1 沙角 目 1 概 述 項目背景 沙角 為廣東省主力發(fā)電廠之一。 沙角發(fā)電廠 980 660電廠全套發(fā)電設備由國外進口，年發(fā)電能力可達 130億千瓦時，電廠于 1992年正式動工，由 1996年 6月三臺機組正式移交商業(yè)運行。 沙角 極履行社會責任，全面推進節(jié)能減排工作，為建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會作出貢獻。 2004年建設了工業(yè)廢水“零排放”工程， 每年可節(jié) 約淡 水 170萬噸，減 少工業(yè)廢水排放 170萬噸 。 2009年，實施“工業(yè)廢水處理廠中水作為煤場噴淋水源”項目改造，進一步提高了工業(yè)廢水的利用率。 沙角 用高效靜電除塵器，除塵效率達 2006年建設投運了三臺機組煙氣脫硫工程， 脫硫投運率達 95%以上，脫硫效率達 90%以上， 每年可減少二氧化硫排放約 4萬噸，減少煙塵排放約 36萬噸，對 改善 珠三角的 大氣環(huán)境質量，促進社會可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮了積極的作用。 本次脫硝 系統(tǒng)改造項目 是擬在電廠 3臺 機組上 進行 安裝煙氣脫硝裝置。 隨著我國經濟的快速發(fā)展和環(huán)保法規(guī)的實施和加強，新的火電廠大氣污染 物排放標準更加嚴格 。 沙角 于珠江三角洲地區(qū)，珠江三角洲地區(qū)的污染屬于復合型大氣污染，隨著煙氣脫硫設備的安裝和運行，二氧化硫的排放量將逐步得到控制，并導致氮氧化物污染問題凸現出來。近年來我省氮氧化物排放對酸雨形成的貢獻呈上升趨勢，酸雨中硝酸根離子與硫酸根離子的比值上升趨勢明顯，加強氮氧化物的污染控制已提到了議事日程。國外發(fā)達國家早已經把對 紛制定嚴格的燃煤電廠 省是一個燃煤大省，隨著電力工業(yè)的持續(xù)發(fā)展，用于發(fā)電的煤量必將逐年增加，增加，從嚴控制燃煤電廠 2008年 2月，廣東省環(huán)境保護局轉發(fā)省發(fā)展改革委關于做好全省火電機組脫硝工程建設的通知 (粵環(huán)含【 2008】 166號 )，通知強調： “目前已經建成投運未安裝脫硝裝置的 2 省內火電機組 (不包括計劃關停的小火電機組 )業(yè)主單位應根據機組運行壽命、場地建設條件等實際情況，抓緊組織研究脫硝工程建設方案，因地制宜采用合適的脫硝技術 ”。 2011年 1月 13日，廣東省環(huán)保廳廣東省火電廠降氮脫硝工程實施方案（粵環(huán)【 2011】3號）文件，進一步明確要求了廣東省火電廠降氮脫硝工程實 施 方 案。 廣東省粵電集團有限公司 沙角 安全生產的同時，充分考慮對社會與公眾的責任，提出建設綠色環(huán)保電站的目標，公司環(huán)境保護工作的指導思想是：強調企業(yè)發(fā)展與環(huán)境的協(xié)調，在滿足國家環(huán)境保護要求的條件下，結合公司發(fā)展戰(zhàn)略，積極建設高效環(huán)保型、節(jié)水型火電機組，努力實現 “煙囪不冒煙、廠房不漏汽、廢水不外排、噪聲不擾民、灰渣再利用 ”的環(huán)保型電站建設目標。