热力脱硝技改项目可行性研究报告

1、承德兴隆隆鹏生热热力有限限公司热热电联产产项目SNCRR脱硝技技术改造造可行性研研究报告告 20114年22月1 总论论1.1 项目及及建设单单位基本本情况1.1.1 项项目基本本情况 (1) 项目目名称 河北承承德兴隆隆县鹏生生热电有有限公司司热电联联产项目目1300t/hh，2*75tt/h烟烟气脱硝硝技改项项目。 (2) 项目目建设性性质 本项目目属技改改项目。 (3) 项目目建设地地点 本项目目建设地地点位于于兴隆县县兴隆镇镇北区工工业园。 (4) 建设设规模 电厂现现有容量量为755t/hh两台和和1300t/hh一台的的循环流流化床锅锅炉，本本项目为为 1 号33 号锅锅炉烟气气脱

2、硝改改造。 (5) 建设设进度 本项目目烟气脱脱硝改造造计划利利用机组组大、小小修进行行，工期期一般按按 600天控制制。3 台锅炉炉的改造造工作计计划在 20114年 3月220144 年 6 月月 1日前完完成。1.1.2 建建设单位位基本情情况 (1) 建设设单位：河北承承德兴隆隆县鹏生生热电有有限公司司 单单位性质质：股份份制企业业 建建设单位位负责人人：刘伟伟 (2) 建设设单位基基本概况况 兴隆县县鹏生热热力有限限公司位位于承德德兴隆县县城东部部北区食食品工业业园区内内，始建建于20010年年8月，主营范范围：热热电联产产，兼营营煤炭批批发。目目前主要要为园区区内400余家食食品加

3、工工企业及及麦芽糖糖厂供汽汽和华北北电网输输送电。为保证证生产安安全稳定定，公司司在原有有一炉一一机（一一台1330t/h循环环流化床床锅炉及及一台225MWW汽轮发发动机组组）基础础上于220111年投资资35000万元元再建一一台755t/hh流化床床锅炉（现已投投入生产产），有有效地保保证了生生产稳定定运行，为企业业取得良良好的经经济效益益和社会会奠定了了基础。 为保证证供热需需求和稳稳定，公公司拟再再建一台台75tt/h循循环流化化床锅炉炉配一台台12MMW抽背背式汽轮轮发电机机组，该该项目总总投资约约96000万元元，另外外重新架架设供热热管线、新建换换热站同同时对原原有供热热管线进

4、进行改造造需投资资20000多万万元，两两项总计计投资11.166亿元。项目建建成后企企业将形形成三炉炉两机生生产运行行规模，有效的的满足和和保证供供热的需需求与稳稳定，促促进县域域经济和和环保的的快速发发展。1.1.3 项项目编制制单位资资质 新疆电电力设计计院具有有质量量管理体体系认证证证书、环环境管理理体系认认证证书书、职业健健康安全全管理体体系认证证证书、电力力行业设设计甲级级、勘察察综合甲甲级、建建筑设计计甲级、工程总总承包甲甲级、工工程咨询询甲级、测绘甲甲级、水水土保持持方案编编制甲级级、环境境影响评评价甲级级、工程程监理甲甲级、劳劳动安全全卫生预预评价乙乙级，以以及市政政(热力力

5、)设计计乙级、环境污染染防治乙乙级、消消防设计计乙级等等资质。1.2 编制依依据及原原则1.2.1 编编制依据据 (1) 兴隆隆鹏生热热电有限限公司兴隆县县鹏生热热力有限限公司热热电联产产脱硝技技改项目目可行性性研究报报告的委委托(见附件件一)； (2) 环境境保护部部文件环环发220100100 号关关于发布布火电电厂氮氧氧化物防防治技术术政策的通知知； (3) 兴兴隆县兴兴隆热力力有限公公司北区区供热厂厂建设项项目环境境影响报报告书 (4) 火火电厂大大气污染染物排放放标准(GBB132223-20111)(20112 年年 1 月 11 日起起实施)； (5) 火火力发电电厂可行行性研究

6、究报告内内容深度度规定(DLL/T553755-20008)； (6)小型型火力发发电厂设设计规范范(GGB5000499-20011)(20011 年 112 月月 1 日起实实施)； (7) 火火力发电电厂燃烧烧系统设设计计算算技术规规程(DL/T52240-20110)； (8) 火火电厂烟烟气脱硝硝工程技技术规范范选择性性非催化化还原法法(HHJ5663-220100)； (9) 火火电厂烟烟气脱硝硝技术导导则(DL/T2996-220111)； (100) 火火力发电电厂设计计技术规规程，以以及各专专业有关关技术规规程规定定； (111) 中中华人民民共和国国的有关关法律、法规、部门

7、规规章及工工程所在在地的地地方法规规； (122) 现现行有关关的国家家标准、规范，行业标标准、规规范及自自治区级级有关标标准、规规范；1.2.2 编编制原则则 根据热热电厂现现有工艺艺系统及及设备现现状，以以及有关关设计参参数，结结合烟气气脱硝改改造后应应满足的的安全、经济运运行的要要求，提提出改造造方案。改造后后 NOOx 排排放浓度度达到火电厂厂大气污污染物排排放标准准(GGB1332233-20011)中的要要求，113 号进行行锅炉氮氮氧化物物排放浓浓度应小小于100mmg/mm3。 (1) 立足足本项目目 NOOx 排排放现状状，结合合国家最最新环境境法规及及标准的的要求，提出本本

8、次烟气气脱硝改改造技术术上可行行、经济济性良好好合理的的 NOOx 排排放浓度度。 (2) 结合合机组的的现状，包括机机组容量量、剩余余寿命等等，充分分考虑当当地的资资源条件件和建设设条件，包括现现场施工工条件、允许的的施工周周期等，对脱硝硝改造方方案进行行有针对对性的研研究。 (3) 在优优化方案案的基础础上，推推荐脱硝硝工艺，亦即在在技术上上先进适适用、经经济适宜宜、操作作可行、进度合合理，且且本项目目实施后后，能达达到预期期的技术术目标，最终实实现环境境、社会会和经济济效益的的提高。 (4) 脱硝硝工艺具具有技术术先进、成熟，设备可可靠，性性能价格格比高，有处理理同容量量燃煤锅锅炉烟气气

