 质 和 灰 尘 外 泄 两 道 密 封 中 间 采 用 负 压 引 流 方 式 解 决 空 气 预 热 器 中 心 筒 漏 灰 漏 风 问 题 底 部 中 心 筒 密 封 改 造 为 多 层 盘 根 密 封 对 空 气 预 热 器 壳 体 进 行 整 体 消 漏 处 理, 以 保 证 改 造 后 的 密 封 效 果 (3) 吹 灰 器 改 造 方 案 针 对 SCR 空 气 预 热 器 的 特 点, 有 效 地 吹 扫 和 清 洗 换 热 元 件, 可 以 保 持 换 热 面 的 洁 净 和 通 道 的 畅 通, 以 保 证 换 热 元 件 的 换 热 性 能 减 少 烟 风 阻 力, 同 时 提 高 了 换 热 元 件 的 使 用 寿 命, 保 证 了 机 组 的 长 期 安 全 稳 定 运 行 SCR 脱 硝 系 统 投 运 后, 为 了 解 决 冷 端 换 热 元 件 硫 酸 氢 铵 的 堵 灰 问 题, 同 时 改 善 热 端 和 中 温 段 换 热 元 件 的 堵 灰 问 题, 原 有 冷 端 吹 灰 器 更 换 为 高 压 水 加 蒸 汽 联 合 的 双 介 质 吹 灰 器 ; 为 冷 端 提 供 高 压 水 的 高 压 水 泵 及 其 管 路 系 统 同 时 增 设 改 造 后 热 端 增 设 高 能 量 蒸 汽 吹 灰 器, 以 及 时 清 理 热 端 换 热 元 件 出 现 的 氧 化 皮 和 积 灰, 改 善 热 端 堵 灰 的 状 况, 同 时 还 可 以 及 时 清 理 可 能 积 聚 的 可 燃 物, 防 止 空 气 预 热 器 着 火 原 热 端 蒸 汽 吹 灰 器 如 运 行 状 况 良 好, 可 以 继 续 使 用 而 不 必 更 换 新 设 备 (4) 加 装 高 压 水 系 统 为 满 足 空 预 器 冷 端 吹 灰 器 高 压 水 冲 洗 的 需 求, 此 次 改 造 我 方 提 供 高 压 水 泵 配 套 电 机 以 及 高 压 水 泵 至 冷 端 吹 灰 器 之 间 的 管 路 高 压 水 参 数 初 定, 见 表 5.8-1: 85

91 表 高 压 水 参 数 项 目 单 位 要 求 单 台 空 气 预 热 器 高 压 冲 洗 水 接 口 数 量 个 1 单 台 空 气 预 热 器 高 压 冲 洗 水 水 量 L/min 220 空 气 预 热 器 高 压 冲 洗 水 压 力 MPa,g 20MPa.g( 吹 灰 器 法 兰 入 口 处 ) 空 气 预 热 器 高 压 冲 洗 水 温 度 常 温 水 质 要 求 相 当 于 自 来 水 脱 硝 空 预 器 配 备 的 在 线 高 压 水 洗 系 统 是 防 止 换 热 元 件 堵 灰 严 重 的 有 效 手 段 如 果 出 现 非 正 常 的 运 行 状 况, 例 如 脱 硝 装 置 逃 逸 氨 过 多 实 际 燃 煤 含 硫 量 较 高 或 冬 季 长 期 低 负 荷 运 行 导 致 冷 端 温 度 过 低 等, 换 热 元 件 堵 灰 将 加 剧, 阻 力 上 升 很 快 此 时 可 能 需 要 采 取 停 机 离 线 冲 洗 方 式, 从 而 造 成 空 预 器 非 正 常 停 机 而 在 此 情 况 下, 如 果 安 装 了 高 压 水 洗 系 统, 就 可 以 通 过 降 低 锅 炉 负 荷 和 隔 离 单 个 空 预 器 的 烟 风 系 统 等 措 施 进 行 在 线 水 洗, 降 低 换 热 元 件 阻 力, 有 效 降 低 换 热 元 件 堵 灰 风 险, 从 而 避 免 由 于 阻 力 上 升 过 快 而 导 致 空 预 器 非 正 常 停 机 因 此 建 议 脱 硝 空 预 器 配 备 在 线 高 压 水 洗 系 统 (5) 利 旧 部 件 的 校 核 : 对 现 有 结 构 部 件 进 行 核 算, 以 确 定 其 是 否 需 要 加 强 (6) 空 气 预 热 器 入 口 烟 风 道 进 入 空 气 预 热 器 的 烟 气 空 气 流 速 应 尽 可 能 保 持 均 匀,100% 烟 道 横 截 面 内 流 速 最 大 标 准 偏 差 不 宜 超 过 ±10%, 以 减 少 局 部 腐 蚀 堵 灰 和 磨 损, 保 证 空 气 预 热 器 的 热 力 性 能 安 装 SCR 后 对 预 热 器 运 行 维 护 的 要 求 如 下 : (1) 严 格 控 制 SCR 出 口 NH 3 逃 逸 率, 尽 量 控 制 在 3ppm 以 下, 这 是 保 证 预 热 器 不 堵 灰 的 重 要 前 提 (2) 在 烟 气 阻 力 上 升 50% 左 右 时, 需 对 预 热 器 进 行 不 停 机 清 洗, 打 开 冷 端 吹 灰 器 高 压 水 系 统, 同 时 投 运 蒸 汽 吹 灰 ( 保 证 及 时 吹 干 元 件 表 面 ) (3) 在 用 高 压 水 不 能 有 效 缓 解 预 热 器 堵 灰 时, 可 以 在 停 炉 阶 段 用 大 流 量 水 冲 洗 设 备 彻 底 清 洗 转 子 (4) 不 宜 用 过 高 压 头 蒸 汽 对 预 热 器 吹 灰, 长 期 吹 灰 压 头 超 高, 会 损 坏 预 热 器 冷 端 传 热 元 件, 通 道 因 元 件 变 形 后 会 更 易 堵 塞, 而 且 很 难 清 理 (5) 预 热 器 其 它 运 行 要 求 和 常 规 预 热 器 相 同 86

92 综 上 所 述, 采 用 SCR 后, 预 热 器 通 过 合 理 更 换, 不 会 危 及 锅 炉 安 全 运 行, 但 控 制 NH 3 的 逃 逸 量, 是 保 证 预 热 器 性 能 的 关 键 本 期 工 程 SCR 脱 硝 空 预 器 改 造 主 要 设 备, 见 表 表 SCR 脱 硝 空 预 器 改 造 主 要 设 备 ( 每 台 空 气 预 热 器 ) 序 号 设 备 名 称 单 位 数 量 供 货 时 间 1 冷 端 换 热 元 件 台 / 套 1 2 热 端 换 热 元 件 台 / 套 1 3 转 子 隔 板 台 / 套 1 通 常 为 不 少 于 合 同 4 扇 形 板 和 弧 形 板 台 / 套 1 后 3 个 月, 具 体 项 目 5 密 封 片 及 附 件 台 / 套 1 具 体 协 商 确 认 布 置 在 冷 端 的 带 高 压 水 的 双 介 6 台 / 套 1 质 吹 灰 装 置 7 高 压 水 泵 系 统 台 2 台 共 用 引 风 机 改 造 采 用 SCR 后, 由 于 脱 硝 剂 的 喷 入 量 相 对 烟 气 量 极 微, 因 而 引 风 机 风 量 考 虑 不 变 ; 空 气 预 热 器 烟 空 气 阻 力 与 改 造 前 相 比 无 增 加 本 次 脱 硝 改 造 新 增 烟 风 系 统 阻 力 主 要 有 : (1) SCR 反 应 器 阻 力 增 加 约 1000Pa; (2) SCR 反 应 器 进 出 口 烟 道 的 阻 力 增 加 约 200Pa; 引 风 机 需 增 加 压 头 约 1300Pa, 现 有 引 风 机 BMCR 工 况 全 压 升 为 5300Pa, 在 满 负 荷 工 况 下 已 无 裕 量, 无 法 满 足 新 增 脱 硝 系 统 需 要 的 压 力 为 了 保 证 安 装 SCR 系 统 前 后 的 烟 气 压 力 相 同, 需 对 现 有 引 风 机 进 行 改 造 风 机 增 加 的 电 耗 是 SCR 系 统 运 行 的 主 要 电 耗 之 一, 一 般 情 况 下, 约 占 机 组 电 功 率 的 0.3% 本 期 工 程 每 台 锅 炉 配 置 两 台 离 心 式 引 风 机, 经 与 引 风 机 厂 家 ( 南 通 大 通 宝 富 风 机 有 限 ) 交 流 后, 确 认 本 次 引 风 机 改 造 风 机 本 体 全 部 更 换 ; 电 机 容 量 由 1000kW 增 容 改 造 至 1400~1600kW, 现 有 电 机 配 有 变 频 装 置, 相 应 改 造 增 容 改 造 前 引 风 机 全 压 升 为 4400Pa, 改 造 后 引 风 机 全 压 升 可 达 到 约 6973Pa, 满 足 本 次 脱 硝 改 造 要 求 下 一 阶 段 引 风 机 厂 家 取 得 全 面 的 实 测 数 据 后 向 石 河 子 天 富 南 热 电 提 出 具 体 改 造 方 案 仪 用 空 压 机 空 气 干 燥 装 置 改 造 电 厂 一 期 工 程 现 三 台 仪 用 空 压 机 参 数 为 : 排 气 压 力 :P=0.8MPa, 吸 入 压 力 :P=0.1MPa, 87