本項目就是在公司環(huán)境保護工作的指導思想下，對 3臺 機組實施脫氮 ，對國內火電廠降低氮氧化物 排放具有積極的 意 義 。 研究范圍 參照火力發(fā)電廠可行性研究報告內 容深度規(guī)定 (5375要求，本可行性研究的范圍主要包括以下內容： 脫硝工程的建設條件 煙氣脫硝工藝方案 脫硝工程設想 脫硝還原劑的來源及供應 脫硝工程對環(huán)境的影響 脫硝工程的投資估算及運行成本分析 報告編制依據 (1) 省環(huán)保局轉發(fā)省發(fā)改委關于做好全省火電機組脫硝工程建設的通知的通知(粵環(huán)函 2008166號 )； (2) 省發(fā)改委關于做好全省火電機組脫硝工程建設的通知 (粵發(fā)改能 2008102號 )； (3) 廣東省環(huán)保廳廣東省火電廠降氮脫硝工程實施方案（ 粵環(huán)【 2011】 3號）文件。 (4) 相關的參考文件。 3 主要編制原則 (1) 脫硝機組規(guī)模 本工程脫硝機組規(guī)模 按 3660 安裝 3套處理 100%煙氣量的脫硝裝置。 (2) 煙氣 脫硝工藝按選擇性催化還原 法 (慮。 (3) 脫硝裝置的設計效率，根據電廠的實際情況， 脫硝系統(tǒng)的設計效率按 80%設計和90%設計進行比選。 (4) 脫硝裝置不設煙氣旁路 ，為保證建設期間不影響鍋爐機組運行，設臨時旁路 。 (5) 脫硝還原劑采用外購液氨，尿素作為備選。 (6) 盡量避免在脫硝過程中帶來新的環(huán)境污 染。 (7) 脫硝工程設備采購 , 按關鍵設備進口、大部分設備國內配套的方式實施。主要設備將通過招投標擇優(yōu)選用。 (8) 脫硝設備年 利用 小時按 6800 (9) 裝置設計壽命 大于 25年 。 (10) 系統(tǒng)可用率 98%。 (11) 工程建設模式，暫按業(yè)主單位負責自籌 部分 資金， 政府貼息貸款， 對脫硝工程實現招投標，確定具有成熟經驗和實力的國內公司承擔工程的基本設計 (核心部分設計由國內公司的國外技術支持方完成 )、詳細設計和設備供貨， 工程 建設 (施工、安裝 )、調試、試運行 、消缺等工作 由業(yè)主方完成，即按 建設模 式考慮。 簡要的工作過程 (1) 2010年 12月 中旬 ， 我院接到沙角 于委托開展脫硝工程可行性研究 的委托函 。 (2) 2011年 1月 10日 ，我院各專業(yè)人員對 沙角 場進行了實地考查 ，并與業(yè)主單位技術交流 。 (3) 2011年 2月 下 旬 ，我院 完成 沙角 程 可行性研究報告 初稿 。 4 2 電廠工程概況 廠址條件及自然條件 址概況 沙角 9機容量為 3 660廣東省東莞市虎門鎮(zhèn)轄區(qū)。廠址北距虎門鎮(zhèn)約 9東莞市約 24南距深圳市約 70址南側瀕臨伶仃洋交椅灣，西南側珠江口對岸為廣州市南沙經濟技術開發(fā)區(qū)，是廣州市遠洋航道的出入口、必經之地。 在沙角 電廠（ 2 350沙角 3 200 300至目前為止，該廠址總裝機容量已達 3880 通運輸 路 電廠面臨珠江口內伶仃洋，建港條件良好， 300有一座5萬 煤船可直接停靠已建成的煤碼頭，電廠由水路 至廣州 57深圳 82珠江口可直通南海海域。 