循环流化床锅炉烟气脱硝改造工程项目可行性研究报告Word文档格式.docx
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4.2自2012年1月1日起，新建火力发电锅炉及燃气轮机组执行表1规定的烟尘、二氧化硫、氮氧化物和烟气黑度排放限值。
4.3自2015年1月1日起，燃煤锅炉执行表1规定的汞及其化合物排放限值。
表1火力发电锅炉及燃气轮机组大气污染物排放浓度限值
（单位：
mg/m3（烟气黑度除外））
序号
燃料和热能转化设施类型
污染物项目
使用条件
限值
污染物排放监控位置
1
燃煤锅炉
烟尘
全部
30
烟囱或烟道
二氧化硫
新建锅炉
100
200
（1）
现有锅炉
200
400
（1）
氮氧化物
（以NO2计）
200
（2）
汞及其化合物
0.03
注：
（1）位于广西壮族自治区、重庆市、四川省和贵州省的火力发电锅炉执行该极限值。
（2）采用W型火焰炉膛的火力发电锅炉，现有循环流化床火力发电锅炉，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执行该极限值。
4.4重点地区的火力发电锅炉及燃气轮机组执行表2规定的大气污染物特别排放限值。
执行大气染物特别排放限值的具体地域范围、实施时间，由国务院环境保护行政主管部门规定。
表2大气染物特别排放限值
单位：
mg/m3（烟气黑度除外）
根据最新的火电厂大气污染物排放标准标准、阜宁县减排要求，需实施锅炉烟气脱硝改造工程，脱除烟气中的NOx，使之达到环保排放要求。
并且根据排放标准发展趋势，本项目按100mg/Nm3排放标准建设，以满足今后日益严格的排放要求。
1.6设计依据
1.6.1设计参数
1.6.1.1锅炉参数
项目
#1
#3
备注
锅炉型式
YG/75-5.29-M12
YG/75-5.29-M18
额定蒸发量
75t/h
过热蒸汽压力
5.29MPa
烟气量（105m³
/h）
1.4
1.51
过热蒸汽温度
485℃
排烟温度
135℃
110—140℃
锅炉耗煤量
12.09t/h
锅炉效率
89%
86%
1.6.1.2燃煤煤质资料
名称
符号
单位
设计煤种
校核煤种
收到基碳
Car
%
51.21
32.3
收到基氢
H
4.2
收到基氮
N
0.92
收到基氧
O
9.47
收到基硫
St,ar
0.7
1.50
收到基灰分
Aar
25.5
38.7
全水分
Mt
8
12.6
干燥无灰挥发份
Vdaf
收到基低位发热值
Qnct,at
kJ/kg
20339.5
16429.92
1.6.1.3要求排放标准
1.6.1.3.1烟气排放
脱硝效率：
≥60%
NOx：
<
100mg/Nm3
1.6.1.3.2噪声≤85dB
1.6.2设计标准
1）《中华人民共和国环境保护法》;
2）《建设项目环境保护管理条例》国务院令253号;
3）《开发建设活动环境管理人员行为规范》;
4）《开发建设项目水土保持方案管理办法》;
5）《建筑施工场界噪声限制》
6）《火力发电厂烟气脱硝设计规程》DL/T5196-2004
7）《火电厂烟气脱硝工程技术规范-烟气循环流化床法》HJ/T178-2005
8）《工业噪声控制设计标准》
9）《电力工业技术管理法规》
10）《火电厂烟气排放连续监测技术规范》HJ/T75-2001
11）《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2003
12）《污水综合排放标准》GB8978-1996
13）《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90
14）《建筑抗震设计规范》GB50011-2001（2008年版）；
15）《电力建设施工及验收技术规范》
2脱硝工艺的选择
2.1常见脱硝工艺
目前，降低火电行业NOx排放量的方法主要有燃烧中控制和烟气脱氮。
燃烧中控制是指通过采用低NOx燃烧器，优化配风，加燃尽风，烟气回燃等手段来减少锅炉燃烧产生的NOx。
该控制法的优点是投资少、见效快。
但这种方式受炉膛工况影响大，与运行水平有很大关系，而且，会在一定程度上降低燃烧效率，使得不完全燃烧热损失增加。
烟气脱氮法主要有电子束法、吸附法、液体吸收法、微生物法、选择性非催化法（SNCR）和选择性催化法（SCR）。
现将其各种方法的原理，优、缺点综述如下：
2.1.1电子束法
电子束照射法脱硫脱氮技术是一种物理与化学相结合的高新技术，是在电子加速器的基础上逐渐发展起来的，已引起了国内外专家的广泛重视。
电子束照射法是利用电子加速器产生的高能等离子体氧化烟气中的SO2和NOx等气态污染物。
经电子束照射，烟气中的SO2和NOx接受电子束而强烈氧化，在极短时间内（约十万分之一秒）被氧化成硫酸和硝酸，氧化后的酸与加入的氨反应生成（NH4）2SO4和NH4NO3的微细粉粒，粉粒经捕集器回收作农肥，净化气体经烟囱排入大气。