93 流 量 =20m 3 /min 本 次 对 仪 用 空 压 机 干 燥 机 进 行 改 造, 将 增 加 组 合 式 空 气 干 燥 机 二 套, 出 力 为 :40m 3 /min, 吸 入 温 度 :42, 以 满 足 本 次 脱 硝 改 造 的 需 要 对 锅 炉 运 行 安 全 性 的 影 响 在 安 装 脱 硝 装 置 后, 因 为 要 考 虑 氨 的 逃 逸, 空 气 预 热 器 的 冷 段 材 料 必 须 改 变 为 防 腐 材 料, 其 受 热 面 也 将 要 有 所 增 加, 但 脱 硝 前 后 烟 气 的 传 热 性 能 变 化 不 大, 因 而 对 锅 炉 效 率 和 排 烟 温 度 影 响 较 小 另 外, 脱 硝 装 置 中 催 化 剂 可 能 积 灰 堵 塞 也 会 影 响 到 锅 炉 运 行, 在 脱 硝 的 设 计 中 应 考 虑 措 施 加 以 避 免 喷 入 烟 气 中 的 还 原 剂 会 吸 收 一 部 份 烟 气 的 热 量, 并 且 混 有 还 原 剂 的 烟 气 在 通 过 反 应 器 后, 由 于 化 学 反 应 会 降 低 烟 气 的 体 积, 从 而 影 响 下 游 受 热 面 的 换 热 氨 气 的 加 入 量 与 烟 气 中 氮 氧 化 物 (NOx) 流 量 呈 正 比, 在 采 用 低 NOx 燃 烧 技 术 后, 烟 气 中 NOx 的 体 积 浓 度 为 350mg/Nm 3 左 右, 而 氨 气 在 烟 气 中 的 体 积 浓 度 与 此 相 当, 由 于 浓 度 很 低, 不 会 显 著 影 响 烟 气 的 辐 射 传 热, 不 会 显 著 改 变 烟 气 的 热 物 理 性 质 和 增 加 烟 气 的 流 量, 因 此 不 会 显 著 影 响 对 流 传 热 但 由 于 氨 气 的 引 入 而 导 致 的 蒸 发 会 吸 收 一 些 烟 气 热 量, 从 而 增 加 热 损 失, 使 锅 炉 效 率 有 小 量 的 降 低 约 0.1~0.3% 对 炉 后 其 它 设 备 的 影 响 只 要 氨 的 逃 逸 率 得 到 合 理 的 控 制 ( 氨 逃 逸 率 一 般 控 制 在 3ppm 以 下 ), 炉 后 其 它 设 备 主 要 是 除 尘 器 不 会 产 生 足 以 影 响 其 性 能 的 积 灰 氨 的 喷 入, 有 利 于 提 高 粉 尘 的 带 电 性 能, 对 除 尘 产 生 有 利 的 影 响 总 体 来 说, 实 施 脱 硝 工 程 对 除 尘 器 性 能 和 运 行 的 影 响 可 以 不 予 考 虑 5.9 主 要 设 计 技 术 数 据 本 项 目 脱 硝 系 统 主 要 设 计 参 数, 见 表 表 脱 硝 系 统 主 要 设 计 参 数 数 值 序 号 项 目 单 位 1 2 号 炉 1 2 号 炉 LNB SCR 1 脱 硝 装 置 规 模 t/h 2³500 2 耗 煤 量 t/h 2³ 处 理 烟 气 量 ( 湿 ) Nm 3 /h 2³

94 4 处 理 烟 气 量 ( 干 ) Nm 3 /h 2³ 脱 硝 效 率 % 脱 硝 入 口 烟 气 温 度 / 催 化 剂 类 型 / / 蜂 窝 式 8 催 化 剂 层 数 / / 二 层 (2+1) 9 脱 硝 系 统 压 降 Pa / 1000(1200) 10 脱 硝 入 口 粉 尘 浓 度 g/nm 3 / 出 口 NO2 排 放 浓 度 mg/nm 氨 逃 逸 率 ppm / 3 13 SO2/SO3 转 化 率 / / 1 14 NO2 脱 除 量 t/a NH3/NOx 的 摩 尔 比 / / 还 原 剂 / / 液 氨 脱 硝 纯 度 % / 99.6 还 原 剂 耗 量 kg/h / 2³ 耗 水 量 t/h / 压 缩 空 气 m 3 /h / 2³1 19 蒸 汽 用 量 t/h / 电 耗 kw 2³50 2³100 89

95 6 总 图 运 输 6.1 脱 硝 装 置 总 平 面 布 置 原 则 根 据 现 有 南 热 电 厂 总 平 面 布 置 的 具 体 要 求 : 重 视 外 部 条 件, 完 善 总 体 规 划 ; 满 足 使 用 要 求, 工 艺 流 程 合 理 ; 远 近 规 划 结 合 ; 布 置 紧 凑, 注 意 节 约 用 地 ; 结 合 地 形 地 质, 因 地 制 宜 布 置 ; 符 合 防 火 规 定, 确 保 安 全 生 产 ; 注 意 风 向 朝 向 ; 交 通 运 输 方 便, 避 免 迂 回 重 复 ; 建 筑 群 体 组 合, 整 齐 美 观 协 调 ; 有 利 检 修 活 动 依 据 上 述 要 求, 因 地 制 宜, 结 合 本 项 目 具 体 情 况, 厂 区 总 平 面 布 置 有 如 下 原 则 : (1) 遵 循 安 全 可 靠 高 效 环 保 以 人 为 本 经 济 适 用 的 指 导 思 想, 在 保 证 工 艺 合 理, 建 设 有 序 的 前 提 下, 需 新 建 的 辅 助 附 属 生 产 设 施 尽 可 能 集 中 布 置, 尽 量 减 小 占 地, 使 得 厂 区 总 平 面 布 置 规 整 美 观 (2) 1 2 号 炉 采 用 SCR 脱 硝 工 艺,SCR 反 应 器 布 置 在 省 煤 器 和 空 气 预 热 器 之 间, 即 设 在 锅 炉 末 排 钢 柱 的 后 侧 ( 往 炉 后 方 向 ), 电 除 尘 器 前 烟 道 的 上 方 空 预 器 置 于 反 应 器 侧 下 方 (3) 储 氨 区 为 全 厂 共 用 一 套 系 统, 布 置 在 电 厂 全 年 最 小 频 率 风 向 的 上 风 侧 (4) 按 照 有 关 标 准 和 规 定, 确 定 罐 区 与 周 边 建 筑 物 的 防 火 间 距 (5) 按 照 有 关 标 准 和 规 定, 确 定 罐 区 与 厂 内 主 要 道 路 及 次 要 道 路 的 防 火 间 距 (6) 罐 区 设 防 火 堤, 液 氨 储 罐 与 相 邻 建 筑 物 之 间 的 安 全 间 距 均 满 足 相 关 规 范 要 求 (7) 储 罐 为 敞 开 式 布 置, 上 面 设 置 遮 阳 盖 (8) 储 氨 区 周 围 设 置 消 防 通 道 6.2 主 要 设 备 和 设 施 的 布 置 本 项 目 脱 硝 改 造 1 2 号 炉 采 用 低 氮 燃 烧 技 术 1 2 号 炉 采 用 SCR 脱 硝 工 艺 技 术 均 位 于 锅 炉 周 围 和 锅 炉 尾 部 竖 井, 无 需 另 外 占 地 石 河 子 天 富 南 热 电 厂 1 2 号 锅 炉 建 设 时 南 热 电 氨 区 有 预 留 场 地,2³125MW 工 程 与 新 建 2³330MW 工 程 共 用 一 个 氨 区 脱 硝 系 统 引 起 的 烟 气 压 力 损 失 则 由 改 造 后 的 引 风 机 补 偿 6.3 管 线 及 沟 道 布 置 本 工 程 地 下 管 线 及 沟 道 较 简 单, 生 活 水 管 工 艺 水 管 消 防 水 尽 量 依 托 厂 原 有 设 施, 新 增 加 的 尽 量 沿 道 路 边 埋 地 敷 设 本 工 程 主 要 工 艺 水 液 氨 管 道 原 则 上 采 用 管 架 布 置, 主 要 电 缆 通 道 原 则 上 采 用 电 缆 桥 架 敷 设 90

96 7 环 境 保 护 7.1 设 计 依 据 及 采 用 的 环 境 保 护 标 准 设 计 依 据 (1) 火 力 发 电 厂 环 境 保 护 设 计 规 定 (DLGJ102-91); (2) 火 力 发 电 厂 内 容 深 度 规 定 (DL/T ); (3) 大 中 型 火 力 发 电 厂 设 计 规 范 (GB ); (4) 火 力 发 电 厂 设 计 技 术 规 程 (DL/T ); (5) 火 电 厂 烟 气 脱 硝 工 程 技 术 规 范 选 择 性 催 化 还 原 法 (HJ ); (6) 火 电 厂 烟 气 脱 硝 技 术 导 则 (DL/T ) 环 境 保 护 标 准 本 期 工 程 采 用 的 大 气 水 体 噪 声 标 准 如 下 : (1) 环 境 质 量 标 准 1) 环 境 空 气 质 量 标 准 (GB ) 及 修 改 单 的 通 知 中 二 级 标 准 ; 2) 地 表 水 环 境 质 量 标 准 (GB ) 中 的 Ⅲ 标 准 ; 3) 地 下 水 质 量 标 准 (GB/T ) 中 的 Ⅲ 类 标 准 ; 4) 城 市 区 域 环 境 噪 声 标 准 (GB ) 中 3 类 标 准 ; 5) 一 般 工 业 固 体 废 弃 物 贮 存 处 置 场 污 染 控 制 标 准 (GB ) 中 Ⅱ 类 场 的 要 求 (2) 污 染 物 排 放 标 准 1) 火 电 厂 大 气 污 染 物 排 放 标 准 (GB ) 中 NOx 排 放 浓 度 100mg/m 3 ; 2) 大 气 污 染 物 综 合 排 放 标 准 (GB ) 新 污 染 源 ; 3) 污 水 综 合 排 放 标 准 (GB ) 中 的 二 类 一 级 标 准 ; 4) 工 业 企 业 厂 界 噪 声 标 准 (GB ) 中 的 3 类 标 准 ; 5) 建 筑 施 工 场 界 环 境 噪 声 排 放 标 准 (GB ) 标 准 7.2 电 厂 主 要 污 染 源 和 主 要 污 染 物 大 气 污 染 源 及 其 污 染 物 本 期 工 程 采 用 低 氮 燃 烧 (LNB) 选 择 性 催 化 还 原 技 术 (SCR) 脱 除 烟 气 中 的 氮 氧 化 物, 脱 硝 效 率 可 以 达 到 85% 以 上 本 期 工 程 采 用 脱 硝 措 施 前 后, 氮 氧 化 物 的 排 放 浓 度 及 排 放 量, 见 表