此外，電廠沿岸還設有點火油碼頭和順岸式安裝設備碼頭（即重件碼頭）各一個，安裝設備碼頭長 100m，前沿水深 4m，本工程可利用該碼頭運輸大型設備及土建施工材料、安裝材料等。 路 電廠至太平鎮(zhèn)建有太沙公路，屬國標三級公路、混凝土路面，路面寬 14m，橋面寬 14+2 小曲率半徑 15m，最大坡度 設計荷載為汽 太沙公路在虎門鎮(zhèn)附近與廣深高速公路、 107國道連接，廣深高速公路、 107國道目前是連接廣州與深圳 的主干公路，本工程使用的部分設備及材料也可通過汽車運輸解決。 水文氣象 電廠所在地區(qū)屬南亞熱帶季風氣候區(qū)，氣候條件復雜多變，具有氣候溫和，雨量充沛，陽光充足，受臺風影響大且季節(jié)長，暴雨特多，季風交替，海陸風長年影響等特點。氣象特征如下： 歷年最高高潮位： 江基面 ) 5 歷年最低低潮位： 江基面 ) 多年平均高潮位： 江基面 ) 多年平均低潮位： 江基面 ) 多年平均潮差： 江基面 ) 歷年最大漲潮潮差： 年最大落潮潮差： 十年一遇高潮位： 年一遇高潮位： 年一遇最低潮位： 大年降雨量： 2326小年降雨量： 大日降雨量： 大時降雨量： 年平均氣壓： 年最高氣溫： 歷年最低氣溫： 歷年平均氣溫： 歷年平均相對濕度： 79% 歷年最低相對濕度： 50% 全年主導風向為南南東 (次主導風向為北西 (每年臺風次數 5 7次不等，其中強臺風占 66%，最大風速 30m/s。 工程地質 根據本工程地質勘測報告 ，場地為濱?；靥顓^(qū)，填土之下為海相松散沉積物、坡、殘積土。下伏下古生界變質巖系。各地層分述如下： (1)素填土 ； (2)淤質土； (3)細砂 ； (4)沖積 粉質 粘土； (5)粉 土； (6)坡積 粉質 粘土； (7)殘積 粉質 粘土； (8)強風化石英片麻 巖 ； (9)經風化石英巖； (10)中風化石英片麻巖； (11)中風化石英巖。 6 燃料及供水 煤種及煤質 種及煤質 本工程設計煤種 為澳大利亞 煙煤 ， 校核煤種 為神府東勝煤 。煤質資料如下表 表 煤質資料 名稱 符號 單位 設計煤種 校核煤種 煤質（應用基） 水份 份 發(fā)份 定碳 份 份 份 份 硫量 位發(fā)熱量 980 5445 kJ/5037 22797 高位發(fā)熱量 261 5715 kJ/6213 23927 灰變形溫度 1200 1130 灰軟化溫度 1290 1160 灰熔化溫度 1310 1210 可磨度（哈氏） 49 54 灰特性分析 符號 單位 設計煤種 校核煤種 7 電廠機組狀況 電廠規(guī)模 沙角發(fā)電廠 980 660電廠全套發(fā)電設備由國外進口，電廠于 1992年正式動工，由 方式承包興建， 1996年 6月三臺機組正式移交商業(yè)運行。 廠主要設備及參數 爐 鍋爐為引進美國 C+ 鍋爐本體采用一次中間再熱，過熱蒸汽采用一級噴水減溫調溫，采用燃燒器擺角及一級噴水減溫調節(jié)再熱汽溫。