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12 脫硝系統

本章為新增章節。

12.0.1 脫硝工藝的選擇應符合下列規定:

1 新建、擴建發電機組的鍋爐應根據建設項目環境影響報告書批復要求預留煙氣脫硝裝置空間或同步建設煙氣脫硝裝置。循環流化床鍋爐不宜設置煙氣脫硝裝置。煤粉爐在進行爐膛和燃燒器結構選型時宜采取降低氮氧化物排放的措施。

2 煤粉爐煙氣脫硝工藝的選擇應根據機組容量、煤質情況、鍋爐氮氧化物排放濃度、對脫硝效率的要求、反應劑資源情況和運輸條件、廢水排放條件、脫硝副產品利用條件以及脫硝工藝成熟程度等綜合因素,經技術經濟比較確定。對于改造機組,還應考慮現場場地布置條件等特點。

3 當條件許可且技術經濟比較合理時,可采用同時脫硫脫硝一體化的工藝。

目前常用的煙氣脫硝工藝見表3。

表3 常用的煙氣脫硝工藝

續表3

12.0.2 脫硝反應劑應符合下列規定:

1 脫硝反應劑應有可靠的來源。

2 廠內脫硝反應劑儲存容量應根據供貨連續性、貨源遠近及運輸條件等因素確定。

3 脫硝反應劑的制備儲運系統應有防止揮發、泄漏等污染的措施。如果有防火、防爆、防毒等方面的要求,應有相應保證安全的措施。

當選擇液氨等作為脫硝反應劑時,還應經過建設項目環境影響報告和安全預評價報告的批復通過。

12.0.3 脫硝工藝如需要采用催化劑,應制定失效催化劑的妥善處理措施,優先選擇可再生循環利用的催化劑,應避免二次污染。

失效催化劑的處理一般采用再生循環利用或者是垃圾掩埋,主要取決于失效催化劑的壽命與使用情況,同時綜合考慮處理方式對環境的影響和經濟成本。

12.0.4 脫硝裝置不宜設置旁路煙道。

如果脫硝裝置采用SCR裝置且“高含塵”(位于省煤器和空預器之間)布置的方式,一般旁路有兩種,一種是煙氣調溫旁路,另一種是SCR旁路。

所謂煙氣調溫旁路,是指從省煤器入口至SCR反應器入口的旁路。其作用是在低負荷時(低于50%~70%MCR)打開旁路,將煙氣直接引入SCR裝置,保證SCR裝置內的煙氣溫度保持在適合投NH3的溫度(300℃左右),以確保脫硝效率。由于鍋爐在低負荷時NOx濃度相應較低,如果電廠低負荷的年運行小時很低時,可以考慮不投NH3,因此一般不設置煙氣調溫旁路。

所謂SCR旁路,是指從SCR入口至空預器入口的旁路。其主要用于鍋爐啟停時保護SCR裝置內的催化劑不受損壞,并且方便檢修SCR。因此,安裝SCR旁路主要用于鍋爐需要經常啟停或長時間不用的情況。SCR旁路需要增壓擋板,由于擋板常關,因此積灰比較嚴重,為使積灰不結塊,SCR旁路還需要設置一套加熱系統使之加熱至100℃左右,因而投資、維護費用和要求都比較高。在美國,SCR在夏季運行,冬季關閉,所以專門設置SCR旁路;對于小型熱電廠一般可不設置SCR旁路。

12.0.5 當脫硝裝置引起引風機風壓增加較大時,鍋爐爐膛瞬態防爆壓力的選取應考慮相應因素。

關于鍋爐爐膛瞬態防爆壓力選取的原則與第11.0.4條條文說明相同。

12.0.6 如果裝設脫硝裝置有可能生成腐蝕和堵塞鍋爐空氣預熱器的產物時,空氣預熱器的設計應采取特殊的措施減輕或消除其影響。

主要指410t/h級鍋爐當采用回轉式空氣預熱器時,如果采用SCR或SNCR裝置,殘余NH3 和煙氣中的SO3、H2O形成NH3HSO4,在溫度150℃~230℃范圍內對空氣預熱器的中溫段和冷段形成強烈腐蝕,SCR催化物也將部分SO2轉化為易溶于水形成硫酸滴的SO3,加劇冷端腐蝕和堵塞的可能。因此,空氣預熱器設計需要采用如下一些措施:

1 換熱元件采用高吹灰通透性的波形替代,雖然這種波形能保證吹灰和清洗效果,但換熱性能下降,需增加換熱面積。

2 冷段采用搪瓷表面傳熱元件,可以隔斷腐蝕物和金屬接觸,表面光潔,易于清洗干凈。

3 空氣預熱器吹灰器采用蒸汽吹灰和高壓水停機清洗。

12.0.7 脫硝反應裝置容量、臺數的選擇應符合下列規定:

1 脫硝反應裝置的額定容量宜按鍋爐相對應的煙氣量設計,不增加容量余量。

2 脫硝反應裝置應采用單元制,即每臺鍋爐配1臺反應裝置。

3 脫硝反應裝置入口煙溫應按正常運行煙氣溫度設計,并應注意在鍋爐異常運行條件下采取適當措施不致造成對設備的損害。

12.0.8 脫硝反應區控制系統宜納入機組分散控制系統(DCS),脫硝反應劑制備儲運控制系統宜通過可編程控制器(PLC)控制或納入機組分散控制系統(DCS)。

12.0.9 脫硝工藝系統的布置應符合下列規定:

1 脫硝反應裝置宜根據脫硝工藝的流程布置于鍋爐本體或尾部煙道及煙囪附近。

2 脫硝反應劑制備儲運系統的布置應滿足與周邊建筑物相應的間距要求,布置于適當地點。必要時,應考慮不利風向的影響,系統設備區域內應設有通暢的道路和疏散通道。

3 脫硝反應裝置宜露天布置,但應有必要的防護措施。

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