9、的商业业运行业业绩，且且对锅炉炉机组有有较好的的适用性性。 (5) 低氮氮燃烧系系统及脱脱硝系统统能持续续稳定运运行，装装置使用用寿命不不低于 20 年，系系统可用用率与主主体工程程一致，且它的的启停和和正常运运行均不不影响主主体工程程的安全全运行和和热电厂厂的文明明生产。 (6) 机组组年利用用小时均均按 880000 小时时考虑，其中一一台755t/hh的为备备用炉，整体运运行数据据及经济济指标按按照一台台1300t/hh和一台台75tt/h计计算。(7) 与本技技改项目目研究有有关的基基础数据据，采用用兴隆热热电有限限公司提提供的资资料及数数据。1.3 研究范范围及编编制分工工 本项目目

10、可行性性研究的的范围和和深度按按照火火力发电电厂可行行性研究究报告内内容深度度规定(DLL/T553755-20008)的要求求进行工工作和编编制。锅锅炉烟气气脱硝改改造可行行性研究究主要包包括： (1) 锅炉炉烟气脱脱硝改造造项目的的建设条条件； (2) 锅炉炉烟气脱脱硝改造造项目的的工艺方方案论证证； (3) 锅炉炉烟气脱脱硝改造造项目工工程的设设想； (4) 锅炉炉烟气脱脱硝还原原剂来源源及制备备； (5) 提出出本项目目改造对对环境的的影响及及防治措措施原则则； (6) 提出出项目改改造的有有关职业业安全、职业卫卫生、节节约能源源及定员员方案； (7) 锅炉炉低烟气气脱硝改改造项目目投

11、资估估算及技技术经济济评估。 综合以以上各方方面的研研究成果果，对本本项目改改造的可可行性提提出主要要结论意意见，并并对下一一步工作作提出建建议。 本项目目由河北北诚誉喷喷雾技术术有限公公司负责责相应工工艺系统统、公用用系统改改造的可可行性研研究同时时进行相相应的项项目投资资估算、环保效效益分析析、改造造最终目目标的评评价。1.4 项目背背景及建建设理由由1.4.1 项项目背景景 20111 年年 7 月 229 日日，环境境环护部部和国家家质量监监督检验验检疫局局联合颁颁布了火电厂厂大气污污染物排排放标准准(GGB1332233-20011)，要求求脱硝改改造项目目必须于于 20014 年

12、77 月 1 日日前完成成改造并并投入试试运行。现有热热电厂装装机容量量为 337MWW机组，配1 台 13000t/h和2台775t/h次高高压循环环流化床床锅炉。全厂氮氮氧化物物排放浓浓度在3877.455mg/m3，已超出出最新颁颁布的火电厂厂大气污污染物排排放标准准(GGB1332233-20013)中 100mmg/NNm3 的要求求。 为满足足国家排排放标准准的要求求，承德德兴隆鹏鹏生热电电有限公公司于 20113 年年 1月委托托河北诚诚誉喷雾雾技术有有限公司司进行兴兴隆鹏生生热电联联产项目目烟气脱脱硝技改改项目的的可行性性研究，推荐可可行的脱脱硝方案案和工艺艺，确保保热电厂厂锅

13、炉烟烟气脱硝硝技改项项目能及及时、正正确地实实施，为为下阶段段工作顺顺利开展展打下坚坚实基础础。1.4.2 项项目改造造理由 (1) 项目目改造目目的及意意义 我国一一次能源源结构中中 700800%由煤煤炭提供供，每燃燃烧 11 吨煤煤产生 5330kgg 氮氧氧化物。据统计计显示，20111 年年全国氮氮氧化物物排放总总量为 24004.33 万吨吨。在普普遍安装装高效率率脱硫装装置后，火电厂厂锅炉排排放的氮氮氧化物物已成为为主要的的大气污污染固定定排放源源之一。20111 年年火电行行业排放放的氮氧氧化物总总量已增增至 110733 万吨吨，约占占全国氮氮氧化物物排放总总量的 45%。在

14、普普遍安装装高效率率脱硫装装置后，火电厂厂锅炉排排放的氮氮氧化物物已成为为主要的的大气污污染固定定排放源源之一。 氮氧化化物是造造成大气气污染的的主要污污染源之之一。通通常所说说的氮氧氧化物 NOxx 有多多种不同同形式：N2OO、NOO、NOO2、NN2O33、N22O4 和 NN2O55，其中中氮氧化化物(NNOX)主要是是 NOO 和 NO22，吸入人人体可引引起肺损损害，甚甚至造成成肺水肿肿，并对对中枢神神经产生生影响。大气中中的 NNOX 和挥发发性有机机物达到到一定浓浓度后，在太阳阳光照射射下经过过一系列列复杂的的光化学学反应，产生光光化学烟烟雾，导导致生态态系统遭遭受损害害，农作

15、作物减产产。光化化学烟雾雾会使大大气能见见度降低低，对人人眼睛、喉咙有有强烈的的刺激作作用，并并会产生生头痛、呼吸道道疾病恶恶化，甚甚至会造造成死亡亡。NOOX 在在大气中中可形成成硝酸和和细颗粒粒硝酸盐盐，同硫硫酸和细细颗粒硫硫酸盐一一起发生生远距离离输送，从而加加速了区区域性酸酸雨的形形成。 燃煤电电厂是对对大气污污染物贡贡献量较较大的行行业之一一，为改改善大气气环境质质量，保保护生态态环境，对实现现火电行行业可持持续发展展，加快快循环经经济发展展，实现现总量控控制目标标和污染染物消减减目标，消除和和减轻环环境污染染局面都都具有重重要意义义。 (2) 项目目改造目目标 根据最最新颁布布的火