四角偏置同心圓燃燒方式，平衡通風，最低穩(wěn)燃負荷為30% 鍋爐主要參數如下： 項 目 單 位 設計煤 （國產煤） 校核煤 （進口煤） 0%0%包壓力 蒸汽流量 t/h 蒸汽 壓力 蒸汽 溫度 540 540 540 540 540 540 540 540 主蒸汽壓力損失 熱蒸汽流量 t/h 熱器進口壓力 熱器進口溫度 34 34 再熱蒸汽壓力損失 熱器出口壓力 熱器出口溫度 水溫度 275 71 234 275 71 234 省煤器壓力損失 煤器出口水溫 325 324 323 288 325 324 323 288 爐膛出口 8 過剩空氣系數 鍋爐 效率 （高位熱值） % 料消耗量 （高位熱值） t/h 262 255 248 142 238 232 226 130 環(huán)境溫度 22 22 22 22 22 22 22 22 空預器進口風溫 預器 出口二次風溫 319 317 308 268 316 314 312 267 空預器 出口一次風溫 309 307 298 264 308 307 305 264 空預器進口風壓，二次風 預器進 口煙溫 357 355 351 290 352 350 347 287 空預器出口煙溫（未修正） 132 131 127 112 133 132 131 113 空預器出口煙溫（已修正） 126 126 122 106 127 126 125 107 爐膛至省煤器出口煙氣阻力 煤器出口到空預器出口煙氣阻力 氣預熱器 本工程配備 預器的相關參數如下： 序號 項目 單位 技術規(guī)范 1 型號 31T） 80 2 數量 臺 2 2 轉子速度 主傳動（電動 ） r/ 輔傳動（氣動） r/（高度 /） 14 中間熱段（高度） 13 冷段（高度） 05 備用層（高度） 05 4 設計漏風率 98 15 氨消耗量 ( 脫 硝 效 率80%) kg/h 304 16 單個反應器尺寸 (長 寬 高 )(脫硝效率 80%) 600012500 電廠煙氣脫硝 脫硝反應系統(tǒng) 脫硝反應系統(tǒng)由觸媒反應器、氨噴霧系統(tǒng)、空氣供應系統(tǒng)所組成。 1) 煙氣線路 氣均勻混合后通過分布籍導閥和煙氣共同進入反應器入口。脫硝后的煙氣經空氣預熱器熱回收后進入靜電除塵器和 經煙囪后排入大氣。 2) 反應器采用固定床平行通道型式，采用兩層，另外預留一層作為未來觸媒，脫硝效率低于需要值時安裝使用，此作用乃為增強脫硝效率并延長有效觸媒的壽命。 反應器為自立鋼結構型式，帶有對機殼外部和內部觸媒支撐結構，能承受內部壓力、地震負荷、灰塵負荷、觸媒負荷和熱應力等。機殼外部施以絕緣包裹，支撐所有荷重，并提供風管氣密。觸媒底部安裝氣密裝置，防止未處理過的煙氣泄漏。觸媒通過反應器外的觸媒籍載器從側門放入反應器內。 3) 催化劑 ) 催化劑是 成分組成、結構、壽命及相關 參數直接影響 求 (1)具有較高的 (2)在較低的溫 34 度下和較寬的溫度范圍內，具有較高的催化活性； (3)具有較好的抗化學穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、機械穩(wěn)定性； (4)費用較低。催化劑在使用過程中因各種原因而中毒、老化、活性降低、催化 排煙中氨的濃度升高到一定程度時，表明催化劑需要更換。 金屬催化劑、金屬氧化物催化劑和沸石催化劑。這三種催化劑各有特點，都有一定程度的應用。 貴金屬催化劑是 20世紀 70年代開發(fā)出來的，最早 用于 些催化劑對選擇性還原 有效，但也容易氧化 價格昂貴。