97 表 项 目 NOx 排 放 量 及 排 放 浓 度 表 排 放 浓 度 (mg/nm 3 ) 排 放 量 (kg/h) 脱 硝 前 脱 硝 后 脱 硝 前 脱 硝 后 混 合 煤 种 NOx 由 表 可 以 看 出, 本 期 工 程 锅 炉 出 口 排 放 浓 度 约 350mg/Nm 3, 通 过 脱 硝 装 置 处 理 后, 排 放 的 NOx 浓 度 70mg/Nm 3, 完 全 满 足 最 新 排 放 标 准 的 100mg/Nm 3 的 要 求 其 他 污 染 源 及 污 染 物 本 期 工 程 采 用 的 脱 硝 工 艺 与 电 子 束 照 射 法 和 电 晕 放 电 等 离 子 体 同 时 脱 硫 脱 硝 法 同 属 于 干 法 烟 气 脱 硝 技 术 范 畴 因 此, 基 本 无 废 水 方 面 的 污 染 源 及 污 染 物 本 期 工 程 脱 硝 反 应 催 化 剂 运 行 期 间 富 集 大 量 重 金 属, 废 弃 催 化 剂 其 部 分 成 分 属 于 固 定 污 染 物 本 期 工 程 在 制 氨 脱 硝 过 程 中 有 一 些 设 备 噪 声, 主 要 是 风 机 泵 等 的 噪 声 相 比 较 电 厂 主 要 设 备 的 噪 声, 本 期 工 程 的 设 备 噪 声 水 平 较 低 7.3 环 境 影 响 分 析 大 气 环 境 影 响 分 析 及 其 防 治 措 施 由 于 该 脱 硝 工 艺 产 生 的 气 体 为 N 2 N 2 无 毒 无 害, 对 环 境 没 有 任 何 影 响 炉 膛 和 尾 部 烟 气 中 由 于 喷 氨, 会 有 氨 的 泄 露, 本 期 工 程 烟 气 脱 硝 装 置 的 出 口 氨 逃 逸 浓 度 常 控 制 在 3ppm 以 下, 未 反 应 的 氨 气 主 要 与 烟 气 中 的 S0 3 及 飞 灰 在 低 温 下 发 生 固 化 反 应, 根 据 德 国 运 行 经 验, 约 20% 的 氨 以 硫 酸 盐 形 式 粘 附 在 空 预 器 表 面, 约 80% 的 氨 进 入 电 除 尘 器 飞 灰, 少 于 2% 的 氨 进 入 脱 硫 系 统, 少 于 1% 的 氨 以 气 态 形 式 随 烟 气 排 放, 本 期 工 程 利 用 一 座 高 烟 囱 排 放 烟 气, 以 提 高 烟 气 的 热 释 放 率, 有 利 于 烟 气 抬 升, 充 分 利 用 大 气 的 扩 散 稀 释 能 力, 降 低 烟 气 污 染 物 的 落 地 浓 度, 对 比 恶 臭 污 染 物 排 放 标 准 (GB ), 脱 硝 装 置 出 口 的 少 量 氨 逃 逸 不 会 对 大 气 造 成 氨 污 染 逃 逸 氨 固 化 在 飞 灰 中 的 比 例 与 飞 灰 的 矿 物 组 成 有 关, 当 灰 中 氨 含 量 超 过 80~1OO μ g/g 时, 会 散 发 出 氨 的 气 味 而 影 响 销 售 本 期 工 程 锅 炉 设 计 氨 逃 逸 浓 度 不 大 于 3ppm, 理 论 计 算 静 电 除 尘 器 所 收 集 的 飞 灰 中 氨 含 量 约 50μ g/g, 距 极 限 值 有 一 定 裕 量, 但 日 常 运 行 时 仍 应 尽 可 能 控 制 氨 逃 逸 浓 度 小 于 3ppm, 并 通 过 每 天 测 试 飞 灰 中 的 氨 含 量, 监 测 氨 逃 逸 情 况 在 额 定 脱 硝 效 率 下, 当 氨 逃 逸 浓 度 接 近 3ppm 时, 应 尽 快 调 整 喷 氨 量 或 更 换 催 化 剂 92

98 综 上 所 述, 本 脱 硝 改 造 工 程 的 实 施, 不 仅 能 大 幅 度 削 减 NOx 排 放 量, 而 且 不 会 对 环 境 造 成 新 的 二 次 污 染 废 弃 催 化 剂 SCR 催 化 剂 受 到 飞 灰 堵 塞 冲 蚀 及 化 学 毒 化 等 因 素 的 影 响, 活 性 会 逐 渐 下 降 甚 至 失 效 部 分 催 化 剂 可 通 过 各 种 方 式 的 再 生 重 新 投 入 使 用, 但 对 于 那 些 破 损 严 重 或 无 法 再 恢 复 活 性 的 催 化 剂 则 只 能 作 为 废 弃 物 处 理 催 化 剂 运 行 期 富 集 了 大 量 重 金 属, 尽 管 废 弃 催 化 剂 不 符 合 美 国 联 邦 法 规 的 危 险 废 物 定 义, 但 因 其 所 含 的 部 分 成 分 属 于 美 国 联 邦 法 规 和 韩 国 法 规 定 义 的 危 险 物 质 因 此, 废 弃 催 化 剂 需 要 进 行 无 害 化 处 理 或 回 收 再 利 用 根 据 国 外 废 弃 催 化 剂 处 理 经 验, 蜂 窝 式 与 板 式 催 化 剂 的 处 理 略 有 不 同 : 对 于 蜂 窝 式 催 化 剂, 可 采 用 直 接 填 埋 混 凝 土 封 装 后 填 埋 焚 烧 厂 焚 烧 处 理 或 者 研 磨 后 与 燃 煤 掺 烧 循 环 再 利 用 ( 作 为 生 产 水 泥 或 制 砖 的 原 料 混 凝 土 或 者 筑 路 材 料 的 混 凝 料 在 冶 炼 厂 回 收 Ti Mo V 等 金 属 物 质 ) 对 于 板 式 催 化 剂, 可 将 废 弃 催 化 剂 拆 分 分 解, 把 金 属 框 架 作 为 钢 材 回 收, 去 除 钢 架 后 的 废 弃 催 化 剂 处 理 方 式 与 蜂 窝 式 催 化 剂 基 本 相 同 国 外 针 对 脱 硝 废 弃 催 化 剂 主 要 采 取 填 埋 处 理 方 式, 并 采 取 许 可 证 制 度 国 内 目 前 还 没 有 建 立 专 门 的 废 弃 催 化 剂 处 理 标 准, 业 主 可 在 采 购 催 化 剂 时, 商 定 由 供 货 商 回 购 废 弃 催 化 剂 脱 硝 废 水 影 响 分 析 本 期 工 程 采 用 液 氨 法 的 选 择 性 催 化 还 原 法 技 术 (SCR) 时, 冲 洗 和 液 氨 吸 收 排 放 废 水 量 很 少, 还 原 剂 区 设 有 地 下 废 水 池 和 废 水 泵, 当 废 水 池 蓄 积 废 水 达 到 一 定 量 时, 通 过 废 水 泵 输 送 到 全 厂 的 废 水 处 理 系 统 进 行 净 化 处 理 后 重 复 使 用 噪 声 环 境 影 响 分 析 防 治 措 施 及 绿 化 本 期 工 程 的 设 备 噪 声 水 平 较 低 设 备 产 生 的 噪 声, 由 于 能 量 较 小, 在 较 短 距 离 内 衰 减 很 快 而 后 随 距 离 的 增 加, 噪 声 级 呈 递 减 趋 势 运 行 时 的 噪 声 对 现 有 厂 界 噪 声 没 有 影 响 本 期 工 程 拟 采 用 的 噪 声 防 治 措 施 如 下 : 在 主 要 设 备 订 货 时 向 制 造 厂 家 提 出 噪 声 控 制 要 求, 以 及 在 设 计 安 装 时 对 噪 声 源 较 强 的 设 备 采 用 减 振 防 振 等 措 施 从 声 源 上 控 制 噪 声 水 平 脱 硝 工 程 控 制 室 值 班 室 均 须 采 用 密 闭 门 窗 结 构 本 期 工 程 绿 化 结 合 全 厂 统 一 考 虑 93

99 7.4 环 境 监 测 本 脱 硝 系 统 不 单 独 设 置 环 保 专 职 人 员, 环 保 管 理 工 作 由 全 厂 统 一 管 理, 厂 内 不 设 环 境 监 测 站, 相 应 环 保 监 测 工 作 由 当 地 环 保 部 门 承 担 根 据 火 电 厂 环 境 监 测 管 理 规 定 和 火 电 厂 烟 气 排 放 连 续 监 测 技 术 规 范 (HJ/T ) 的 要 求, 在 脱 硝 反 应 器 前 后 加 装 烟 气 连 续 监 测 系 统 对 氮 氧 化 物 进 出 口 浓 度 进 行 监 测, 并 在 脱 硝 反 应 器 出 口 处 设 氨 逃 逸 监 测 装 置 7.5 环 境 影 响 分 析 主 要 结 论 本 期 工 程 采 用 选 择 性 催 化 还 原 法 技 术 (SCR) 脱 除 烟 气 中 氮 氧 化 物 除 氮 氧 化 物 可 获 得 大 幅 度 削 减 外, 氨 的 逃 逸 量 最 大 值 可 控 制 在 3ppm 以 下, 对 环 境 不 致 造 成 影 响 而 使 用 后 的 触 媒 则 可 送 回 原 触 媒 制 造 厂 家 处 置, 故 对 环 境 不 会 造 成 任 何 二 次 污 染 脱 硝 过 程 中 不 产 生 其 他 固 体 废 弃 物, 设 备 噪 声 也 不 影 响 厂 界 现 有 噪 声 水 平 总 体 而 言, 本 期 工 程 的 实 施 对 区 域 环 境 有 较 好 的 改 善 效 果 7.6 社 会 效 益 分 析 环 境 效 益 本 期 工 程 进 行 烟 气 脱 硝 前 后 污 染 物 排 放 的 情 况, 见 表 表 脱 硝 前 后 机 组 NOx 的 年 排 放 量 和 排 放 浓 度 排 放 量 t/a 排 放 浓 度 mg/nm 3 项 目 混 合 煤 质 混 合 煤 质 LNB SCR LNB SCR 脱 硝 改 造 前 无 脱 硝 设 施 无 脱 硝 设 施 脱 硝 前 排 放 脱 硝 改 造 后 采 用 SCR 脱 硝 工 艺 脱 硝 后 排 放 <70 削 减 量 / 合 计 从 表 可 以 看 出 : 实 施 SCR 脱 硝 改 造 工 程 后, 本 期 工 程 NOx 最 大 削 减 t/a, 约 占 原 排 放 量 85% 氮 氧 化 物 年 排 放 量 大 幅 度 降 低, 环 境 效 益 明 显 脱 硝 后 NOx 排 放 浓 度 约 70mg/Nm 3, 达 到 国 家 最 新 排 放 标 准 100mg/Nm 3 以 下 的 要 求 这 样 既 满 足 了 国 家 最 新 排 放 标 准 的 要 求, 又 减 轻 了 天 富 南 热 所 在 区 域 NOx 的 污 染 的 发 生 频 率, 有 利 94