16、火电厂大大气污染染物排放放标准(GBB132223-20111)要要求，自自 20014年年 7 月 11 日起起，现有有燃煤火火力发电电锅炉 NOxx 排放放浓度，应控制制在 1100mmg/NNm3 以下的的要求，同结合合现有热热电厂锅锅炉 NNOx 排放浓浓度、锅锅炉投运运时间，热电厂厂 1、2、33 号锅锅炉际氮氮氧化物物排放监监测浓度度在 3387.45mmg/NNm3 ，确定定本次脱脱硝改造造目标为为：1、2、33号锅炉炉氮氧化化物排放放浓度小小于100mmg/NNm3。1.5 工作简简要过程程 20113 年 12月24日日 ，受受兴隆鹏鹏生有限限公司委委托，由由河北诚诚誉喷雾雾

17、技术有有限公司司开展兴隆鹏生生热电有有限公司司锅炉烟烟气脱硝硝技改项项目的可可行性研研究。 20113 年 12月 25日，河北北诚誉喷喷雾技术术有限公公司脱硝硝专业人人员到热热电厂进进行实地地考察，并听取取公司相相关人员员的调研研汇报，同时与与公司、热电厂厂相关技技术人员员进行了了充分沟沟通。并并根据建建设单位位要求，对国内内脱硝工工程进行行全面的的调研和和收集资资料； 20113 年年 122 月 27 日日20013 年 112 月月29 日日，项目目组进行行有针对对性的分分析和研研究，完完成了本本项目烟烟气脱硝硝改造可可行性研研究报告告初稿的的编写并并向建设设单位征征求意见见； 201

18、13 年年1 月 2125日，与与电厂相相关人员员进行技技术交流流，补充充收集资资料。 20114 年 4 月月 200 日，完成低低氮燃烧烧系统改改造及脱脱硝改造造工程可可行性研研究报告告的编制工作。 在编制制可行性性研究报报告的工工作过程程中，我我院得到到了兴隆隆鹏生热热力有限限公司热热电厂、以及相相关单位位的大力力支持和和帮助，在此一一并感谢谢大家的的支持。 兴兴隆鹏生生热力有有限公司司热电厂厂参加人人员名单单姓名职务/专专业职称姓名职务/专专业职称 本本项目可可研编制制阶段河河北诚誉誉喷雾技技术有限限公司参参加人员员名单姓名职务/专专业职称姓名职务/专专业职称郭娟宝工艺设计计助 工张立

19、刚电气主工工工程师 2 热电厂厂概况2.1 厂址与与电厂建建设概况况2.1.1 厂厂址位置置兴隆县地地处 HYPERLINK /view/4112.htm 河北北省东北北部，承承德市南南部， HYPERLINK /view/2203.htm 长长城北侧侧。北纬纬40度度12分分至400度433分，东东经1117度112分至至1188度188分。全全县疆界界为30000多多平方公公里。东东与迁西西、 HYPERLINK /view/116100.htm 宽城城两县交交界，西西与北京京平谷、 HYPERLINK /view/49947.htm 密云两县县接壤，北与 HYPERLINK /view/

20、116103.htm 承承德县相相邻，南南隔长城城 HYPERLINK /view/16760.htm 蓟县、遵遵化毗连连，是京京、津唐唐、承四四市的近近邻。县县政府驻驻地兴隆隆镇距首首都北京京1400公里，距省会会石家庄庄3733公里，距承德德市1110公里里。2.1.2 工工程地质质与水文文气象 全县年年平均 HYPERLINK /view/94183.htm 气气温在 6.55100.3之间。县境多多山，气气温垂直直变化明明显。冬冬季盛吹吹西北季季风，寒寒冷一月月平均气气温为-7.55，夏季季吹东南南季风,天气炎炎热多雨雨，七月月平均气气温在222以上， HYPERLINK /view/

21、659490.htm 无霜期期约为1135天天。年际际变化大大，地区区差异大大，降水水由北向向南递增增，东西西走向的的山脉迎迎风坡降降水较多多，背风风坡降水水少。由由此可见见，全县县降水丰丰沛， HYPERLINK /view/2535485.htm 雨雨热同期期，对农农林牧各各业生产产较为有有利。兴兴隆河流流较多，多源于于县内中中部山地地，呈辐辐射状向向邻县分分流。主主要河流流有 HYPERLINK /view/162712.htm 滦河河、柳河河、撒河河、 HYPERLINK /view/66652.htm 黑河河等。其其中柳河河最长，源于兴兴隆县西西南六里里坪 HYPERLINK /vi

22、ew/4233.htm 山东东叶品，在本县县柳 HYPERLINK /view/136516.htm 河口口注入滦滦河。 2.1.3 交交通运输输 (1) 铁路路运输条条件 兴隆县县交通十十分便利利， HYPERLINK /view/274661.htm 京承承铁路纵纵贯兴隆隆全境。 (2) 公路路运输条条件 是京建建、津围围公路的的必经之之路，距距离京、津、唐唐、承均均在两小小时车程程之内。2.2 电厂建建设概况况 现有热热电厂装装机容量量为377MW机机组，建建设规模模为1台 1330t/h 和和2台775t/h次高高压循环环流化床床锅炉，配1 台 25MWW 背压压式汽轮轮发电机机和一台

23、台12MMW背压压式汽轮轮发电机机。本工工程环评评于 220133 年 8 月，由河北北省环保保厅批复复。 3.2 脱硝还还原剂选选择3.2.1 还还原剂特特性 火电厂厂脱硝还还原剂选选择是整整个脱硝硝系统中中很重要要的一个个环节。目前，世界上上脱硝系系统最常用用的还原原剂有三三种：液液氨、氨氨水和尿尿素。 无水氨氨的特性性：亦名名液氨，为 GGB1222688-900 规定定之危险险品，危危险物编编号 2230003。无无色气体体,有刺刺激性恶恶臭味。液态氨氨变气态态氨时会会膨胀 8500 倍，并形成成氨云。氨蒸气气与空气气混合物物爆炸极极限 116225%(最易引引燃浓度度 177%)和和