但电子束照射法仍有不少缺点如：
（1）能量利用率低，当电子能量降到3eV以下后，将失去分解和电离的功能，剩余的能量将浪费掉；
（2）电子束法所采用的电子枪价格昂贵，电子枪及靶窗的寿命短，所需的设备及维修费用高昂；
（3）设备结构复杂，占地面积大，X射线的屏蔽与防护问题不容易解决。
上述原因限制了电子束法的实际应用和推广。
2.1.2吸附法
吸附法是利用吸附剂对NOx的吸附量随温度或压力的变化而变化的特点，通过周期性地改变操作温度或压力，控制NOx的吸附和解吸，使NOx从气源中分离出来，属于干法脱硝技术。
根据再生方式的不同，吸附法可分为变温吸附法和变压吸附法。
常用的吸附剂有杂多酸、分子筛、活性炭、硅胶及含NH3的泥煤等。
吸附法脱氮技术净化效率高，不消耗化学物质，设备简单，操作方便。
但是由于吸附剂吸附容量小、需要的吸附剂量大、设备庞大、需要再生处理，而且为间歇操作，投资费用较高，能耗较大。
2.1.3液体吸收法
液体吸收法是利用碱性溶液等吸收净化废气中的NOx。
常见吸收剂有：
水、NaOH、Ca（OH）2NH4OH、Mg（OH）2、稀HNO3等。
采用氧化吸收法、吸收还原法及络合吸收法等可提高NOx的吸收效率。
氧化吸收法是利用氧化剂如O2、O3、Cl2、ClO2、HNO3、KMnO4、NaClO2、NaClOH2O2等先将NO部分氧化为NO2，再用碱液吸收。
还原吸收法应用还原剂将NOx还原成N2，常用还原剂有（NH4）2SO4、（NH4）HSO3、Na2SO3等。
液相络合吸收法主要利用液相络合剂直接同NO反应，从而将NO从烟气中分离出来。
生成的络合物在加热时又重新放出NO，从而使NO能富集回收。
目前研究过的NO络合吸收剂有FeSO4、Fe（Ⅱ）-EDTA和Fe（Ⅱ）-EDTA-Na2SO4等。
吸收法工艺过程简单，投资较少，吸收剂来源广泛，又能以硝酸盐的形式回收利用废气中的NOx。
但是NOx去除效率低，能耗高，吸收废气后的溶液，易造成二次污染。
2.1.4微生物法
微生物法处理烟气脱氮就是利用微生物的生命活动将NOx转化为无害的无机物及微生物的细胞质。
由于该过程难以在气相中进行，所以气态的污染物先经过从气相转移到液相或固相表面的液膜中的传质过程，可生物降解的可溶性污染物从气相进入滤塔填料表面的生物膜中，并经扩散进入其中的微生物组织。
然后，污染物作为微生物代谢所需的营养物，在液相或固相被微生物降解净化[8]。
微生物法目前还处于实验阶段，且存在着明显的缺点，例如填料塔的空塔气速、烟气温度反硝化菌的培养、细菌的生长速度和填料的堵塞等等问题都有待于解决。
2.1.5选择性催化还原（SCR）
此法在国外已得到广泛应用。
实践证明，应用此法可在较低的温度下取得较高的NO去除效率，去除率可达80~90%。
SCR法应用最广的是氨选择催化还原法，即利用氨作为还原剂注入含NO的烟道气中，通常是气体热交换器的上游，NO在催化剂的作用下被还原为分子N和水。
SCR系统主要由反应器、催化剂、氯贮存罐和氯喷射器等组成。
具体反应式如下：
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
6NO2+8NH3→7N2+12H2O
4NH3+5O2→4NO+6H2O
4NH3+3O2→2N2+6H2O[6]
影响SCR法去除NOx的因素有如下几个方面：
（1）烟气的温度：
SCR法的适宜温度为300至400℃，当烟气的温度不在此范围时，处理效率将会大幅度降低。
（2）催化剂的活性：
SCR法所用的催化剂是有效元素Pt、Pa系贵金属和V、Cr、Mg、Fe、Ctl、Z、Co、Ni等的氧化物、盐及其混合物。
催化剂的组成和活性对SCR法的处理效率影响很大。
（3）硫酸铵的生成：
由于烟气中存在三氧化硫，未催化反应的NH通过反应器后形成硫酸铵。
图1—2SCR反应原理图
图1—3SCR系统图
图1—4SCR反应器实体剖图
2.1.6选择性非催化还原（SNCR）
选择性非催化还原（SelectiveNon-CatalyticReduction，以下简写为SNCR）技术是一种成熟的商业性NOx控制处理技术。
SNCR方法主要在850～1000℃下，将含氮的化学剂喷入贫燃烟气中，将NO还原，生成氮气和水。
而选择性催化还原（SelectiveCatalyticReduction，SCR），由于使用了催化剂，因此可以在低得多的温度下脱除NOx。
两种方法都是利用氮剂对NOx还原的选择性，以有效的避免还原氮剂与贫燃烟气中大量的氧气反应，因此称之为选择性还原方法。
两种方法的化学反应原理相同。
选择性非催化还原法（SNCR）烟气脱硝技术是目前主要的烟气脱硝技术之一。
在炉膛850~1000℃这一狭窄的温度范围内
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