100 于 改 善 区 域 环 境 质 量, 促 进 区 域 社 会 和 经 济 的 进 一 步 发 展, 同 时 也 完 成 自 治 区 环 保 部 门 对 南 热 电 厂 氮 氧 化 物 的 减 排 目 标 社 会 经 济 效 益 NOx 的 排 放 是 酸 雨 的 形 成 和 对 大 气 中 臭 氧 层 破 坏 的 重 要 原 因 之 一, 据 有 关 部 门 统 计 :2011 年 全 国 氮 氧 化 物 排 放 总 量 为 万 吨,2011 年 火 电 行 业 排 放 的 氮 氧 化 物 总 量 已 增 至 1073 万 吨, 约 占 全 国 氮 氧 化 物 排 放 总 量 的 45% 鉴 于 我 国 的 能 源 消 耗 量 今 后 将 随 将 对 我 国 大 气 环 境 造 成 严 重 的 污 染 (1) 对 动 物 和 人 体 的 危 害 NO 对 血 红 蛋 白 的 亲 和 力 非 常 强, 是 氧 的 数 十 万 倍 一 旦 NO 进 入 血 液 中, 就 从 氧 化 血 红 蛋 白 中 将 氧 驱 赶 出 来, 与 血 红 蛋 白 牢 固 地 结 合 在 一 起 例 如, 将 老 鼠 暴 露 在 含 有 少 量 NO 的 环 境 中, 在 其 血 液 中 就 能 够 查 出 NO² 血 红 蛋 白 现 在 规 定 环 境 中 NO 的 容 许 量 为 25mg/L NO 2 对 生 物 的 毒 性 是 NO 的 五 倍, 且 相 比 于 SO 2,NO 2 更 容 易 侵 入 到 肺 部 组 织,SO 2 只 在 有 微 尘 的 场 合 下 才 能 到 达 肺 部 中, 而 NO 2 即 使 是 单 独 存 在 的 情 况 下 也 很 容 易 进 入 肺 的 深 部 长 时 间 暴 露 在 1~1.5mg/L 的 NO 2 环 境 中 较 易 引 起 支 气 管 炎 和 肺 气 肿 等 病 变, 这 些 毒 害 作 用 还 会 促 使 早 衰 支 气 管 上 皮 细 胞 发 生 淋 巴 组 织 增 生, 甚 至 是 肺 癌 等 症 状 的 产 生 (2) 形 成 化 学 烟 雾 NOx 排 放 到 大 气 后 有 助 于 形 成 O 3, 导 致 光 化 学 烟 雾 的 形 成 :NO+HC+O 2 + 阳 光 NO 2 +O 3 ( 光 化 学 烟 雾 ) 这 是 一 系 列 反 应 的 总 反 应 光 化 学 烟 雾 对 生 物 有 严 重 的 危 害, 如 1952 年 发 生 在 美 国 洛 杉 矶 的 光 化 学 烟 雾 事 件 致 使 大 批 居 民 发 生 眼 睛 红 肿 咳 嗽 喉 痛 皮 肤 潮 红 等 症 状, 严 重 者 心 肺 衰 竭, 有 几 百 名 老 人 因 此 死 亡 该 事 件 被 列 为 世 界 十 大 环 境 污 染 事 故 之 一 (3) 导 致 酸 雨 的 产 生 高 温 燃 烧 生 成 的 NO 排 入 大 气 后 大 部 分 转 化 成 NO 2, 遇 水 生 成 HNO 3 HNO 2, 并 随 雨 水 到 达 地 面, 形 成 酸 雨 (4) 破 坏 臭 氧 层 N 2 O 能 转 化 为 NO, 破 坏 臭 氧 层, 其 过 程 可 以 用 以 下 几 个 反 应 表 示 : N 2 O+O N 2 +O 2,N 2 +O 2 2NO NO+O 3 NO 2 +O 2,NO 2 +O NO+O 2 O 3 +O 2O 2 95

101 上 述 反 应 不 断 循 环, 使 O 3 分 解, 臭 氧 层 遭 到 破 坏 本 期 工 种 实 施 脱 硝 工 程 后, 每 年 可 减 少 氮 氧 化 物 排 放 约 t/a 2003 年 2 月 28 日, 国 家 计 委 财 政 部 国 家 环 保 总 局 和 国 家 经 委 根 据 国 务 院 令 第 369 号 排 污 费 征 收 使 用 管 理 条 例 制 定 了 排 污 费 征 收 标 准 管 理 办 法, 从 2003 年 7 月 1 日 起 实 施 根 据 国 务 院 2007 年 6 月 3 日 印 发 的 发 展 改 革 委 会 同 有 关 部 门 制 定 的 节 能 减 排 综 合 性 工 作 方 案, 按 照 补 偿 治 理 成 本 原 则, 二 氧 化 氮 排 污 单 位 排 污 费 征 收 标 准 为 元 / 污 染 当 量 大 气 污 染 物 的 污 染 当 量 计 算 : 氮 氧 化 物 污 染 当 量 值, 见 表 表 大 气 污 染 物 污 染 当 量 值 污 染 物 名 称 污 染 当 量 值 ( 千 克 ) 氮 氧 化 物 0.95 注 : 表 中 仅 列 与 本 期 工 程 有 关 的 污 染 物 本 期 工 程 实 施 烟 气 脱 硝 后, 工 程 排 污 交 费 情 况 统 计, 见 表 表 实 施 脱 硝 工 程 后 减 排 费 情 况 统 计 序 号 污 染 物 减 排 量 (t/a) 收 费 标 准 ( 元 /kg) 少 交 排 污 费 ( 万 元 ) 本 期 工 程 氮 氧 化 物 由 表 可 知 : 本 期 工 程 脱 硝 改 造 后, 每 年 就 排 污 费 可 节 约 万 元, 既 达 到 环 保 要 求, 大 大 改 善 了 环 境, 又 产 生 了 良 好 的 社 会 效 益, 也 有 利 于 该 地 区 人 民 身 体 健 康 及 企 业 外 部 形 象 的 建 立, 为 自 治 区 工 业 企 业 发 展 树 立 典 范 本 期 工 程 脱 硝 的 成 功 实 施, 可 为 本 厂 本 地 区 的 环 保 改 造 提 供 一 种 适 合 国 情 的 污 染 减 排 新 技 术, 对 加 快 我 国 脱 硝 技 术 应 用 步 伐 发 展 适 合 国 情 的 烟 气 净 化 产 业 扭 转 NOx 失 控 局 面 保 护 环 境 及 国 民 经 济 可 持 续 发 展 战 略 的 实 施 具 有 积 极 意 义 96

102 8 节 约 和 合 理 利 用 能 源 为 认 真 贯 彻 节 约 能 源 合 理 利 用 能 源 的 精 神, 应 首 先 从 设 计 上 保 证 工 艺 系 统 流 程 及 工 艺 参 数 指 标 的 合 理 性, 使 各 个 环 节 所 采 用 的 工 艺 和 设 备 均 能 体 现 出 高 效 率 低 能 耗 8.1 工 艺 系 统 设 计 中 考 虑 节 能 的 措 施 (1) 脱 硝 系 统 采 用 目 前 世 界 上 最 先 进 和 可 靠 的 SCR 技 术, 工 艺 系 统 简 单 并 有 较 高 的 脱 硝 效 率 (2) 优 化 系 统 设 计, 对 脱 硝 装 置 的 系 统 设 备 烟 道 管 道 进 行 优 化 配 置, 烟 道 及 管 道 走 向 合 理, 以 降 低 压 损 降 低 能 耗 (3) 在 系 统 设 计 中 采 用 SCR 技 术, 尽 可 能 降 低 NOx 的 排 放 (4) 采 用 无 烟 气 旁 路 设 计, 减 少 旁 路 烟 道 烟 道 风 门 触 媒 ( 催 化 剂 ) 保 护 系 统 等 设 备 8.2 主 辅 机 设 备 选 择 中 考 虑 节 能 的 措 施 (1) 对 于 消 耗 厂 用 电 较 大 的 设 备, 采 用 调 整 性 能 好 效 率 高 运 行 经 济 能 耗 低 的 设 备 其 它 辅 助 附 属 设 备 也 根 据 双 节 原 则, 尽 量 采 用 安 全 可 靠 技 术 先 进 效 率 高 性 能 好 的 设 备, 以 节 约 能 源 (2) 选 用 使 用 寿 命 长 再 生 性 能 好 压 降 低 的 催 化 剂 (3) 选 用 电 耗 低, 运 行 经 济 性 好 的 泵 与 风 机 (4) 本 期 工 程 辅 机 电 动 机 均 优 先 采 用 高 效 节 能 的 Y 型 电 机 (5) 优 化 辅 机 选 型, 选 择 高 效 率 的 泵 类 及 发 光 效 率 高 的 荧 光 灯 高 压 汞 灯 或 钠 灯 (6) 完 善 脱 硝 系 统 的 计 量 监 测 仪 表, 采 用 先 进 的 控 制 系 统 完 善 的 测 量 系 统 和 控 制 系 统 是 脱 硝 系 统 安 全 经 济 运 行 的 基 础 8.3 在 材 料 选 择 时 考 虑 节 能 的 措 施 (1) 烟 道 SCR 反 应 器 及 辅 助 设 备 主 保 温 层 的 厚 度 按 年 最 小 费 用 法 计 算 确 定 经 济 厚 度, 并 择 优 选 取 优 质 保 温 材 料, 既 保 证 设 备 和 运 行 人 员 的 安 全, 又 达 到 经 济 合 理 (2) 选 用 合 适 的 保 温 材 料 及 经 济 厚 度, 控 制 表 面 温 度, 优 化 保 温 设 计 8.4 节 约 用 水 的 措 施 (1) 脱 硝 系 统 基 本 不 消 耗 水 97

103 (2) 脱 硝 系 统 投 运 后, 应 加 强 脱 硝 系 统 的 水 务 管 理, 与 全 厂 用 水 统 一 调 度 综 合 平 衡 统 一 规 划 设 计, 达 到 一 水 多 用 综 合 利 用 重 复 利 用 降 低 电 厂 耗 水 指 标 8.5 节 约 原 材 料 的 措 施 (1) 节 约 液 氨 的 措 施 由 于 采 用 成 熟 可 靠 的 选 择 性 催 化 还 原 法 技 术 (SCR),NH 3 /NOx 比 可 以 选 择 一 个 合 理 的 值, 控 制 好 氨 的 逃 逸 小 于 3ppm, 使 氨 不 致 浪 费 提 高 系 统 配 置 的 可 靠 性, 杜 绝 氨 的 泄 露 (2) 节 约 钢 材 木 材 和 水 泥 的 措 施 1) 根 据 现 场 具 体 情 况, 在 进 行 土 建 结 构 设 计 时, 充 分 考 虑 自 然 地 基 承 载 力, 可 以 缩 短 工 期, 同 时 节 约 大 量 水 泥 和 钢 筋 2) 大 量 采 用 钢 模 板, 可 节 约 木 材, 加 速 施 工 进 度 3) 优 化 液 氨 储 存 和 供 应 系 统 的 布 置, 使 管 道 的 用 量 尽 可 能 达 到 最 少 98

104 9 职 业 安 全 卫 生 9.1 编 制 依 据 (1) 国 家 地 方 行 业 法 律 法 规 中 华 人 民 共 和 国 安 全 生 产 法 中 华 人 民 共 和 国 劳 动 法 中 华 人 民 共 和 国 职 业 病 防 治 法 危 险 化 学 前 安 全 管 理 条 例 中 华 人 民 共 和 国 国 务 院 令 第 344 号 (2002 年 ) 危 险 化 学 品 建 设 项 目 安 全 许 可 实 施 办 法 国 家 安 全 生 产 监 督 管 理 总 局 第 8 号 令 (2006 年 ) 劳 动 防 护 用 品 监 督 管 理 规 定 国 家 安 全 生 产 监 督 管 理 总 局 第 1 号 令 (2005 年 ) 关 于 开 展 重 大 危 险 源 监 督 管 理 工 作 的 指 导 意 见 安 监 管 协 调 字 [2004]56 号 特 种 设 备 安 全 监 察 条 例 中 华 人 民 共 和 国 国 务 院 令 第 549 号 (2009 年 ) 中 华 人 民 共 和 国 劳 动 部 令 第 3 号 文 建 设 项 目 ( 工 程 ) 劳 动 安 全 卫 生 监 察 规 定 ( ) 国 务 院 令 393 号 建 设 工 程 安 全 生 产 管 理 条 例 (2) 采 用 的 主 要 标 准 规 范 火 力 发 电 厂 劳 动 安 全 和 工 业 卫 生 设 计 规 程 (DL ) 石 油 化 工 企 业 设 计 防 火 规 范 (GB ) 火 力 发 电 厂 与 变 电 所 设 计 防 火 规 范 (GB ) 建 筑 灭 火 器 配 置 设 计 规 范 (GB ) 火 力 发 电 厂 生 活 消 防 给 水 和 排 水 设 计 技 术 规 定 (DLGJ24-91) 电 力 工 程 电 缆 设 计 规 范 (GB ) 爆 炸 和 火 灾 危 险 环 境 电 力 装 置 设 计 规 范 (GB ) 火 灾 自 动 报 警 系 统 设 计 规 范 (GB ) 电 力 设 备 典 型 消 防 规 程 (DL ) 消 防 安 全 标 志 设 置 要 求 (GB ) 防 止 静 电 事 故 通 用 导 则 (GB ) 火 力 发 电 厂 设 计 技 术 规 程 (DL ) 火 力 发 电 厂 总 图 运 输 设 计 技 术 规 程 (DL/T ) 固 定 消 防 炮 灭 火 系 统 设 计 规 范 (GB ) 99