24、遇高温温(933C 以以上)时时有爆炸炸的危险险，氨和和空气混混合物达达到上述述浓度范范围遇明明火会燃燃烧和爆爆炸，如如有油类类或其它它可燃性性物质存存在，则则危险性性更高。 氨水的的特性：氨水与与无水氨氨都属于于危险化化学品。氨溶液液：含氨氨500%的氨氨溶液，危险货货物编号号为 2230003。335%含氨50%为危危险货物物品名表表、危险化化学品名名录(20112版)规定之之危险品品，危险险物编号号为 2220225。110%含氨35%的氨溶溶液，危危险货物物编号为为825503；用于脱脱硝的还还原剂通通常采用用 200%225%浓浓度的氨氨水。无无色透明明液体，易分解解放出氨氨气，温温

25、度越高高，分解解速度越越快，可可形成爆爆炸性气气氛。若若遇高热热，容器器内压增增大，有有开裂和和爆炸的的危险。与强氧氧化剂和和酸剧烈烈反应。与卤素素、氧化化汞、氧氧化银接接触会形形成对震震动敏感感的化合合物。接接触下列列物质能能引发燃燃烧和爆爆炸：三三甲胺、氨基化化合物、1-氯氯-2，4-二二硝基苯苯、邻氯代硝硝基苯、铂、二二氟化三三氧、二二氧二氟氟化铯、卤代硼硼、汞、碘、溴溴、次氯氯酸盐、氯漂、氨基化化合物、塑料和和橡胶。腐蚀铜铜、黄铜铜、青铜铜、铝、钢、锡锡、锌及及其合金金等等。 尿素的的特性：尿素是是白色或或浅黄色色的结晶晶体，易易溶于水水，水溶溶液呈中中性反应应。不同同尿素浓浓度的水水

26、溶液有有不同结结晶温度度，400%(重重量)尿尿素水溶溶液结晶晶温度约约 2、500%(重重量)尿尿素水溶溶液结晶晶温度约约 188。固体体的尿素素，吸湿湿性较强强，因在在尿素生生产中加加入石蜡蜡等疏水水物质、或用防防湿薄膜膜形成 Metthyllenee Diiureea(MMDU)，其吸吸湿性大大大下降降。与无无水氨及及有水氨氨相比，尿素是是无毒、无害的的化学品品，是农农业常用用的肥料料，无爆爆炸可能能性，完完全没有有危险性性。尿素素在运输输、储存存中无需需安全及及危险性性的考量量，更不不须任何何的紧急急程序来来确保安安全。3.2.2 还还原剂特特点 在燃煤煤电厂脱脱硝工艺艺中直接接参加化

27、化学反应应的是还还原剂氨氨气。氨氨气有二二种制备备方法，即直接接法和间间接法。直接法法通过液液氨或氨氨水汽化化制取氨氨气；间间接法即即为水解解或热解解尿素法法制取氨氨气。因因此，选选择还原原剂原料料主要有有三类：液氨、氨水、尿素。主要特特点如下下： (1) 液氨氨的投资资、运输输和使用用成本为为三者最最低，但但液氨属属于易燃燃易爆物物品，必必须符合合国家有有关的法法规和劳劳动安全全卫生标标准的要要求，其其运输、存储涉涉及应有有严格的的安全保保证和防防火措施施。 (2) 脱硝硝所用氨氨水的质质量百分分比一般般在 220330%，较液氨氨安全，但运输输体积大大，运输输成本相相对液氨氨高。 (3)

28、尿素素是一种种颗粒状状的农业业肥料，安全无无害，但但用其制制氨的系系统复杂杂、设备备多，初初投资大大，大量量尿素的的存储还还存在潮潮解的问问题。 在这三三种还原原剂原料料中，最最早的 SNCCR 系系统是采采用液氨氨作为还还原剂的的，不管管是液氨氨还是氨氨水都可可以使用用。液氨氨为高压压储存，氨水浓浓度达到到 288%时，也有相相当大的的储存压压力，使使得氨水水的储存存系统变变得复杂杂和昂贵贵。如果果使用氨氨水，一一般也是是用 220%浓浓度的氨氨水，然然而随着着浓度的的减小，所需的的储存容容积会增增加，从从而提高高了投资资费用。3.2.3 还还原剂选选择 本项目目 13 号号炉若采采用的是是

29、 SNNCR 脱硝工工艺，还还原剂氨氨水和尿尿素比较较，见表表 3.2-11。 表 33.2-1 SNCCR 脱脱硝还原原剂液氨氨和尿素素比较项目氨水尿素品质要求求质量分数数20/25%，残渣含含量0.33g/ll，色度/号80号纯度应保保证总氮氮含量在在46.3%以以上合格格品技术工艺艺成熟成熟成熟占地较大小系统复杂杂性较简单简单还原剂的的消耗高低还原剂的的费用低高运输费用用低较高安全性有毒无害存储条件件阴凉通风风处常压、干干态存储方式式储罐(液液态)料仓(微微粒状)制备方法法20-225%浓浓度的氨氨水溶液液10%浓浓度的还还原剂系统响应应性快慢最佳反应应温度850105509001100

30、0管道堵塞塞现象无有初投资费费用低低运行费用用低低设备安全全要求应符合GGB1550危危险化学学品安全全管理条条例等等相关规规定 由表 3.22-1 可以看看出，采采用 SSNCRR 喷喷入炉膛膛的还原原剂应在在最佳烟烟气温度度区间内内与烟气气中的 NOxx 反应应，并通通过喷枪枪的布置置获得最最佳的烟烟气还还原剂混混合程度度以达到到最高的的脱硝效效率。如如采用氨氨水作为为还原剂剂，最佳佳反应温温度是 850010050。如采采用尿素素作为还还原剂，最佳反反应温度度是 990011000，而现现热电厂厂炉膛温温度在88309000,可以以满足要要求。 国内采采用 SSNCRR 脱硝硝还原剂剂多

31、采用用尿素，尿素运运输、储储存、输输送都无无需特别别的安全全防护措措施,只只需用普普通的聚聚丙烯编编织袋内内衬塑料料薄膜包包装运输输即可，但受温温度影响响很大，温度低低会因热热量不足足而反应应缓慢，造成还还原剂不不能完全全反应，其后果果是一方方面使得得脱硝效效率降低低，另一一方面使使大量未未完全反反应的氨氨随烟气气逃逸进进入大气气。 本项目目考虑到到所处区区域及场场地限制制，SNNCR 脱硝如如采用液液氨，对对安全要要求较高高，所以以建议采采用氨水水和尿素素共用的的脱硝系系统。3.3 公用工工程系统统及配套套设施现现状3.3.1 供供水 热电厂厂现有 1 条条供水管管线，供供水管管管径为 DN

