热电分厂3215220t_h锅炉脱硝工程可研报告(编辑修改稿)

热电分厂3215220t_h锅炉脱硝工程可研报告(编辑修改稿)内容摘要：

蒙古亿利化学工业有限公司位于内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗树林召镇南 4 公里处，北距内蒙古包头市 35 公里。 达拉特旗位于内蒙古自治区西南部，黄河南岸，北与包头市隔 河相望，是鄂尔多斯市的北大门。 地理位置 鄂尔多斯市达拉特旗树林召镇。 气象条件 达拉特旗属典型大陆气候，其特征为少雨、多风、干燥、主导风向西风，春季多大风和沙尘暴，气温变化大，冬季寒冷而长，夏季炎热而短暂。 详细气象资料如下 : (1)气温 (℃ ) 极端最高： ℃ 极端最低： ℃ 最热月平均气温： ℃ 最冷月平均气温 :： ℃ 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3 220t/h 锅炉脱硝工程 可行性研究报告 9 (2)降雨量 (mm) 降雨集中在 9 月 年平均： 年最大： 681mm 日最大降雨量： 一次最 大降水量： 年平均蒸发量： 2200 mm (3)夏季平均气压 年平均： kPa 年最高： kPa 年最低： (4)相对湿度 年最小相对湿度： 2～ 6% 夏季相对湿度： 64% 最大相对湿度 70% (5)积雪 最大积雪： 17cm 最大雪压： 最大冻土深度： (6)风 年最多风向：西风或东风 年平均风速 ： 3 m/s 多年最大风速： 工程地质 据大量资料分析论 证和断裂带综合应力推测，达拉特旗地域本身可能发生破坏内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3 220t/h 锅炉脱硝工程 可行性研究报告 10 性地震。 根据《建筑抗震设计规范》（ GB 5001120xx），地震设防烈度为 8 度，设计基本地震加速度值为。 有关的大青山山前断裂，鄂尔多斯台地北缘裂及达拉特旗底隐伏断裂对厂址不构成影响，即厂址为相对稳定地段。 厂区地形地貌为开阔、平坦的冲洪积平原，可定为抗震有利地段，实测剪切波平均 值为 280m/s，属中硬场地，建筑场地类别为 II 类。 地下水埋深 米以下，在钻探 30 米深度内， 8 度地震时，场地内饱和砂土不需要考虑液化问题。  电厂大气污 染排放状况 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3 220t/h 锅炉，额定蒸发量为 3220t/h。 根据锅炉热力计算数据表，机组耗煤量为单台炉 38 吨 /小时。 表 24 为各机组大气污染物排放一览表。 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3 220t/h 锅炉脱硝工程 可行性研究报告 11 表 24 大气污染物排放现状一览表 机组号 耗煤量 (104 t/ a) 烟尘 （控制后） 排放浓度 (mg/Nm3) 单台年排放量 (t/a) NOX（控制前） 排放浓度 (mg/Nm3) 单台年排放量 (t/a)  电厂总体布置 本工程 厂区 总平面布置基本格局如下： 整个厂区从东到西依次排列。 锅炉一级 空气预热器出口位于锅炉钢架 K4排柱 EL＋ EL+，除尘器入口烟道支架位于锅炉钢架 E排柱与除尘器支架之间，顶部标高为EL+。 电厂废水排放及治理情况 （ 1）本工程工业废水考虑集中与分散相结合处理方式，按经常性废水、非经常性废水分类，选择其最佳处理方案。 （ 2）本工程经处理后的中水应达到或优于 GB/T1892020xx《城市污水再生利用城市杂用水水质》 （ 3） 本 工程 废水 经 处理后排放标准应符合 GB89781996《污水综合排放标准》中的一级标准。 