105 常 用 危 险 化 学 品 分 类 及 标 志 (GB ) 危 险 化 学 品 重 大 危 险 源 辩 识 (GB ) 易 燃 易 爆 性 商 品 储 藏 养 护 技 术 条 件 (GB ) 工 业 企 业 设 计 卫 生 标 准 (GBZ1-2010) 工 业 企 业 噪 声 卫 生 标 准 ( 试 行 ) 9.2 职 业 危 险 有 害 因 素 分 析 项 目 涉 及 的 危 险 有 害 物 质 分 析 ( 包 括 氨 氨 气 ) 液 氨 属 化 学 危 险 品 分 类 中 的 2.3 类, 在 职 业 性 接 触 毒 物 危 害 程 度 分 级 为 Ⅳ( 轻 度 危 害 ), 为 可 燃 易 爆 有 毒 物 质 氨 在 标 准 状 态 下 为 无 色 气 体, 具 有 特 殊 的 刺 激 性 臭 味, 氨 易 溶 于 水, 水 溶 液 呈 弱 碱 性, 在 常 温 下 氨 是 一 种 可 燃 气 体, 但 较 难 点 燃, 其 沸 点 为 -33.5, 熔 点 为 -77.7, 气 氨 相 对 密 度 ( 空 气 =1)0.59, 液 氨 相 对 密 度 ( 水 =1) 为 (25 ), 自 燃 温 度 1,203.8, 爆 炸 极 限 15.7~27.4%, 火 灾 危 险 性 为 乙 类, 空 气 中 最 高 允 许 浓 度 为 30mg/m 3 气 氨 可 致 人 流 泪 咽 痛 咳 嗽 肺 水 肿 甚 至 休 克, 液 氨 可 致 人 冻 伤 人 的 皮 肤 和 眼 接 触 液 氨 和 氨 水 后 应 立 即 用 清 水 冲 洗 至 少 15 分 钟, 少 量 氨 气 或 液 氨 泄 漏 时, 应 迅 速 处 于 上 风 向 处, 喷 水 或 用 水 稀 释 溶 解 或 中 和 其 主 要 性 质 见 表 表 性 质 表 分 子 式 :NH3 气 氨 相 对 密 度 ( 空 气 =1):0.59 分 子 量 :17.04 液 氨 相 对 密 度 ( 水 =1):0.7067(25 ) CAS 编 号 : 爆 炸 极 限 :15.7~27.4% 熔 点 ( ): % 水 溶 液 PH 值 :11.7 沸 点 ( ):-33.3 火 灾 危 险 类 别 : 乙 类 蒸 汽 压 :882kpa(20 ) 空 气 中 最 高 允 许 浓 度 :30mg/m 3 自 燃 点 :( )651 职 业 性 接 触 毒 物 危 害 程 度 分 级 :IV 项 目 可 能 出 现 爆 炸 火 灾 中 毒 灼 烫 ( 冻 伤 ) 事 故 的 危 险 有 害 因 素 (1) 中 毒 危 险 性 分 析 液 氨 / 气 氨 泄 露, 造 成 人 体 伤 害 或 环 境 污 染 若 液 氨 贮 存 罐 管 道 阀 门 法 兰 等 密 闭 不 良 或 装 卸 过 程 中 接 口 脱 落 造 成 泄 露, 容 易 造 成 对 环 境 的 污 染, 严 重 时 会 造 成 操 作 人 员 或 周 边 人 员 的 中 毒 或 其 他 不 良 反 应 100

106 (2) 燃 烧 / 爆 炸 危 险 性 分 析 若 液 氨 贮 存 罐 管 道 阀 门 法 兰 等 密 闭 不 良 或 装 卸 过 程 中 软 管 脱 落 造 成 泄 露, 受 阳 光 直 射, 有 火 源 存 在 ( 静 电 认 为 火 源 或 其 他 事 故 火 源 ), 或 在 线 仪 表 受 干 扰 而 出 现 错 误 反 馈 信 息 等, 有 可 能 引 起 爆 炸 燃 烧 事 故 (3) 灼 烫 ( 冻 伤 ) 危 险 性 分 析 本 项 目 采 用 蒸 汽 加 热 的 方 式 加 热 液 氨, 蒸 汽 达 到 200, 若 蒸 发 器 管 道 阀 门 法 兰 等 密 闭 不 良 造 成 泄 露, 容 易 造 成 操 作 人 员 或 周 边 人 员 蒸 汽 灼 烫 项 目 可 能 出 现 其 它 危 险 有 害 因 素 (1) 电 气 装 置 的 危 险 在 火 灾 爆 炸 环 境 选 用 了 非 防 爆 电 器 设 备 或 质 量 把 关 不 严, 选 用 劣 质 产 品, 或 施 工 质 量 低 劣, 都 会 引 起 人 身 触 电 事 故, 甚 致 诱 发 火 灾 爆 炸 事 故, 造 成 不 可 估 量 的 损 失 在 易 燃 易 爆 和 腐 蚀 环 境 中, 电 气 设 备 和 设 施 很 容 易 受 到 腐 蚀 而 降 低 性 能, 加 速 老 化, 出 现 安 全 隐 患 ( 如 发 生 短 路 触 点 烧 坏 等 ) (2) 静 电 危 险 液 氨 在 输 送 过 程 中 若 流 速 过 快, 易 引 起 输 送 管 道 静 电 积 累, 若 系 统 内 设 备 管 线 储 罐 缺 乏 良 好 接 地 或 管 线 法 兰 间 金 属 搭 接 不 牢 或 漏 接, 则 易 产 生 静 电 危 险 (3) 雷 击 危 险 液 氨 装 卸 储 存 属 乙 类 火 灾 危 险 区 域, 因 此 当 雷 击 发 生 的 直 击 雷 雷 电 感 应 或 雷 电 侵 入 都 易 起 火 花, 电 弧 或 过 热 最 终 引 起 燃 烧 和 爆 炸 (4) 压 力 容 器 和 压 力 管 道 危 害 1) 压 力 容 器 和 压 力 管 道 超 压 运 行 导 致 破 裂 泄 漏 2) 压 力 容 器 和 压 力 管 道 因 腐 蚀 导 致 强 度 下 降, 导 致 破 裂 泄 漏 3) 安 全 附 件 如 安 全 阀 设 置 不 全 或 失 灵 失 效, 导 致 破 裂 泄 漏 4) 材 质 选 择 不 合 理, 导 致 破 裂 泄 漏 (5) 高 处 坠 落 和 物 体 打 击 液 氨 储 罐 顶 部 平 台 位 置 较 高, 进 行 维 修 作 业 或 巡 检 时, 若 平 台 围 栏 扶 梯 等 安 全 设 施 焊 接 不 牢 破 损 或 检 修 后 未 及 时 恢 复 防 护 设 施, 则 可 能 造 成 高 处 坠 落 事 故 在 平 台 维 修 作 业 时 若 下 部 有 人 员 过 往, 则 可 能 发 生 物 体 打 击 事 故 重 大 危 险 源 辩 识 根 据 危 险 化 学 品 重 大 危 险 源 辨 识 (GB ) 中 第 条 危 险 化 学 品 临 界 101

107 量 的 确 定 方 法, 表 1 危 险 化 学 品 名 称 及 其 临 界 量 中 第 18 条 氨 临 界 量 为 10 吨, 本 项 目 液 氨 贮 罐 的 容 量 为 65m 3 ³2, 液 氨 密 度 为 0.68kg/L, 液 氨 贮 罐 的 有 效 容 积 为 80%, 本 项 目 液 氨 储 存 总 量 最 大 达 到 约 吨, 故 本 项 目 液 氨 储 存 区 为 危 险 化 学 品 重 大 危 险 源 9.3 安 全 防 护 措 施 本 工 程 严 格 按 照 火 力 发 电 厂 烟 气 脱 硝 设 计 技 术 规 程 ( 送 审 稿 ) 建 筑 设 计 防 火 规 范 石 油 化 工 企 业 防 火 规 范 化 工 企 业 总 图 运 输 设 计 规 范 危 险 化 学 品 重 大 危 险 源 辨 识 化 学 危 险 物 品 管 理 条 例 实 施 细 则 等 相 关 规 范 规 定 进 行 布 置, 在 满 足 防 火 防 爆 等 安 全 要 求, 确 保 储 罐 间 有 足 够 的 安 全 间 距 前 提 下, 合 理 布 置, 节 约 用 地, 设 计 中 液 氨 储 罐 露 天 布 置 并 设 置 遮 阳 棚, 设 置 防 火 堤 及 储 罐 喷 淋 系 统 力 争 做 到 工 艺 流 程 短 捷 通 畅, 确 保 有 合 理 的 安 全 防 火 距 离, 并 始 终 将 安 全 放 在 第 一 位, 防 患 于 未 然 总 图 本 工 程 总 图 布 置 严 格 按 照 建 筑 设 计 防 火 规 范 石 油 化 工 企 业 防 火 规 范 化 工 企 业 总 图 运 输 设 计 规 范 等 相 关 规 范 规 定 进 行 布 置 (1) 本 次 设 计 中 液 氨 储 存 区, 液 氨 蒸 发 生 产 区 同 属 于 乙 类 防 火 要 求, 执 行 石 油 化 工 企 业 防 火 规 范 表 5.2 合 成 氨 及 氨 加 工 产 品 标 准, 将 液 氨 储 存 区 和 生 产 区 布 置 在 同 一 区 域 内 符 合 规 范 要 求 (2) 考 虑 到 液 氨 储 罐 的 防 火 间 距, 罐 间 距 采 用 1.5m, 设 置 的 防 火 堤 至 卧 罐 壁 距 离 为 3.0m, 满 足 火 力 发 电 厂 烟 气 脱 硝 设 计 技 术 规 程 ( 送 审 稿 ) 石 油 化 工 企 业 设 计 防 火 规 范 和 建 筑 设 计 防 火 规 范 中 关 于 液 氨 储 运 的 要 求 (3) 液 氨 储 罐 卸 料 压 缩 机 液 氨 供 应 泵 液 氨 蒸 发 槽 气 氨 缓 冲 罐 陆 用 流 体 装 卸 臂 距 厂 区 主 要 道 路 >15m; 次 要 道 路 >10m (4) 液 氨 储 罐 卸 料 压 缩 机 陆 用 流 体 装 卸 臂 距 氨 区 围 墙 >10m; 液 氨 供 应 泵 液 氨 蒸 发 器 氨 气 缓 冲 罐 距 氨 区 围 墙 >5m (5) 液 氨 贮 存 及 气 氨 蒸 发 装 置 实 际 占 地 面 积 为 1200m 2, 周 围 有 道 路, 能 满 足 消 防 与 运 输 的 需 要 (6) 由 于 氨 罐 区 不 宜 设 置 过 密 过 高 的 绿 化 植 被, 故 在 装 置 四 周 不 设 绿 化 植 被, 均 采 用 硬 化 地 面 建 筑 102