32、4400，供水能能力可达达 14400mm3/hh，供水水能力能能满足热热电厂全全厂最大大耗水量量。3.3.2 供供电 经现场场调查，现有热热电厂厂厂用电系系统设计计时未考考虑脱硝硝装置的的用电负负荷，但但因为脱脱硝系统统用电负负荷很小小，所以以无需重重设脱硝硝电源。本项目目烟气脱脱硝供电电为低压压负荷，可从附附近区域域引接。3.3.3 气气源 公司原原有的螺螺杆式空空压机，排气压压力 00.8MMPa，主要用用于锅炉炉微油点点火系统统、锅炉炉吹灰调调节阀控控制气源源及检修修使用，用气量量很小，但是如如采用SSNCRR 脱硝硝，用气气量较大大，在 8m33/miin 左左右，原原产气量量不能满

33、满足烟气气脱硝改改造工程程压缩空空气的使使用。3.3.4 蒸蒸汽 脱硝系系统的蒸蒸汽主要要供尿素素溶解用用，而锅锅炉自用用蒸汽压压力为 0.881.3MPPa，可可满足脱脱硝工艺艺用汽要要求。因因此，脱脱硝工艺艺用汽可可就近从从热电厂厂辅汽联联箱引接接。 4 脱硝硝工艺方方案的选选择4.1 燃煤锅锅炉 NNOx 的生成成机理 通常所所说的氮氮氧化物物 NOOx 有有多种不不同形式式：N22O、NNO、NNO2、N2OO3、NN2O44 和 N2OO5，其其中NOO 含量量超过 90%，NOO2 占占 510%，N22O 只只有 11%左右右。煤燃燃烧过程程中产生生的氮氧氧化物主主要是一一氧化氮

34、氮(NOO)和二二氧化氮氮(NOO2)，这二种种统称为为氮氧化化物(NNOx)，在煤煤燃烧过过程中氮氮氧化物物的生成成量和排排放量与与煤的燃燃烧方式式，特别别是燃烧烧温度和和过量空空气系数数等燃烧烧条件有有关。研研究表明明，在煤煤的燃烧烧过程中中生成 NOxx 的主主要途径径有三个个： (1) 热力力型 NNOx，它是空空气中的的氮气在在高温下下氧化而而生成的的 NOOx。 (2) 快速速型 NNOx，它是燃燃烧时空空气中的的氮和燃燃料中的的碳氢离离子团如如 HCC 等反反应生成成的 NNOx。 (3) 燃料料型 NNOx，它是燃燃料中含含有的氮氮化合物物在燃烧烧过程中中热分解解而又接接着氧化

35、化而生成成的 NNOx。 这这三种类类型的 NOxx，其各各自的生生成量和和煤的燃燃烧温度度有关，在电厂厂锅炉中中燃料型型NOxx 是最最主要的的，其占占 NOOx 总总量的 6080%，热力力型其次次，快速速型最少少。4.1.1 热热力型 NOxx 的生生成机理理 热力型型 NOOx 是是空气中中的氧(O2)和氮(N2)在燃料料燃烧时时所形成成的高温温环境下下生成的的NO 和 NNO2 的总和和，其总总反应式式为： N2+O22NNO NO+O2NOO2 热力型型氮氧化化物的生生成与燃燃烧温度度、氧分分解后的的氧原子子浓度、停留反反应时间间的关系系很大，当燃烧烧区域温温度低于于 10000时

36、，NNO 生生成量很很小；当当温度在在 1330015000时，NNO的浓浓度在 500010000pppm，而且随随着温度度的升高高，氮氧氧化物生生成速度度按指数数规律增增加。因因此，温温度对热热力型氮氮氧化物物的生成成具有决决定作用用。一般般煤粉炉炉热力氮氮氧化物物占 110220%。 根据热热力型 NOxx 的生生成过程程，要控控制其生生成，就就需要降降低锅炉炉炉膛中中燃烧温温度，并并避免产产生局部部高温区区，以降降低热力力型 NNOx 的生成成。4.1.2 燃燃料型 NOxx 的生生成机理理 燃料型型 NOOx 的的生成是是燃料中中的氮化化合物在在燃烧过过程中进进行热分分解，继继而进一

37、一步氧化化反应而而生成的的 NOOx，称称为燃料料型 NNOx。在 66008000时就会会生成燃燃料型 NOxx。燃煤煤电厂锅锅炉中产产生的 NOxx 中有有 755900%是燃燃料型 NOxx。因此此，燃料料型 NNOx 是燃煤煤电厂锅锅炉产生生的 NNOx 的主要要途径。研究燃燃料型 NOxx 的生生成和破破坏机理理，对于于控制燃燃烧过程程中 NNOx的的生成和和排放，具有重重要的意意义。 燃料型型 NOOx 的的生成和和破坏过过程不仅仅和煤种种特性、燃料中中的氮化化合物受受热分解解后在挥挥分和焦焦炭中的的比例、成分和和分布有有关，而而且其反反应过程程还和燃燃烧条件件(如：温度和和氧)及

38、及各种成成分的浓浓度等密密切相关关。研究究它的生生成机理理，大约约有以下下规律： 燃料在在进入炉炉膛被加加热后，燃料中中的氮有有机化合合物首先先被热分分解成氰氰(HCCN)、氨(NNH4)和 CCN 等等中间产产物，它它们随挥挥发分一一起从燃燃料中析析出，它它们被称称为挥发发分 NN。挥发发分 NN 析出出后仍残残留在燃燃料中的的氮化合合物，被被称为焦焦炭 NN。随着着炉膛温温度的升升高及煤煤粉细度度的减小小(煤粉粉变细)，挥发发分 NN 的比比例增大大，焦炭炭 N 的比例例减小。挥发分分 N 中的主主要氮化化合物是是 HCCN 和和 NHH3，它它们遇到到氧后，HCNN 首先先氧化成成 NC

