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丹东金山热电厂脱硝工艺选型研究 　　[摘 要]本文通过对丹东金山热电厂（2×300MW）新建工程烟气脱硝系统的技术选型对比得出SCR法烟气脱硝技术具有技术成熟、脱硝效率高、NH3逃逸和SO2/SO3转化率低、运行可靠等优点。 　　[关键词]脱硝；选型；效率 　　中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）18-0359-01 　　1 研究的背景 　　近年来，中国大部分区域污染态势越发严重，雾霾、酸雨现象常有发生，严重影响广大人民群众的日常生产生活。氮氧化物是诱发这一环境污染现象的罪魁祸首之一。2012年1月国家能源系统发布实施了《火电厂大气污染物排放标准》，明确规定，火电企业氮氧化物的排放浓度不准超过100mg/Nm3。 　　2 项目概述 　　丹东金山热电厂（2×300MW）新建工程是由中国华电集团沈阳金山能源有限公司依照《丹东市中心城区热电发展总体规划（2005―2020年）》在丹东市投资建设的大型热电联产项目。电厂一期建设2台300MW亚临界汽轮发电机组，规划容量4台300MW，并同步建设脱硝设施。 　　3 脱硝工艺设计原则 　　（1）采用当前技术成熟方法，符合国家环保排放标准。 　　（2）脱硝设计效率应大于80%。 　　（3）不设计烟气旁路。 　　（4）在锅炉省煤器与空预器中部布置反应器。 　　（5）吸收剂选择液氨。 　　（6）脱硝设备年利用小时按不小于6500小时考虑，投运时间按不小于7800小时考虑。 　　（7）脱硝装置可用率不小于98%。 　　（8）装置服务寿命为30年，大修期为6年[1]。 　　4 脱硝工艺的选型 　　目前全球电力生产脱硝技术主要分为两大类：即选择性催化还原（selective catalytic reduction，SCR）烟气脱硝技术、选择性非催化还原（selective non-catalytic reduction，SNCR）烟气脱硝技术[2]。 　　4.1 SNCR烟气脱硝 　　SNCR技术原理是在炉膛内布置机械式雾化喷枪，将例如氨气、氨水、尿素等溶液作为氨基还原剂，雾化后形成小液滴直喷进炉膛，热解后，还原剂生成气态NH3，在锅炉的对流换热区域，温度控制在950～1050℃，没有任何催化剂的条件下，NH3与NOX进行化学物理联合环境下的选择性非催化还原反应，将NOX还原成氮气和水。被压力环境下喷入炉膛的气态NH3，温度超过1050℃时，NH3被氧化成NOX，起主导作用的是氧化反应；当温度低于1050℃时，NH3与NOX的主要反应是还原反应，但反应速率相对较低，即氧化与还原反应跨界产生[3]。 　　在欧美地区SNCR技术相对来说广泛应用。较为先进的低氮燃烧技术被移植到这些锅炉中，炉膛出口NOX浓度约为280～450mg/Nm3，应用SNCR系统后，基本可达到180～265 mg/Nm3的氮氧化物的控制水平，基本满足投产时的控制要求，但不满足《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011）的NOX排放规定[4]。 　　4.2 混合型烟气脱硝（SNCR/SCR） 　　混合型SNCR/SCR技术是利用烟道型SCR将上游来的NH3与NOX反应完全，将SNCR与尾部SCR结合，SNCR承担脱硝和提供NH3的双重功能，提高脱硝效率，弥补SNCR系统效率偏低的弊端。具有以下特点： 　　1）场地空间适应性强，脱硝效率高，可达75%，当入口NOX浓度为400mg/Nm3，出口基本可控制在100mg/Nm3左右，完全符合NOX排放规定的要求。 　　2）根据催化剂的形式、用量及烟道布置不同，烟道阻力增加100～500Pa左右。 　　3）烟道型SCR不需要另外设喷氨装置，系统相对简约。 　　4）新型设计理念的烟道型SCR，采取垂直布置方式，与初期设计的SCR在水平烟道布置反应器相比，流速大大降低，减小了催化剂的磨损，延长了设备的使用寿命。 　　SNCR/SCR混合型脱硝技术具有全面兼顾、博取众长的技术特点，可作为脱硝技术选型的一个参考方向，符合特定环境，特殊考虑的应用范畴。新技术的革新与应用，使技术人员认识到，追求生产高效率同时，也要考虑经济性的重要因素。 　　4.3 SCR烟气脱硝 　　SCR技术是在烟道上加装一套反应装置，在省煤器下游区域按烟气含有NOX剂量喷射相适应剂量的氨气，反应环境温度为310～420℃之间，在催化剂作用下，烟气中NOX被还原，反应产物为无害的氮气和水。考虑到锅炉烟气含量、飞灰属性、空间区域布置等因素，SCR工艺可分为三种类型：高灰型、低灰型和尾部型。高灰型为目前常用设计选型，其设备布置范围及反应区域工作环境相对恶劣，烟尘大，催化剂的活性会较快发生惰化，由于310～400