108 首 先 考 虑 满 足 工 艺 流 程 的 需 要, 在 满 足 工 艺 条 件 的 前 提 下, 结 合 各 建 构 筑 物 的 设 备 布 置, 荷 载 大 小, 考 虑 结 构 专 业 的 特 点, 在 满 足 建 构 筑 物 设 计 的 有 关 规 范 和 规 定 的 前 提 下, 结 合 消 防 的 要 求, 合 理 布 置 网 柱 确 定 各 建 筑 物 平 面 尺 寸 及 外 型 设 备 尽 量 采 用 露 天 化 和 半 露 天 化 布 置 ( 氨 区 遮 阳 棚 考 虑 采 用 轻 钢 结 构 屋 面, 混 凝 土 柱 ), 必 要 时 可 以 考 虑 人 工 风 扇 排 风, 以 防 止 可 燃 有 毒 有 害 气 体 的 聚 集 工 艺 设 备 采 用 先 进 可 靠 的 工 艺 技 术 和 设 备, 使 贮 存 蒸 发 工 艺 具 有 成 熟 能 耗 底 三 废 排 放 少 的 优 点 为 防 止 液 氨 贮 存 罐 因 压 力 过 高 发 生 危 险, 氨 储 存 区 设 置 安 全 报 警 和 喷 淋 冷 却 水 装 置 为 防 止 液 氨 贮 存 罐 突 发 泄 露 事 故 的 漫 延, 罐 区 设 防 火 堤, 高 度 为 1.0 米 同 时 设 置 水 喷 淋 装 置, 可 降 低 和 吸 收 氨 为 稀 氨 水, 减 轻 事 故 泄 漏 出 的 液 氨 对 环 境 污 染 在 氨 卸 载 贮 存 蒸 发 系 统 及 管 线 上 设 置 氮 气 吹 扫 系 统, 用 于 开 车 卸 车 和 检 修 时 对 系 统 和 管 线 进 行 置 换 清 除 残 余 氨 同 时 进 行 严 密 性 检 查, 防 止 氨 气 泄 露 与 空 气 混 合 发 生 爆 炸 造 成 危 险 为 环 保 和 安 全 考 虑, 本 工 程 设 置 气 氨 稀 释 槽 废 水 池 及 废 水 排 放 系 统 液 氨 卸 载 后 的 管 线 残 余 气 氨 液 氨 贮 存 罐 和 气 氨 缓 冲 罐 安 全 泄 压 排 放 的 气 氨 检 修 置 换 排 放 气, 经 密 闭 管 线 排 入 气 氨 稀 释 槽, 用 水 吸 收 变 成 氨 水 排 入 水 池, 设 备 检 修 排 放 残 余 液 贮 存 区 氨 气 喷 淋 吸 收 产 生 的 氨 水 地 面 冲 洗 水 经 地 沟 排 入 水 池 水 池 的 氨 水 经 泵 送 至 废 水 处 理 站 电 气 整 个 区 域 内 电 气 装 置 和 照 明 灯 具, 按 规 定 使 用 防 爆 型 装 置 和 灯 具 液 氨 储 存 区 内 输 配 电 线 路 灯 具 火 灾 事 故 照 明 和 疏 散 标 志, 必 须 符 合 安 全 要 求 严 格 按 照 国 家 标 准 建 筑 防 雷 设 计 规 范 (2000 年 版 ) (GB ) 及 爆 炸 和 火 灾 危 险 环 境 电 力 装 置 设 计 规 范 (GB ) 的 规 定, 在 整 个 氨 区 设 置 联 合 接 地 网, 严 格 做 好 防 雷 及 防 静 电 接 地 各 种 电 气 设 备 均 按 工 业 与 民 用 电 力 装 置 接 地 设 计 规 范 要 求, 有 可 靠 的 接 地 装 置 因 机 械 故 障 的 检 修 作 业, 一 般 应 先 断 电 检 修, 以 防 触 电 等 事 故 的 发 生 控 制 控 制 设 备 按 电 气 装 置 的 要 求, 选 用 防 爆 型 产 品 界 区 内 按 设 计 规 范 设 置 氨 气 泄 露 检 测 报 警 装 置, 通 过 与 喷 淋 系 统 阀 门 连 锁 进 行 保 护 103

109 贮 存 罐 设 置 温 度 计, 在 温 度 过 高 时 自 动 启 动 淋 水 装 置, 对 贮 存 罐 罐 体 降 温 其 他 根 据 火 力 发 电 厂 职 业 安 全 设 计 规 程 (DL ), 电 厂 统 一 考 虑 设 置 劳 动 安 全 及 工 业 卫 生 基 层 监 测 站 及 安 全 教 育 室, 本 项 目 不 另 设 职 业 卫 生 设 施 的 设 计 按 工 业 企 业 设 计 卫 生 标 准 (GBZ1-2010) 中 的 要 求 进 行 本 项 目 利 用 电 厂 设 置 的 生 产 卫 生 用 室 生 活 卫 生 用 室 等 各 种 辅 助 卫 生 设 施 业 主 应 按 特 种 设 备 安 全 监 察 条 例 的 规 定, 定 期 对 使 用 的 压 力 容 器 压 力 管 道 等 进 行 自 检 氨 区 应 设 置 重 大 危 险 源 警 示 标 志 及 液 氨 危 险 特 性 牌 氨 区 内 应 配 备 长 管 面 具 防 毒 面 具 空 气 呼 吸 器 等 设 备 的 保 温 材 料, 必 须 采 用 非 燃 烧 材 料 氨 区 所 有 和 氨 接 触 的 设 备 和 管 道 不 得 含 铜 或 其 它 和 氨 起 化 学 反 应 的 材 质 制 造 生 产 操 作 人 员 应 配 备 相 应 的 劳 动 保 护 用 品, 如 橡 胶 手 套 鞋 帽 104

110 10 生 产 管 理 与 人 员 编 制 本 期 工 程 组 织 机 构 及 人 员 编 制 参 考 国 家 电 力 公 司 国 电 人 劳 [1998]94 号 关 于 颁 发 火 力 发 电 厂 劳 动 定 员 标 准 ( 试 行 ) 的 通 知 及 火 力 发 电 厂 劳 动 定 员 标 准 ( 试 行 ) ( 国 家 电 力 公 司 1998 年 4 月 ) 的 要 求, 结 合 业 主 减 人 增 效 的 指 导 思 想, 提 出 本 期 脱 硝 定 员 的 设 想, 脱 硝 实 际 定 员 由 业 主 自 行 确 定 低 氮 燃 烧 技 术 中 燃 烧 器 改 造 是 锅 炉 运 行 重 要 的 组 成 部 分, 改 造 后 没 有 增 加 工 作 量, 且 整 个 锅 炉 燃 烧 系 统 的 运 行 完 全 实 现 自 动 化, 燃 烧 器 的 运 行 维 护 仍 为 原 班 人 马 脱 硝 系 统 改 造 纳 入 单 元 主 体 项 目 机 组 DCS 中 控 制 ; 氨 区 纳 入 电 厂 化 水 程 控 系 统 联 网, 就 地 不 设 操 作 员 站 由 于 脱 硝 系 统 采 用 自 动 化 控 制, 且 脱 硝 本 体 部 分 反 应 器 和 喷 氨 装 置 等 巡 检 和 维 护 工 作 很 小, 因 此, 脱 硝 控 制 不 另 外 增 员, 由 锅 炉 运 行 人 员 负 责 脱 硝 系 统 的 运 行 和 维 护 工 作 临 时 和 事 故 处 理 工 作, 可 由 锅 炉 运 行 和 检 修 人 员 兼 顾 105

111 11 项 目 实 施 及 轮 廓 进 度 11.1 项 目 实 施 条 件 (1) 施 工 场 地 条 件 : 本 项 目 施 工 生 产 和 生 活 用 地 相 对 紧 张, 可 根 据 需 要 在 扩 建 端 选 择 场 地 建 立 一 些 临 时 设 施, 施 工 场 地 相 对 平 整 (2) 运 输 方 式 : 脱 硝 设 备 无 特 大 设 备, 所 有 设 备 可 采 用 公 路 直 接 运 输 到 现 场 (3) 材 料 供 应 : 由 周 围 建 材 市 场 采 购, 供 应 和 运 输 便 利 (4) 施 工 水 源 : 施 工 单 位 生 产 和 生 活 用 水 均 由 南 热 电 厂 供 水 系 统 引 接 (5) 施 工 电 源 : 施 工 单 位 生 产 和 生 活 用 电 均 由 南 热 电 厂 附 近 引 接 (6) 施 工 通 讯 : 可 从 南 热 电 厂 总 机 放 号 给 施 工 单 位, 作 为 施 工 通 讯 联 络 11.2 项 目 轮 廓 进 度 为 节 约 投 资, 降 低 项 目 造 价, 可 考 虑 采 用 脱 硝 项 目 总 承 包, 并 由 业 主 工 程 师 进 行 技 术 服 务 的 方 式 根 据 本 期 工 程 烟 气 脱 硝 改 造 工 程 的 实 际 情 况, 初 步 估 算 本 期 工 程 的 建 设 周 期 在 2013 年 7 月 至 2014 年 6 月 底 完 成 脱 硝 改 造 并 通 过 168 小 时 的 试 运 工 作, 其 中 低 氮 燃 烧 改 造 约 45 天 引 风 机 改 造 约 40 天 省 煤 器 及 空 预 器 和 烟 道 接 口 等 锅 炉 尾 部 改 造 约 60 天 改 造 安 排 在 电 厂 各 台 机 组 的 大 修 或 小 修 期 间 进 行 具 体 工 程 轮 廓 进 度 安 排 如 下 : (1) 2013 年 4 月 20 日 前 完 成 2³500t/h 锅 炉 脱 硝 改 造 环 境 影 响 报 告 表 编 制 环 境 影 响 报 告 评 估 评 审 和 立 项 环 境 影 响 报 告 表 批 复 等 工 作 (2) 2013 年 4 月 21 日 前 完 成 低 氮 燃 烧 改 造 工 程 招 标 工 作 (3) 2013 年 5 月 15 日 前 完 成 脱 硝 改 造 工 程 招 标 工 作 (4) 2013 年 5 月 30 日 前 完 成 所 有 合 同 签 定 工 作 (5) 2013 年 7 月 1 日 2 号 炉 低 氮 燃 烧 系 统 及 脱 硝 改 造 工 程 土 建 开 工 (6) 2013 年 7 月 30 日 前 完 成 2 号 炉 低 氮 燃 烧 器 改 造 工 作 (7) 2013 年 12 月 30 日 前 完 成 2 号 炉 脱 硝 168 小 时 试 运 行 工 作 (8) 2013 年 12 月 10 日 前 完 成 氨 站 建 设 (9) 2014 年 1 月 1 日 至 6 月 25 日 前 完 成 1 号 锅 炉 的 168 小 时 试 运 行 工 作, 请 示 环 保 部 门 进 行 脱 硝 改 造 工 程 整 体 验 收 106