39、CO，NNCO 在氧化化性环境境中会进进一步氧氧化成 NO，如在还还原性环环境中，NCOO 则会会生成 NH，NH 在氧化化性环境境中会进进一步氧氧化成 NO，同时又又能与生生成 NNO 进进行还原原反应，使 NNO 还还原成 N2，成为 NO 的还原原剂。 主要反反应式如如下： 在氧化化性环境境中，HHCN 直接氧氧化成 NO： HCNN+ONCCO+HH NCOO+ONOO+COO NCOO+OHHNOO+COO+H 在还原原性环境境中，NNCO 生成 NH： NCOO+HNHH+COO 如 NNH 在在还原性性环境中中： NH+HN+HH2 NH+NON22+OHH 如 NNH 在在氧化

40、性性环境中中： NH+O2NOO+OHH NH+OHNOO+H22 NH33 氧化化生成 NO： NH33+OHHNHH2+HH2O NH33+ONHH2+OOH NH22+ONOO+H22 以上反反应生成成的 NNOx 燃烧过过程中如如遇到烃烃(CHHm)或或碳(CC)时，NO 将会被被还原成成氮分子子 N22，这一一过程被被称为 NO 的再燃燃烧或燃燃料分级级燃烧。根据这这一原理理，将进进入锅炉炉炉膛的的煤粉分分层分级级引入燃燃烧的技技术，可可以有效效的控制制 NOOx 的的生成排排放。 在在一般情情况下，燃料型型 NOOx 的的主要来来源是挥挥发分 N，其其占总量量的 660880%，其

41、余为为焦炭 N 所所形成，占到 2040%。在氧氧化性环环境中生生成的 NOxx 遇到到还原性性气氛时时，还会会还原成成 N22。因此此，锅炉炉燃烧最最初形成成的 NNOx，并不等等于其排排放浓度度，而随随着燃烧烧条件的的改变，生成的的 NOOx 可可能被还还原或称称被破坏坏。煤中中的 NN 在燃燃烧过程程中转化化为 NNOx 的量与与煤的挥挥发份及及燃烧过过量空气气系数有有关，在在过量空空气系数数大于 1 的的氧化性性气氛中中，煤的的挥发分分越高，NOxx 的生生成量越越多，若若过量空空气系数数小于 1，高高挥发分分燃煤的的 NOOx 生生成量较较低，其其主要原原因是高高挥发分分燃料迅迅速燃

42、烧烧，使燃燃烧区域域氧量降降低，不不利于 NOxx 的生生成。4.1.3 快快速型 NOxx 的生生成机理理 快速型型 NOOx 主主要是指指燃料中中的碳氢氢化合物物在燃料料浓度较较高区域域燃烧时时所产生生的烃与与燃烧空空气中的的 N22 分子子发生反反应，形形成的 CN、HCNN，继续续氧化而而生成的的 NOOx。因因此，快快速型 NOxx 主要要产生于于碳氢化化合物含含量较高高、氧浓浓度较低低的富燃燃料区，多发生生在内燃燃机的燃燃烧过程程。而在在燃煤锅锅炉中，其生成成量很小小。4.2 脱硝工工艺简介介 目前，控制 NOXX 排放放的措施施大致分分为三类类，第一一类是低低氮燃烧烧技术，通过各

43、各种技术术手段，抑制或或还原燃燃烧过程程中生成成的 NNOX，来降低低氮氧化化物排放放；第二二类是炉炉膛喷射射脱硝技技术；第第三类是是烟气净净化技术术，包括括湿法脱脱硝技术术和干法法脱硝技技术。这这些技术术可单独独或组合合使用。4.2.1 低低氮燃烧烧技术(简称 LNBB) 由 NNOx 的形成成条件可可知，对对 NOOx 的的形成起起决定作作用的是是燃烧区区域的温温度和过过量空气气量。因因此，低低氮燃烧烧技术就就是通过过控制燃燃烧区域域的温度度和空气气量，以以达到阻阻止 NNOx生生成及降降低其排排放的目目的。 现代低低氮燃烧烧技术将将煤质、制粉系系统、燃燃烧器、二次风风及燃尽尽风等技技术作

44、为为一个整整体考虑虑，以低低氮燃烧烧器与空空气分级级为核心心，在炉炉内组织织适宜的的燃烧温温度，气气氛与停停留时间间，形成成早期的的、强烈烈的、煤煤粉快速速着火欠欠氧燃烧烧，利用用燃烧过过程产生生的氮基基中间产产物来抑抑制或还还原已经经生成的的 NOOx。目目前，对对低氮燃燃烧技术术的要求求是，在在降低 NOxx的同时时，使锅锅炉燃烧烧稳定，且飞灰灰含碳量量不能超超标，并并兼顾锅锅炉防结结渣与腐腐蚀等问问题。常用的低低 NOOx 燃燃烧技术术有如下下几种： (1) 燃烧烧优化燃烧优化化是通过过调整锅锅炉燃烧烧配风，控制 NOxx 排放放的一种种实用方方法。循循环流化化床锅炉炉在这一一点上已已经

45、做到到了改进进，可以以有效的的抑制氮氮氧化物物的产生生。煤种不同同燃烧所所需的理理论空气气量也不不同。因因此，在在运行调调整中，必须根根据煤种种的变化化，随时时进行燃燃烧配风风调整。 (2) 空气气分级燃燃烧技术术 空气分分级燃烧烧技术是是目前应应用较为为广泛的的低 NNOx 燃烧技技术，它它的主要要原理是是将燃料料的燃烧烧过程分分段进行行。该技技术是将将燃烧用用风分为为一、二二次风，减少煤煤粉燃烧烧区域的的空气量量(一次次风)，提高燃燃烧区域域的煤粉粉浓度，推迟一一、二次次风混合合时间，这样煤煤粉进入入炉膛时时就形成成了一个个富燃料料区，使使燃料在在富燃料料区进行行缺氧燃燃烧，充充分利用用燃