于是人們研制出金屬氧化物催化劑，現在貴金屬催化劑主要用于低溫和天然氣煙氣的 們在低溫時可以有高脫硝率和 各種金屬氧化物催化劑中， ，應用較為廣泛。 0世紀 60年代發(fā)現的，在 20世紀 70年代發(fā)現了鈦基支撐的釩穩(wěn)定性和活性有很大提升。釩對 同時帶來了 的情況下，抗硫化效果較好。因此催化劑中釩的含量一般較低，在高 %(重量比 )。同時采用 約 10%6%)來增加催化劑的酸性、活性和熱穩(wěn)定性，限制 且，當煙氣中有砷時 鋁酸鹽和光纖玻璃作為陶瓷添加劑增加催化劑的機械性能和強度。，運行溫度在 300 400 間。高釩催化劑可用于天然氣機組的低溫 石催化劑主要用于燃氣復合循環(huán)機組的高溫 性沸石攜帶金屬離子在高溫時 (最 高達 600 )還原 此溫度區(qū)域金屬氧化物催化劑不穩(wěn)定。 在 般為 23層。當催化劑活性降低后，依次逐層更換催化劑。催化劑結構一般有蜂巢型、平板型和波紋板型三種。蜂巢型催化劑有較大的幾何比表面積，防積塵和堵塞性能較差，阻力損失大。板式催化劑比蜂窩型催化劑具有更好的防積塵和堵塞性能，但受到機械或熱應力作用時，活性層容易脫落。且活性材料容易受到磨損，骨架材料必須有耐酸性，以防達到露點溫度時 幾種催化劑結構型式性能比較見表 世界上電站煙氣脫硝 催化劑的主要類型 35 蜂窩式 板式 波紋式 表 催化劑型式性能的比較 類 型 蜂 窩 式 板 式 波 紋 式 成型 陶制擠壓，成型均勻，整體均是活性成分 金屬作為載體，表面涂層為活性成分 波紋狀纖維作載體，表面涂層為活性成分 優(yōu)點 1) 比表面積大、活性高 2) 所需催化劑體積小 3) 高度自動化生產 4) 催化活性物質比其他類型多 505) 催化劑可以再生 1) 煙氣通過性好 (不易產生堵塞 )。 2) 高度自動化生產 1) 比表面積比板式大 2) 重量輕 (只有其他類的 40。 3) 高度自動化生產 缺點 1) 煙氣流動條件不好時，表面可能產生一定堵塞，但 可以通過流態(tài)模型試驗來改善。 2) 主要 不 用于高塵煙氣 1) 比表面積小，催化劑體積大。 2) 實際活性物質比蜂窩式少 50%。 3) 上下子模塊之間占據一 定 空 間 ( 到蜂窩式相同長度需要 2 個模塊。 ) 4) 再生時 化率高。 1) 對煙氣流動性很敏感，主要用于低塵。 2) 活性物質比蜂窩式少70%。 3) 模塊結構與板式接近，有同樣的問題。 4) 兼有蜂窩式、板式的缺點。 蜂窩式催化劑以其比表面積大、活性高、體積小等突出優(yōu)點市場份額日益擴大，目前 36 占據了 80%催化劑市場份額，而板式和波紋式市場份額卻逐漸減少分別降到了 15%和 5%。特別是最近幾年，蜂窩式催化劑以其高的比表面積、低體積、可再生和回收處理而被越來越多地應用于煙氣脫硝工程中。 在 起催化劑失效的因素主要有： 沉積 ：煙氣中細小飛灰顆粒沉積在催化劑表面，導致表面微孔阻塞，降低催化劑反應活性，如硫酸鈣、氨化合物 (硫酸氫氨或者硫酸二氨 )都會引起催化劑堵孔； 堿性金屬中毒：如鉀、鈉等； 砷中毒：當釩催化劑與氧化砷相互作用時，形成揮發(fā)性的釩化合物；釩 催化活性降低，還可能與形成氧釩 釩酸鹽有關，或與生成釩青銅類型的化合物有關； 燒結：局部催化劑因溫度過高而燒結，集體化活性降低； 沖蝕：高灰煙氣中灰粒游動過程中對催化劑的撞擊、磨蝕會造成催化劑的機械損傷。 