全厂的工业废水全部回收处理综合利用，电厂排放的是循环排污水和达标处理后的生活废水。 电厂主要的热力控制方式和控制水平 主厂房采用炉、机、电（三炉 +两机 +公用）集中控制方式，全厂合用一套分散控制系统（ DCS），控制器（柜）分别按单元锅炉、单元汽机、公用分开设置。 在集中控制室内，运行人员能以 DCS 显示器和键盘为监控中心，辅以少量后备操作手段完成机组的启动、停止及正 常运行时的监视调整和事故工况下的紧急处理。 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3 220t/h 锅炉脱硝工程 可行性研究报告 12 7) 建设条件  催化剂、还原剂的供应条件 本脱硝工程催化剂采用成熟技术的催化剂。 目前市场上主流的氧化钛基的 SCR 催化剂有 3 种，分为蜂窝式、板式与波纹板式。 蜂窝式 SCR 催化剂具有模块化、耐久性能好、耐腐性能高、相对质量比较轻、长度易于控制、比表面积大、回收利用率高等优点。 板式催化剂具有对烟气的高尘环境适应能力强的优点，但具有比表面积小，相对压降大等特点。 抗飞灰能力较强。 但相同项目所需体积比蜂窝式大。 抗高温能力差。 波纹板式 SCR 催化剂的优点是，压降比较小，开孔率高， 相同工况下的催化剂体积小，重量轻，比表面积小，兼有板式和蜂窝式的缺点 ,一般用于低含尘。 但高温适应性好。 本工程 SCR 入口烟气含尘量为 ，烟气温度 ℃。 根据此工况，以上 3 种催化剂均可以使用。 蜂窝式催化剂比表面积大，单位体积内处理的烟气量较大，从而可以减小反应器尺寸，减少设备投资、土建投资等。 故综合考虑后，选用蜂窝式催化剂方案，并依据所选催化剂方案提出两种 SCR 反应器布置方案。 脱硝还原剂有三种：无水氨、氨水以及尿素。 表 31 是三种还原剂类型比较。 表 31 还 原 剂类 型比较 还 原 剂类 型 优 点 缺点 建 议 液 氨 反应剂成本最低； 蒸发成本最低； 投资较小； 储存体积最小。 氨站设计、运行考虑安全问题。 如果危险管理许可，可以使用。 氨 水 较安全。 2~3 倍的反应剂成本； 大约 10 倍高的蒸发能量； 较高的储存设备成本； 投资较大。 考虑到无水氨危险性而不使用时，使用氨水。 尿素 没有危险。 与无水氨相比，成本高 3~5 倍； 更高的蒸发能量； 更高的储存设备成本； 当法规不允许使用氨的情况下，推荐使用。 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3 220t/h 锅炉脱硝工程 可行性研究报告 13 投资较大。 本次可研针对 SCR 方案、低氮改造 +SCR 方案、 SNCR+SCR 方案进行研究。 对于 SCR 方案，液氨、氨水、尿素都可以作为还原剂，液氨和氨水，在反应原理上完全一致，不过如果采用氨水方案，与液氨相比，需要很高的蒸发热量成本、以及运输成本，故本次可研的 SCR 方案不对氨水方案进行研究。 对方案一 SCR（液氨）和方案二 SCR(尿素 )2 个方案进行研究、比选。 对于方案三：低氮改造 +SCR 方案，低氮改造是通过改变炉膛内燃烧方式 降低NOx 排放量 ，无需催化剂。 SCR 方案还原剂选择根据方案一和方案二的比选结果定。 对于方案四： SNCR+SCR 方案， SNCR 方案一般采用尿素或氨 水作为还原剂。 基于氨水与尿素雾化液滴蒸发热解速度的不同，其喷入炉膛的适合温度窗口也有差异。 氨水作为还原剂时，温度窗口为 800176。 1100176。 ，尿素作为还原剂时，温度窗口为 900176。 1150176。 