46、烧初初期产生生的氮基基中间产产物，提提高燃烧烧过程中中的 NNOx 自还原原能力，以降低低燃料型型 NOOx 的的生成。缺氧燃燃烧产生生的烟气气再与二二次风混混合，使使燃料完完全燃烧烧。 该技术术主要是是通过减减少燃烧烧高温区区域的空空气量，以降低低 NOOx 的的生成技技术。它它的关键键是风的的分配，一般情情况下，一次风风占总风风量的 2535%。对于于部分锅锅炉风量量分配不不当，会会增加锅锅炉的燃燃烧损失失，同时时造成受受热面的的结渣腐腐蚀。因因此，该该是技术术多应用用于新锅锅炉的设设计及燃燃烧器的的改造中中。 (3) 燃烧烧分级燃燃烧技术术 该技术术是将锅锅炉的燃燃烧分为为二个区区域进行

47、行，将 85%左右的的燃料送送入第一一级燃烧烧区进行行富氧燃燃烧，生生成大量量的 NNOx，在第二二级燃烧烧区送入入 155%的燃燃料(天天然气为为主)，进行缺缺氧燃烧烧，将第第一区生生成的 NOxx 进行行还原，同时抑抑制 NNOx 的生成成，可降降低 NNOx 的排放放。 (4) 烟气气再循环环技术 该技术术是将锅锅炉尾部部的低温温烟气直直接送入入炉膛或或与一次次风、二二次风混混合后送送入炉内内，降低低了燃烧烧区域温温度，同同时降低低了燃烧烧区域的的氧的浓浓度，所所以降低低了 NNOx 的生成成量。该该技术的的关键是是烟气再再循环率率的选择择和煤种种的变化化。 (5) 低 NOxx 燃烧烧

48、器 将空气气分级及及燃料分分级的原原理应用用于燃烧烧器的设设计，尽尽可能的的降低着着火区的的氧浓度度和温度度，从而而达到控控制 NNOx 生成量量的目的的，这类类特殊设设计的燃燃烧器就就是低 NOxx 燃烧烧器，一一般可以以降低 NOxx 排放放浓度的的 300600%。4.2.2 炉炉膛喷射射脱硝技技术 炉膛喷喷射脱硝硝实际上上是在炉炉膛上部部喷射某某种物质质，使其其在一定定的温度度条件下下还原以以生成的的 NOOx，以以降低 NOxx 的排排放量。它包括括喷水、喷二次次燃料和和喷氨等等。但喷喷水和二二次燃料料的方法法，尚存存在着如如何将 NO 氧化为为 NOO2 和和解决选选择性非非反应的

49、的问题，因此，目前还还不成熟熟。下面面着重介介绍喷氨氨(或尿尿素)法法。 喷氨法法是一种种选择性性降低 NOxx 排放放量的方方法(因因喷入的的氨只与与烟气中中的 NNOx 发生反反应，而而不与烟烟气中的的其他成成分反应应)，当当不采用用催化剂剂时，NNH3 还原 NOxx 的反反应只能能在8550110500(或 900011100)这一一狭窄的的温度范范围内进进行。因因此，这这种方法法又称为为选择性性非催化化脱硝法法(SNNCR)。氨的的喷入地地点一般般在炉膛膛上部烟烟气温度度在 885010550(或9000111000)范围围内的区区域。当当氨和烟烟气中 NOxx 接触触时，会会发生下

50、下面的还还原反应应： 4NHH3+44NO+O26H22O+44N2 4NHH3+22NO22+O226H22O+33N2 4NHH3+66NO6H22O+55N2 8NHH3+66NO2212HH2O+7N22 采用该该方法要要解决好好两个问问题：一一是氨的的喷射点点选择，要保证证在锅炉炉负荷变变动的情情况下，喷入的的氨均能能在 885010550(或 900011100)范围围内与烟烟气反应应。一般般在炉墙墙上开设设多层氨氨喷射口口。二是是喷氨量量的选择择要适当当，少则则无法达达到预期期的脱除除 NOOx 的的效果，但氨量量过大，将在尾尾部受热热产生硫硫酸铵，从而堵堵塞并腐腐蚀空气气预热器

51、器，因此此，要求求尾部烟烟气中允允许的氨氨的泄露露量应小小于 110pppm，在在这一条条件限制制下，非非催化烟烟气喷氨氨脱硝法法的 NNOx 降低率率为 330550%。 非催化化烟气喷喷氨脱硝硝法投资资少，运运行费用用也低，但反应应温度范范围狭窄窄，目前前在欧洲洲和美国国的 3300MMW 燃燃煤电站站锅炉上上已有采采用该法法运行经经验，但但市场占占有率较较低。4.2.3 烟烟气脱硝硝技术 由于低低 NOOx 燃燃烧技术术降低 NOxx 的排排放是比比较低的的(一般般在 550%以以下)，因此，当 NNOx的的排放标标准要求求比较严严格时，就要考考虑采用用燃烧后后的烟气气处理技技术来降降低

52、 NNOx 的排放放量。烟烟气脱硝硝分为干干法、湿湿法。 (1) 干法法烟气脱脱硝技术术 干法烟烟气脱硝硝技术包包括采用用催化剂剂来促进进 NOOx 的的还原反反应的选选择性催催化还原原脱硝法法、电子子束照射射法和电电晕放电电等离子子体同时时脱硫脱脱硝法。 1) 选择性性催化还还原脱硝硝法(SSCR) 采用该该法脱硝硝的反应应温度取取决于催催化剂的的种类，催化剂剂室应布布置在尾尾部烟道道中相应应的位置置。该方方法能达达到 660990%的的 NOOx 降降低率。选择性性催化剂剂脱硝法法的系统统主要由由催化剂剂反应器器、催化化剂和氨氨储存和和喷射系系统所组组成。催催化剂反反应器在在锅炉烟烟道中的

53、的布置有有三种可可能方案案： 锅炉炉省煤器器后、空空气预热热器前温温度在 32004220的位置置(以下下简称前前置式布布置)。 优点：温度范范围适合合于大多多数催化化剂的工工作温度度。 缺点：催化剂剂宜中毒毒，催化化剂反应应器宜受受飞灰磨磨损，反反应器蜂蜂窝状通通道宜堵堵塞，催催化剂宜宜烧结，不适合合于高活活性催化化剂。 布置置在静电电除尘器器和空气气预热器器之间 该法由由于静电电除尘器器无法在在 30004400温度下下正常工工作，因因此很少少采用。 布置置在 FFGD 之后(以下简简称后置置式布置置) 当锅炉炉尾部烟烟道装有有湿法脱脱硫装置置(FGGD)时时，可将将催化剂剂反应器器装于