由于催化劑更新成本昂貴，如何在 壽命和催化劑再生、更好的催化劑的研發(fā)成為研究焦點。為減少催化劑砷中毒，可以在燃料中添加石灰石以降低煙氣中砷濃度水平。但另一方面 塞催化劑反應孔。為了清除催化劑表面的沉積灰，反應器內可安裝吹灰器吹掃催化劑表面。對于因堵塞而失效的催化劑，可采用噴沙清理法再生，將 收的催化劑接近原催化劑的反應性能。 本工程采用何種類型的觸媒，建議根據 4) 催化劑填裝 催化劑模塊用卡車運到指定的地點，然后利 用催化劑的卸載設備卸載。在卸載設備中催化劑模塊被旋轉 90度呈垂直放置。催化劑模塊被吊到反應器的平臺上，再利用平臺上的電瓶車運到反應器的加料門里。這些模塊由一個單軌起重機提升并運送到反應器里各自的催化劑排里放置。通過反應器的內部軌道系統(tǒng)運送到自己的在排中的最終位置。 當一排催化劑被填滿后，催化劑運輸車被單軌起重機移到下一個排，直到所有的催化劑排被填滿。 37 5) 氨 /空氣噴霧系統(tǒng) 氨和空氣在混合器和管路內借流體動力原理將兩者充分混合，再將此混合物導入氨氣分配總管內。氨 /空氣噴霧系統(tǒng)含供應函箱、噴霧管格子和噴嘴等。 每一供應函箱安裝一個節(jié)流閥及節(jié)流孔板，可使氨 /混合物在噴霧管格子達到均勻分布。手動節(jié)流閥的設定是靠從煙氣風管取樣所獲得的 噴霧管位于觸媒上游煙氣風管內。氨噴霧管里含有噴霧管和霧化噴嘴。氨 /空氣混合物噴射 6) 煙氣脫硝系統(tǒng)的控制在本機組的 控制原理 口信號乘上所需 基本氨氣流量信號。根據煙氣脫硝反應的化學反應式，一摩爾氨和一摩爾 氣流需求信號送到控制器并和真實氨氣流的信號相比較，所產生的誤差信號經比例加積分動作處理去定位氨氣流控制閥。若氨氣因為某些連鎖失效造成噴霧動作跳閘，屆時氨氣流控制閥關斷。根據設計脫硝 80%的效率，依據 現對脫硝的自動控制。通過在不同負荷下的對氨氣流的調整，找到最佳 的噴氨量。 氨供應 所測量的氨氣需進行溫度和壓力修正。從煙氣側所獲得的 制器具有計算所需氨氣流量的功能，并利用氨氣流量控制所需氨氣，使摩爾比維持固定。為確保操作安全及預防觸媒損害，氨氣供應管線上裝設一個氨氣緊急關斷裝置，下列任何一種情況發(fā)生，均會使關斷閥動作： 、進口煙氣溫度低； 、進口煙氣溫度高； 、氨氣對空氣稀釋比高。其動作限值見表 氨氣緊急關斷裝置設定值 序號 項 目 操作值 報警點 關斷閥動作點 38 1 高位 ) 352 400 420 2 低位 ) 352 290 280 3 氨氣對空氣稀釋比 4% 12% 14% 稀釋空氣供應 進入氨 /空氣混合器的稀釋空氣采用手動調節(jié)，一旦空氣調整后空氣流就不需隨鍋爐負荷而調整 。 氨氣和空氣流設計稀釋比最大為 5%， 當鍋爐低負荷且 濃度將降低至 5%，為防止煙氣回流，在氨氣線上且在氨 /空氣混合器的上游裝有止回閥。稀釋空氣由 稀釋 風機 供給 。 煙氣脫硝反應系統(tǒng)主要功能是將煙氣系統(tǒng)中的氮氧化物通過與氨反應 分解為氮氣和水兩種物質。此系統(tǒng)是基于以下三種因素考慮而設計： 觸媒形式和節(jié)距按給定的流程達到最佳效果進行選擇。 脫硝系統(tǒng)反應器及觸媒塊作緊湊布置，以減小安裝空間并節(jié)省 有效保護觸媒，防止有毒物質損壞觸媒。 