火電廠煙氣脫硝改造工藝系統(tǒng)優(yōu)化

1、引言

我國是以煤燃為主的發(fā)展中國家，其能源構(gòu)成以煤炭為主。據(jù)統(tǒng)計,我國大氣污染物中NOx 60 %來自于煤的燃燒, 其中, 火電廠發(fā)電用煤又占了全國燃煤的70%。2000年我國火電廠氮氧化物排放量控制在500萬噸左右,按照目前的排放控制水平,到2020 年,氮氧化物排放量將達(dá)到1 000 萬噸以上。根據(jù)2011年國家發(fā)布的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)，公司現(xiàn)有發(fā)電鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)組自2014年7月1日起執(zhí)行氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)為200mg/Nm3。目前株電公司2×310MW機(jī)組NOx排放值在500 mg/Nm3左右，為實現(xiàn)國家“十二五”節(jié)能減排的環(huán)保規(guī)劃目標(biāo)，對現(xiàn)役機(jī)組進(jìn)行煙氣脫硝改造勢在必行。本文結(jié)合株電公司機(jī)組自身特點在脫硝改造工藝系統(tǒng)方面取得了一些改進(jìn)。

2、株電公司#4機(jī)組脫硝工程簡介

株電公司310MW#4機(jī)組實施煙氣脫硝改造工程，是積極響應(yīng)國家“十二五”節(jié)能減排政策的具體體現(xiàn)，也是株電公司成為環(huán)境生態(tài)文明的環(huán)保電廠的重要標(biāo)志。該工程的建成，年減排氮氧化物能力可達(dá)5530.6噸，這對于改善株洲市的大氣環(huán)境質(zhì)量有著重要作用，環(huán)境與社會效益顯著。

大唐華銀株洲發(fā)電有限公司 310MW 機(jī)組#4 鍋爐煙氣脫硝改造工程，采用選擇性催化還原(SCR)脫硝工藝，高灰高溫型 SCR 布置方式，設(shè)計 NOx 入口濃度1000mg/Nm3，SCR 裝置 出 口 NOx 濃 度小 于 200mg/Nm3，在 #4 鍋爐 現(xiàn) 有40%~100% BMCR 工況及實際煤種的煙氣量條件下脫硝效率大于 80%，脫硝催化劑層按“2+2”設(shè)置。當(dāng)環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)提高，催化劑層采用“3+1”的設(shè)置時 SCR 裝置出口NOx 濃度可達(dá)不大于 100 mg/Nm3排放要求，可滿足國家的將來有關(guān)安全、環(huán)保等更嚴(yán)格的強(qiáng)制性法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的要求。

圖1 尿素?zé)峤庵瓢泵撓跸到y(tǒng)圖

3、脫硝工藝系統(tǒng)優(yōu)化簡介

3.1尿素?zé)峤夥ǖ牟捎?/p>

傳統(tǒng)制氨技術(shù)中主要采用液氨法，通過液體氨進(jìn)行制備，優(yōu)化方案中則使用尿素顆粒進(jìn)行制備，袋裝尿素顆粒通過人工破袋后倒入溶解罐中，與除鹽水混合配制成50%質(zhì)量的溶液，配制好的尿素溶液通過混合泵打到溶液儲罐中，通過循環(huán)泵輸送到計量分配裝置上，與加熱后的熱一次風(fēng)在熱解爐中進(jìn)行混合，生成含量為5%左右的氨氣。如下圖2。

圖2 尿素?zé)峤饬鞒虉D

尿素?zé)峤夥ㄅc液氨法比較具有以下優(yōu)勢，詳見下表2，

表2尿素?zé)峤夥ㄅc液氨法的比較

綜合考慮本工程的具體特點，株電公司地處市中心，且廠區(qū)場地狹小，居民區(qū)安全距離很難滿足要求，因此本次脫硝改造使用尿素作為還原劑的方案最滿足要求。