54、FGDD 之后后，使催催化剂工工作在无无尘、无无 SOO2 的的烟气中中，故可可采用高高活性催催化剂，并使反反应器布布置紧凑凑，但由由于烟气气温度低低(500600)，难难以达到到催化剂剂的工作作温度，因此，须在烟烟道内加加装燃油油或燃气气的燃烧烧器，或或蒸汽加加热器来来加热烟烟气，从从而增加加了能源源消耗和和运行费费用。 目目前采用用最多的的布置方方式是前前置式布布置。 2) 电子束束照射同同时脱硫硫脱硝技技术 电电子束氨氨法烟气气脱硫脱脱硝技术术(简称称 EAAFGDD 技术术)是一一种以氨氨作为脱脱硫脱硝硝剂，燃燃煤锅炉炉(机组组)产生生的烟气气经除尘尘后，主主要含 SO22、NOOX、

55、NN2、HH2O。它们在在电子加加速器产产生的电电子束流流辐照下下，经电电离、激激发、分分解等作作用，可可生成活活性很强强的离子子、激发发态分子子。在电电子束的的作用下下，与氨氨反应生生成硫酸酸铵和硝硝酸铵微微粒，通通过除尘尘器(副副产物收收集器)予以除除去，从从而达到到净化烟烟气的目目的。主主要反应应如下： H 22 SOO4 + 2 NH 3 =( NNH 44 ) 2 SSO4 HNOO 3 + NHH 3 = NHH 4 NO33 SO22 + 2 NH 3 + H 2 OO + 1 / 22O2 =( NNH 44 ) 2 SSO4 为提高高脱除率率，更好好地回收收和利用用生成物物，

56、加入入氨、石石灰水等等添加剂剂，生成成固体化化学肥料料硫酸铵铵和硝酸酸铵。电电子束辐辐射处理理烟气技技术地优优点有：能同时时脱硫脱脱硝，处处理过程程中不用用触媒，不产生生二次污污染，不不受尘埃埃影响，因是干干式处理理法，不不影响原原系统地地热效率率，烟气气可不必必再加热热即从烟烟囱排放放。添加加氨时，副产品品可作为为肥料使使用。 EAFGDD 技术术国外自自 l9970 年开始始研究，先后有有 100 余个个国家从从事该技技术的研研究，现现已建成成的各类类装置有有 300 余座座，其中中工业化化装置有有 5 座，最最大装置置的处理理量为 2000MW机机组产生生的烟气气。 EAFGDD 技术术

57、存在着着系统可可用率不不高、氨氨损较大大、能耗耗大、脱脱硫脱硝硝效率较较低、固固硫固氮氮反应后后生成的的化肥能能否有效效捕集和和设备容容易阻塞塞的问题题，加上上氨法起起步晚、业绩少少，主要要设备如如大功率率的电子子束加速速器和脉脉冲电晕晕发生装装置还在在研制阶阶段。这这些都是是制约氨氨法在烟烟气脱硫硫上推广广的因素素，一直直没有被被企业和和环保部部门完全全接受。由于部部分相关关技术的的限制，目前在在大型锅锅炉上应应用尚有有一定困困难。国国内目前前的应用用有：成成都热电电厂 33.01105mm3/hh 的电电子束氨氨法示范范装置，杭州协协联热电电有限公公司建成成了3.05441055m3/h

58、的的商业化化装置；北京京京丰热电电有限责责任公司司 1550MWW 燃煤煤发电机机组排放放烟气的的高技术术产业化化示范工工程。 由于该该项技术术存在明明显的缺缺点(系系统可用用率不高高、氨损损较大、能耗大大、脱硫硫脱硝效效率较低低)，因因此不作作推荐。 3) 电晕放放电等离离子体同同时脱硫硫脱硝技技术 电晕放放电过程程中产生生的活化化电子(5220Evv)在与与气体分分子碰撞撞的过程程中会产产生OHH、O22H、NN、O 等自由由基和 O3。这些活活性物种种引发的的化学反反应首先先把气态态的 SS02 和 NN0 x转转变为高高价氧化化物，然然后形成成 HNNO3 和 HH2SOO4。在在有氨

59、注注入的情情况下，进一步步生成硫硫酸氨和和硝酸氨氨等细颗颗粒气溶溶胶。产产物用常常规方法法(ESSP 或或布袋)收集，完成从从气相中中的分离离。 锅炉排排放的烟烟气首先先经过一一级除尘尘，去掉掉 800%左右右的粉尘尘。之后后将烟气气降温到到 700800目前降降温的方方法有两两种：一一是热交交换器，二是喷喷雾增湿湿降温。INCCT 在在 Kaaweccyn 电厂采采用了一一种干底底喷雾技技术。一一般增湿湿后的烟烟气含 H200 在 10%左右。降温后后的烟气气与化学学计量比比的氨混混合进入入等离子子体反应应器，反反应产物物由二次次除尘设设备收集集。采用用 ESSP 或或布袋均均可，但但选择布

60、布袋更优优。最后后洁净的的烟气从从烟囱排排出。 电晕放放电法与与电子束束辐照法法是类似似的方法法，只是是获得高高能电子子的渠道道不同，电子束束法的高高能电子子束(55008000keVV)是由由加速器器加速得得到。后后者的活活化电子子(520EEv)则则由脉冲冲流柱电电晕的局局部强电电场加速速得到。该方法法的 NNOx 脱除率率相当可可观，其其投资和和运行费费用也相相对较低低，但目目前由于于脉冲电电源等技技术尚不不成熟，因此，距离大大面积工工业应用用还有一一段距离离。 (2) 湿法法烟气同同时脱硫硫脱硝技技术 传统湿湿法烟气气脱硝有有两大类类，一类类是利用用燃煤锅锅炉已装装有烟气气洗涤脱脱硫装