112 11.3 项 目 招 标 书 编 制 原 则 主 要 技 术 原 则 1 2 号 炉 采 用 新 型 低 氮 燃 烧 技 术 烟 气 脱 硝 采 用 选 择 性 催 化 还 原 法 技 术 (SCR) 锅 炉 低 氮 燃 烧 改 造 烟 气 脱 硝 改 造 可 利 用 1 2 号 炉 大 小 修 分 期 实 施 招 标 范 围 低 氮 燃 烧 系 统 选 择 性 催 化 还 原 法 技 术 (SCR) 改 造 分 别 采 用 总 承 包 方 式, 分 别 负 责 整 个 2³500t/h 锅 炉 脱 硝 项 目 的 全 部 改 造 设 计 设 备 成 套 安 装 调 试 及 人 员 培 训, 直 至 168h 试 运 行 移 交, 即 按 EPC 方 式 进 口 设 备 范 围 为 确 保 低 氮 燃 烧 (LNB) 技 术 选 择 性 催 化 还 原 法 技 术 (SCR) 改 造 的 实 施 及 今 后 锅 炉 脱 硝 工 艺 的 可 靠 安 全 长 久 运 行, 并 尽 可 能 降 低 项 目 造 价, 工 艺 系 统 中 关 键 设 备 ( 主 要 是 重 要 测 量 仪 表 等 考 虑 进 口 ) 107

113 12 投 资 估 算 12.1 编 制 说 明 项 目 概 况 (1) 本 工 程 为 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 2³125MW 机 组 锅 炉 低 氮 及 烟 气 脱 硝 技 改 项 目 ; (2) 工 艺 : 采 用 国 内 成 熟 工 艺 系 统, 主 要 设 备 为 国 内 生 产, 关 键 设 备 国 外 进 口 主 要 工 艺 系 统 特 征 本 项 目 首 先 对 1 2 号 炉 进 行 低 氮 燃 烧 改 造, 烟 气 脱 硝 改 造 采 用 选 择 性 催 化 还 原 脱 硝 技 术 (SCR), 处 理 烟 气 量 为 锅 炉 烟 气 量 的 100% 编 制 原 则 及 依 据 (1) 发 电 工 程 静 态 投 资 水 平 为 2012 年 12 月 (2) 工 程 量 工 程 量 由 设 计 人 员 根 据 各 工 艺 系 统 方 案 计 算 并 提 供, 不 足 部 分 参 照 同 类 型 同 规 模 工 程 脱 硝 体 系 的 工 程 量 (3) 定 额 及 项 目 划 分 执 行 国 家 发 改 委 发 改 办 能 源 [2007]1808 号 文 及 中 电 联 技 经 [2007]139 号 文 颁 布 的 2006 年 版 火 力 发 电 工 程 建 设 预 算 编 制 与 计 算 标 准 定 额 文 件 : 新 电 定 额 [2008]3 号 : 关 于 发 布 新 疆 自 治 区 电 力 建 设 工 程 预 算 定 额 (2006 年 版 ) 及 电 力 建 设 工 程 概 算 定 额 (2006 年 版 ) 定 额 体 系 使 用 说 明 的 通 知 中 国 电 力 企 业 联 合 会 中 电 联 技 经 [2007]138 号 文 发 布 实 施 的 电 力 建 设 工 程 概 算 定 额 (2006 年 版 ) : 第 一 册 建 筑 工 程 第 二 册 热 力 设 备 安 装 工 程 第 三 册 电 气 设 备 安 装 工 程 不 足 部 分 套 用 中 国 电 力 企 业 联 合 会 中 电 联 技 经 [2007]15 号 文 发 布 实 施 的 电 力 建 设 工 程 预 算 定 额 (2006 年 版 ) 中 国 电 力 企 业 联 合 会 发 布 的 电 力 建 设 工 程 预 算 定 额 第 六 册 调 试 工 程 (2006 年 版 ) 根 据 国 家 计 委 建 设 部 计 价 格 [2002]10 号 文 关 于 发 布 工 程 勘 察 设 计 收 费 管 理 规 定 的 通 知, 计 算 勘 察 设 计 费 (4) 设 备 价 格 及 运 杂 费 主 设 备 价 格 采 用 询 价, 其 他 设 备 参 考 同 类 工 程 设 备 价 格 及 技 经 中 心 颁 布 的 信 息 价 计 列 ( 调 整 至 2011 年 价 格 水 平 ); 设 备 运 杂 费 按 2006 年 版 电 力 工 业 基 本 建 设 预 算 管 理 108

114 制 度 及 规 定 计 算 计 列 (5) 人 工 费 2006 年 版 电 力 建 设 工 程 概 算 定 额 各 册 定 额 中 电 力 行 业 基 准 工 日 单 价 标 准 为 : 建 筑 工 程 26 元 / 工 日, 安 装 工 程 31 元 / 工 日 2006 年 版 火 力 发 电 工 程 建 设 预 算 编 制 与 计 算 标 准 规 定 : 关 于 人 工 费 调 整 各 地 区 只 调 整 工 资 性 补 贴, 基 准 工 日 单 价 中 包 括 工 资 性 补 贴 2.4 元 / 工 日 根 据 新 电 定 额 [2008]4 号 关 于 发 布 新 疆 自 治 区 电 力 工 程 概 预 算 定 额 2007 年 价 格 水 平 调 整 系 数 的 通 知, 新 疆 地 区 工 资 性 补 贴 为 4.73 元 / 工 日, 人 工 费 调 整 金 额 为 =2.33 元 / 工 日, 人 工 费 调 整 金 额 计 入 取 费 基 数 根 据 电 力 工 程 造 价 与 定 额 管 理 总 站 文 件 定 额 (2011)39 号 文, 关 于 调 整 电 力 工 程 人 工 工 日 单 价 标 准 的 通 知, 对 人 工 费 进 行 调 整, 土 建 调 整 19.1 元 / 工 日, 安 装 元 / 工 日, 对 人 工 工 日 调 整 金 额 只 计 取 税 金, 汇 入 编 制 年 价 差 (6) 材 料 费 及 材 差 安 装 工 程 装 置 性 材 料 调 整 : 装 置 性 材 料 执 行 中 电 联 技 经 [2007]141 号 文 颁 发 的 发 电 工 程 装 置 性 材 料 综 合 预 算 价 格 (2006 年 版 ) 作 为 取 费 价 格, 综 合 预 算 价 与 市 场 信 息 价 的 差 按 价 差 处 理, 只 计 取 税 金 汇 总 计 入 编 制 年 价 差 安 装 工 程 定 额 材 料 机 械 台 班 费 调 整 : 定 额 中 的 计 价 材 料 与 机 械 费 调 整 执 行 电 力 工 程 造 价 与 定 额 管 理 总 站 文 件 定 额 (2013)2 号 文, 关 于 发 布 发 电 安 装 工 程 概 预 算 定 额 价 格 水 平 调 整 系 数 的 通 知, 对 定 额 材 料 及 机 械 调 整 系 数, 按 价 差 处 理, 只 计 取 税 金 安 装 工 程 调 整 系 数 按 12.13% 调 整 建 筑 材 料 : 执 行 电 力 建 设 工 程 概 算 定 额 第 一 册 建 筑 工 程 (2006 年 版 ) 不 足 部 分 执 行 电 力 建 设 工 程 预 算 定 额 第 一 册 建 筑 工 程 (2006 年 版 ), 建 筑 工 程 定 额 中 主 要 材 料 价 格 的 调 整 执 行 由 新 疆 电 力 定 额 站 发 布 的 材 料 调 整 办 法, 调 整 部 分 的 材 料 价 差 ( 包 括 正 负 差 ) 只 计 取 税 金 超 过 规 定 范 围 的 材 料 不 调 整 在 编 制 概 预 算 时, 汇 总 计 入 编 制 年 价 差 地 产 材 料 执 行 石 河 子 地 区 2012 年 四 季 度 信 息 价 建 筑 机 械 : 定 额 中 的 机 械 台 班 费 调 整 执 行 电 力 工 程 造 价 与 定 额 管 理 总 站 文 件 定 额 (2013)5 号 文, 关 于 发 布 电 力 建 设 建 筑 工 程 概 预 算 定 额 2012 年 施 工 机 械 价 差 调 整 的 通 知, 对 定 额 材 料 及 机 械 价 格 进 行 调 整, 汇 总 计 入 编 制 年 价 差, 只 计 取 税 金 (7) 其 他 费 用 根 据 国 家 发 改 委 发 改 办 能 源 [2007]1808 号 文 及 中 电 联 技 经 [2007]139 号 文 颁 布 的 109

115 2006 年 版 火 力 发 电 工 程 建 设 预 算 编 制 与 计 算 标 准 计 算 基 本 预 备 费 : 按 火 力 发 电 工 程 建 设 预 算 编 制 与 计 算 标 准 规 定 计 算, 以 建 筑 工 程 费 安 装 工 程 费 设 备 购 置 费 及 其 他 费 用 ( 不 包 括 基 本 预 备 费 ) 之 和 为 取 费 基 数, 可 研 估 算 基 本 预 备 费 费 率 按 5% 计 取 (8) 其 他 价 差 预 备 费 执 行 国 家 发 展 计 划 委 员 会 计 投 资 (1999)1340 号 文, 物 价 上 涨 指 数 为 投 资 概 算 成 果 本 项 目 工 程 静 态 投 资 为 万 元 ; 价 差 预 备 费 为 0; 建 设 期 贷 款 利 息 为 260 万 元 ; 工 程 动 态 投 资 为 万 元 110

116 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 2³125MW 机 组 锅 炉 低 氮 及 烟 气 脱 硝 技 改 项 表 总 估 算 表 金 额 单 位 : 万 元 序 号 工 程 或 费 用 名 称 建 筑 工 程 费 设 备 购 置 费 安 装 工 程 费 其 他 费 用 合 计 各 项 占 静 态 投 资 比 例 (%) 单 位 投 资 ( 元 /kw) 一 整 个 工 程 ( 一 ) 低 氮 燃 烧 改 造 工 程 ( 二 ) 脱 硝 工 程 岛 内 部 分 ( 三 ) 配 套 改 造 工 程 三 编 制 年 价 差 四 其 他 费 用 ( 一 ) 建 设 场 地 征 用 及 清 理 费 ( 二 ) 项 目 建 设 管 理 费 ( 三 ) 项 目 建 设 技 术 服 务 费 ( 四 ) 分 系 统 调 试 及 整 套 启 动 试 运 费 ( 五 ) 生 产 准 备 费 ( 七 ) 基 本 预 备 费 工 程 静 态 投 资 各 项 占 静 态 投 资 比 例 (%) 各 项 静 态 单 位 投 资 ( 元 /kw) 五 动 态 费 用 ( 一 ) 建 设 期 贷 款 利 息 小 计 工 程 动 态 投 资 各 项 占 动 态 投 资 比 例 (%) 各 项 动 态 单 位 投 资 ( 元 /kw)