由于本项目锅炉运行负荷下，采用氨水作为还原剂的脱硝效率优于尿素 ,故本次方案四 ， SNCR 部分的还原剂采用氨水。 SCR 方案还原剂选择根据方案一和方案二的比选结果定。 根据与业主沟通和实地调研，电厂周围有尿素和液氨供货商，可以满足本次脱硝工程还原剂供应的需要。  脱硝副产物的处理及综合利用条件 脱硝过程是利用氨将氮氧化物还原 ，反应产物为无害的水和氮气，因此脱硝过程不产生直接的副产物。 可能造成二次污染的物质有逃逸的氨和达到寿命周期的废催化剂。 逃逸的氨随烟气排向大气，当逃逸氨的浓度超过一定限值时，会对环境造成污染，因此氨逃逸水平是脱硝装置主要的设计性能指标，也是脱硝装置运行过程中必须监视和控制的指标，脱硝装置的氨逃逸水平典型的设计值为≤ 3ppm。 当氨逃逸量超过此限值时，应更换催化剂。 废催化剂可能的再利用方法包括：用作水泥原料或混凝土及其它筑路材料的原内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3 220t/h 锅炉脱硝工程 可行性研究报告 14 料；从中回收金属；再生等。 本工程采用失效的催化剂返还给催化剂销售商 , 由其负 责处理失效催化剂的方式。  脱硝场地条件 根据烟气脱硝工艺的要求， SCR 布置在每一台锅炉与除尘器之间场地，由于该处场地已设计布置烟道及支架，并结合电厂总体布置， SCR 反应器可以布置除尘器入口烟道支架位于锅炉钢架 E 排柱与除尘器支架之间的空间。 根据电厂总体布置，以及实地踏勘，厂区内部用地比较紧张，若采用方案一 SCR（液氨） ，则在机组东南侧 (空压机房 )东侧空地布置氨区，才可以满足安全距离要求。 若采用方案二 SCR（ 尿素）方案，由于不需要考虑安全距离要求，尿素制备区可以布置在冷却塔西侧空地上，该区域与 SCR 反应器距离 较近，可减少尿素输送成本，减少投资，节约能耗。 方案三：低氮改造 +SCR 方案，低氮部分主要改造锅炉燃烧器部分，不占用额外空间， SCR 部分的氨区（或尿素区）布置位置与方案一或者方案二相同。 方案四： SCR 部分的氨区（或尿素区）布置位置与方案一或者方案二相同。 SNCR 部分的还原剂制备区与 SCR 部分的氨区（或尿素区）在同一区域。 脱硝电、水、汽、气条件 消防水压力 1MPa； 电气供电电压等级 AV 6KV， 380V， 220V和电厂 220V。 蒸汽参数为“ ， 300C。 压缩空气压力 ； 8) 烟气脱硝 工艺方案的选择  设计基础参数 脱硝装置设计基础参数 表 41 机组脱硝装置设计参数（单台炉 BMCR） 项目 单位 设计煤种 内蒙古亿利化学工业有限公司热电分厂 3 220t/h 锅炉脱硝工程 可行性研究报告 15 项目 单位 设计煤种 湿烟气量 （ Nm3/h） 406778 干烟气量 （ Nm3/h） SCR出口 NOX浓度 （ mg/Nm3） SCR入口 NOX浓度 （ mg/Nm3） 脱硝效率 （ %） 85  脱硝工艺方案的选择 脱硝工艺的简介 有关 NOx 的控制方法有几十种之多，归纳起来，这些方法不外乎从燃料的生命周期的三个阶段入手，即燃烧前、燃 烧中和燃烧后。 当前，燃烧前脱硝的研究很少，几乎所有的研究都集中在燃烧中和燃烧后的 NOx 控制。 所以在把燃烧中 NOx的所有控制措施统称为一次措施，把燃烧后的 NOx 控制措施称为二次措施，又称为烟气脱硝技术。 目前普遍采用的燃烧中 NOx 控制技术即为低 NOx 燃烧技术，主要有低 NOx燃烧器、空气分级燃烧和燃料分级燃烧。 应用在燃煤电站锅炉上的成熟烟气脱硝技术主要有选择性催化还原技术（ Selective Catalytic Reduction，简称 SCR）、选择性非催化还原技术（ Selective NonCatalytic Reduct。