117 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 2³125MW 机 组 锅 炉 低 氮 及 烟 气 脱 硝 技 改 项 表 安 装 工 程 汇 总 估 算 表 金 额 单 位 : 元 序 号 工 程 项 目 名 称 设 备 购 置 费 安 装 工 程 费 经 济 技 术 指 标 合 计 装 置 性 材 料 费 安 装 费 其 中 人 工 费 小 计 单 位 数 量 指 标 一 整 个 工 程 ( 一 ) 低 氮 燃 烧 改 造 工 程 工 艺 系 统 主 燃 烧 器 SOFA 燃 烧 器 水 冷 壁 让 管 平 台 扶 梯 保 温 及 油 漆 热 工 控 制 系 统 热 工 控 制 电 缆 及 其 他 ( 二 ) 脱 硝 工 程 岛 内 部 分 工 艺 系 统 SCR 反 应 器 SCR 反 应 器 催 化 剂 装 卸 系 统 吹 灰 系 统 SCR 钢 支 架 烟 道 系 统 元 /t 氨 喷 射 系 统 保 温 防 腐 油 漆 元 /m³ 电 气 系 统 厂 用 电 系 统 电 缆 接 地 及 其 他 通 信 系 统 热 工 控 制 系 统 脱 硝 自 动 控 制 系 统 现 场 仪 表 及 执 行 机 构

118 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 2³125MW 机 组 锅 炉 低 氮 及 烟 气 脱 硝 技 改 项 3.3 热 控 电 缆 及 其 他 单 项 自 动 控 制 装 置 ( 三 ) 配 套 改 造 工 程 尾 部 烟 道 风 道 拆 除 费 用 引 风 机 改 造 费 用 空 预 器 改 造 等 离 子 点 火 装 置 增 加 冷 干 机 合 计 : 表 建 筑 部 分 汇 总 估 算 表 金 额 单 位 : 元 序 号 工 程 项 目 名 称 设 备 费 建 筑 费 技 术 经 济 指 标 合 计 金 额 其 中 : 人 工 费 单 位 数 量 指 标 ( 一 ) 整 个 工 程 ( 二 ) 脱 硝 工 程 岛 内 部 分 脱 硝 反 应 区 脱 硝 反 应 器 基 础 及 构 架 SCR 道 路 及 场 地 硬 化 管 道 支 架 废 水 池 其 他 建 筑 ( 三 ) 配 套 改 造 工 程 SCR 反 应 区 彩 钢 板 拆 除 费 及 重 新 封 闭 费 用 引 风 机 房 改 造 合 计 :

119 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 2³125MW 机 组 锅 炉 低 氮 及 烟 气 脱 硝 技 改 项 表 其 它 费 用 估 算 表 金 额 单 位 : 元 序 号 工 程 或 费 用 项 目 名 称 编 制 依 据 及 计 算 说 明 合 价 ( 一 ) 建 设 场 地 征 用 及 清 理 费 余 物 清 理 费 场 内 余 物 清 理, 管 道 及 支 架 等 ( 二 ) 项 目 建 设 管 理 费 项 目 法 人 管 理 费 ( 建 筑 工 程 费 + 安 装 工 程 费 )³2.54% 招 标 费 ( 建 筑 工 程 费 + 安 装 工 程 费 + 设 备 购 置 费 )³0.38% 工 程 监 理 费 ( 建 筑 工 程 费 + 安 装 工 程 费 )³1.73% 设 备 监 造 费 设 备 购 置 费 ³0.36%( 进 口 设 备 不 计 取 费 基 数 ) ( 三 ) 项 目 建 设 技 术 服 务 费 项 目 前 期 工 程 费 ( 勘 察 费 + 基 本 设 计 费 )³14.5% 知 识 产 权 转 让 与 研 究 试 验 费 设 备 成 套 技 术 服 务 费 设 备 购 置 费 ³0.30% 勘 察 设 计 费 设 计 费 国 家 计 委 建 设 部 计 价 格 10 号 文 件 关 于 发 布 工 程 勘 察 设 计 收 费 管 理 规 定 的 通 知 设 计 文 件 评 审 费 可 行 性 研 究 设 计 文 件 评 审 费 初 步 设 计 文 件 评 审 费 工 程 建 设 监 督 检 测 费 电 力 工 程 质 量 检 测 费 ( 建 筑 工 程 费 + 安 装 工 程 费 )³0.2% 环 境 监 测 验 收 费 桩 基 检 验 费 电 力 工 程 技 术 经 济 标 准 编 制 管 理 费 ( 建 筑 工 程 费 + 安 装 工 程 费 )³0.2% 锅 炉 设 计 配 合 费 ( 四 ) 分 系 统 调 试 及 整 套 启 动 试 运 费 分 系 统 调 试 费 整 套 启 动 试 运 费 还 原 剂 168h³0.127t/h³3000 元 /t 其 他 材 料 费 装 机 容 量 (MW)³200 元 /MW 厂 用 电 费 168h³140kW³0.25 元 /kwh 脱 硝 装 置 整 套 启 动 调 试 费

120 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 2³125MW 机 组 锅 炉 低 氮 及 烟 气 脱 硝 技 改 项 4.3 施 工 企 业 配 合 调 试 费 安 装 工 程 费 ³0.65% 装 置 性 能 考 核 试 验 费 ( 五 ) 生 产 准 备 费 工 器 具 及 办 公 家 具 购 置 费 ( 建 筑 工 程 费 + 安 装 工 程 费 )³0.3% ( 七 ) 基 本 预 备 费 ( 建 筑 工 程 费 + 安 装 工 程 费 + 设 备 购 置 费 + 其 他 费 用 + 编 制 年 价 差 )³5% 小 计 :

121 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 2³125MW 机 组 锅 炉 低 氮 及 烟 气 脱 硝 技 改 项 13 结 论 和 建 议 13.1 结 论 通 过 对 南 热 电 厂 1 2 号 炉 脱 硝 改 造 工 程 实 施 的 必 要 性, 脱 硝 工 艺 技 术, 脱 硝 还 原 剂 供 应 贮 存 和 制 备, 交 通 运 输, 地 震 地 质, 环 境 保 护 和 建 厂 场 地 等 主 要 项 目 建 设 因 素 的 调 查 分 析 和 研 究, 得 出 如 下 主 要 结 论 : (1) 本 项 目 1 2 号 炉 脱 硝 项 目 的 实 施 符 合 国 家 环 保 政 策 的 要 求, 有 利 于 南 热 电 厂 NOx 排 放 浓 度 满 足 国 家 最 新 排 放 标 准, 实 现 节 能 减 排, 具 有 显 著 的 社 会 效 益, 有 利 于 南 热 电 厂 以 环 保 型 电 厂 的 面 貌 树 立 自 身 的 企 业 形 象 因 此, 本 项 目 脱 硝 工 程 的 实 施 是 十 分 必 要 的 (2) 通 过 对 国 内 外 烟 气 脱 硝 技 术 的 分 析 和 比 较, 本 项 目 两 台 锅 炉 采 用 应 用 广 泛 技 术 成 熟 附 加 影 响 小 装 置 结 构 简 单 脱 除 效 率 高 运 行 可 靠 的 低 氮 燃 烧 技 术 选 择 性 催 化 还 原 技 术 (SCR) 工 艺 是 合 理 的 (3) 由 于 本 项 目 是 在 1 2 号 炉 上 实 施 烟 气 脱 硝, 经 布 置 核 实, 主 厂 房 和 炉 后 布 置 尽 可 能 不 作 重 大 调 整, 即 从 汽 机 房 A 列 柱 至 烟 囱 中 心 布 置 在 总 尺 寸 不 变 的 情 况 下, 在 锅 炉 周 围 炉 后 竖 井 内 炉 后 除 尘 器 前 布 置 选 择 性 催 化 还 原 技 术 (SCR) 工 艺 设 备 是 可 行 的 和 基 本 合 理 的 (4) 氨 系 统 的 三 种 方 法 中, 使 用 尿 素 制 氨 的 方 法 最 安 全, 但 是, 其 投 资 运 行 总 费 用 最 高 ; 液 氨 的 运 行 投 资 费 用 最 低 但 是, 液 氨 的 存 储 需 要 较 高 的 安 全 性, 而 氨 水 介 于 两 者 之 间 考 虑 锅 炉 实 际 运 行 情 况 和 电 厂 较 高 的 管 理 水 平, 推 荐 采 用 液 氨 系 统 (5) 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 南 热 电 实 施 烟 气 脱 硝 工 艺 后, 烟 气 中 氮 氧 化 物 浓 度 1 2 号 炉 小 于 70mg/Nm 3, 能 够 满 足 国 家 最 新 排 放 标 准 火 电 厂 大 气 污 染 物 排 放 标 准 (GB ) 中 NO 2 排 放 浓 度 100mg/m 3 的 要 求 (6) 天 富 南 热 电 厂 实 施 烟 气 脱 硝 改 造 工 程 后, 每 年 可 削 减 二 氧 化 氮 排 放 量 约 吨, 对 该 地 区 大 气 环 境 质 量 的 改 善 非 常 有 利 工 程 实 施 后 可 节 省 二 氧 化 氮 排 污 费 约 万 元, 将 产 生 良 好 的 社 会 经 济 效 益 13.2 主 要 经 济 指 标 本 项 目 现 有 锅 炉 实 施 脱 硝 改 造 后 主 要 经 济 指 标, 见 表

122 石 河 子 天 富 南 热 电 有 限 公 司 2³125MW 机 组 锅 炉 低 氮 及 烟 气 脱 硝 技 改 项 表 脱 硝 改 造 后 主 要 经 济 指 标 1 2 号 炉 序 号 工 艺 方 案 单 位 LNB 1 2 号 炉 SCR 1 脱 硝 装 置 规 模 t/h 2³500 2 工 程 静 态 投 资 万 元 静 态 单 位 投 资 元 /kw 工 程 动 态 投 资 万 元 动 态 单 位 投 资 元 /kw 年 利 用 小 时 数 h 锅 炉 原 始 排 放 浓 度 mg/nm 脱 硝 效 率 % 脱 硝 系 统 压 降 Pa / 烟 尘 实 际 排 放 浓 度 g/nm 3 / NO2 实 际 排 放 浓 度 mg/nm 还 原 剂 用 量 t/a / 氨 逃 逸 率 mg/m 3 / 3 14 NO2 脱 除 量 t/a 工 业 用 水 量 t/a / 用 电 负 荷 10 4 kwh/a 用 气 量 m 3 /a / 减 少 排 污 费 支 出 万 元 建 议 由 于 本 项 目 原 设 计 中 均 未 涉 及 烟 气 脱 硝, 且 锅 炉 运 行 时 间 均 较 长, 因 此, 提 出 如 下 建 议 : (1) 建 议 脱 硝 改 造 实 施 前, 应 对 现 有 1 2 号 锅 炉 进 行 全 面 摸 底 测 试 (2) 考 虑 到 锅 炉 运 行 时 间 较 长, 煤 质 变 化 较 大, 建 议 下 一 阶 段 对 现 有 锅 炉 入 炉 煤 煤 质, 以 及 灰 成 分 分 析 进 行 分 析 化 验, 以 便 重 新 核 算 相 关 数 据 117

123 附 件 一 :

124 附件二