液氨儲存及供應系統(tǒng) 液氨儲存和供應系統(tǒng)包括液氨卸料壓縮機、液氨儲槽、液氨蒸發(fā)槽、氨氣緩沖槽及氨氣稀釋槽、廢水泵、廢水池等。液氨的供應由液氨槽車運送，利用液氨卸料壓縮機將液氨由槽車輸入液氨儲槽內，儲槽輸出的液氨在液氨蒸發(fā)槽內蒸發(fā)為氨氣，經氨氣緩沖槽送達脫硝系統(tǒng)。氨氣系統(tǒng) 緊急排放的氨氣則排入氨氣稀釋槽中，經水的吸收排入廢水池，再經由廢水泵送至廢水處理廠處理。液氨儲存和供應系統(tǒng)的控制由就地 。 1) 卸料壓縮機 卸料壓縮機為往復式壓縮機，壓縮機抽取液氨儲槽中的氨氣，經壓縮后將槽車的液氨推擠入液氨儲槽中。 2) 液氨儲槽 3臺機組脫硝系統(tǒng)共設計 3個液氨儲槽、單個存儲有效容量為 110滿足 3套 槽上安裝有溢流閥、逆止閥、緊急關斷閥和安全閥。儲槽還裝有溫度計、壓力表液位計和相應的變送器，變送器發(fā)出信號送到機組 儲槽內溫 度或壓力高時報警。儲槽四周安裝有工業(yè)水噴淋管及噴嘴，當儲槽槽體溫度過高 39 時自動淋水裝置啟動，對槽體自動噴淋減溫。 3) 電加熱 蒸發(fā)槽 蒸發(fā)槽 采用電加熱方式， 蒸發(fā)槽按照在 100容量設計 。 4) 氨氣緩沖槽 從蒸發(fā)槽蒸發(fā)的氨氣流進入氨氣緩沖槽，通過調壓閥減壓至 1.8 kg/通過氨氣輸送管送到鍋爐側的脫硝系統(tǒng)。緩沖槽的作用在于穩(wěn)定氨氣的供應，避免受蒸發(fā)槽操作不穩(wěn)定所影響。緩沖槽上裝有安全閥。 5) 氨氣稀釋槽 氨氣稀釋槽為容積 6槽的液位由溢流管維持，稀釋槽設計成槽頂淋水和槽側進水。液氨系統(tǒng)各排放點排出的氨氣匯集后從稀釋槽底部進入，通過分配管將氨氣分散入稀釋槽水中，利用大量水來吸收安全閥排放的氨氣。 6) 氨氣泄漏檢測器 液氨儲存及供應系統(tǒng)周邊設有 6只氨氣檢測器，以檢測氨氣的泄漏，并顯示大氣中氨的濃度。當檢測器測得大氣中氨濃度過高時，在機組控制室會發(fā)出警報，提醒操作人員采取必要的措施，以防止氨氣泄漏的異常情況發(fā)生。電廠液氨儲存及供應系統(tǒng)設在遠離機組大約 200采取措施與周圍系統(tǒng)隔離。 7) 排放系統(tǒng) 液氨儲存和供應系統(tǒng)的氨排放管路為一個封閉系統(tǒng)，將經由氨 氣稀釋槽吸收成氨廢水后排放至廢水池，再經由廢水泵送到廢水處理站。 8) 氨氣吹掃 液氨儲存及供應系統(tǒng)必須保持系統(tǒng)的嚴密性，防止氨氣泄漏，氨氣與空氣混合造成爆炸，這是最關鍵的安全問題。基于此方面的考慮，本系統(tǒng)的卸料壓縮機、液氨儲槽、氨氣溫水槽、氨氣緩沖槽等都裝有氮氣吹掃管。在液氨卸料之前通過氮氣吹掃管線對以上設備分別進行嚴格的系統(tǒng)嚴密性檢查和氮氣吹掃，防止氨氣泄漏和系統(tǒng)中殘余的空氣與氨混合造成危險。 置灰的吹掃 為了防止飛灰造成催化劑堵塞，必須去除鍋爐燃燒而產生的融化、硬而大直徑飛灰 顆粒。在 鍋爐低負荷和鍋爐檢修吹灰時，收集煙道中的飛灰，始 40 終保持煙道中的清潔狀態(tài)。 在每個 于煙氣經過 速降低，煙氣中的飛灰會在 分自然落入灰斗中 。 采用聲波吹灰器和蒸汽吹灰器相結合， 根據 時進行吹掃，吹掃的積灰落入灰斗中。 （ 1）設置旁路煙道的原因 鍋爐低負荷工況 下省煤器出口煙溫低，煙溫低于脫硝反應所需的溫度下限時。 鍋爐啟動和運行采用重油，可能造成催化劑表面積油和積灰，導致催化劑過熱，降低催化劑活性時。 當 氣旁路延長催化劑壽命 。 當 （ 2）設置旁路煙道的影響 1）設置旁路煙道將增加投資成本和運行成本，主要體現在以下幾方面： 設置旁路煙道，會增加旁路煙道部分的煙道本體及支撐裝置投資成本； 設置旁路煙道需在 臺鍋爐機組增加 6個煙道擋 板，并增加相應的控制系統(tǒng)。 煙道擋板通過充入密封空氣密封，且要求達到零泄漏，為了防止腐蝕發(fā)生，密封空氣充入擋板前需利用電加熱器加熱到酸露點溫度以上，并增加相應的密封風管道系統(tǒng)，這將增加電廠的運行成本。 2）設置 旁路擋板只有在 多數情況下是關閉的。由于脫硝裝置是高含塵布置方式，時間長了容易在此處積灰，最后可能會導致擋板因積灰而不能正常開啟，影響系統(tǒng)運行。 3）設置 脫硝裝置運行時，旁路煙道擋板關閉，擋板密封裝置保證零泄漏。如 果密封裝置有泄漏，則原煙氣可能通過旁路煙道直接進入到 凈煙氣中的 1 濃度無法達到保證值，影響脫硝效率。 4）設置 設置旁路煙道后，需在 增加煙氣阻力，使系統(tǒng)壓降比不設旁路煙道時高。 5） 設置 人們通常設想如果煙氣走旁路時可以在需要時進入 在實際操作中需要考慮的因素太多，操作起來比較困難。 進入 員沒有危險，系統(tǒng)安全保障必須考慮周全： 確保 有煙氣進入 確保氨噴入裝置完全關閉，沒有氨空氣混合氣泄漏到反應器中； 徹底清除反應器內的殘余煙氣； 確保反應器內的溫度和有害物質被控制在安全范圍內，同時反應器內有足夠的氧含量等。 而這一切實際上無法做到萬無一失，即在煙氣旁路狀態(tài)下，即使設計和操作上考慮很周到，進入 要脫硝系統(tǒng)的檢修與鍋爐機組檢修一致則可以很好的解決此類問題。 （ 3）結論 綜上所述，并根據本工程實際情況： 氨無論從技術上、從運行的經濟性和安全性考慮，本工程 推薦不 設置 統(tǒng) 。 另外考慮到 裝設 硝裝置對空預器的影響 設置 硝裝置后，對原有空氣預熱器會產生諸多不良影響，主要有以下幾點： 1） 由于脫硝催化劑的作用， 煙氣 氣酸露點 升高，由此加劇空氣預熱器的酸腐蝕和積 灰。 42 2） 硝 裝 置 中的逸出氨（ 煙氣中的 水蒸汽生成硫酸氫銨凝結物： 于燃煤電廠，在灰的作用下， 硫酸氫銨 在 146 207 （這個區(qū)域被稱為 域） 間凝結成粘性很強的狀態(tài) ，易粘附在空氣預熱器的換熱元件表面上， 增加空預器阻力，長期運行會堵塞空預器的通流區(qū) 。 域 正好 處于 空氣預熱器的中 溫和 低溫段。 吹灰器無法有效吹掃至中溫段，尤其是中低溫段接合處。 3） 增設 ，空氣預熱器的熱端壓差要增加約 1000右，空氣預熱器的漏風率隨之增加。 預器改 造方案 由于原有空氣預熱器設計未考慮 硝裝置運行帶來的不良影響，因此需要對空預器進行改造，以適應新的運行工況。 改造空預器有兩類方案： 整體更換方案：即按照脫硝工況設計空預器并重新安裝。該方案的優(yōu)點是能使鍋爐的熱力性能基本保持不變，并且能滿足制粉、燃燒對熱風溫度的要求，降低排煙溫度。缺點是改造費用相對較高，并且受原有鍋爐框架影響，拆卸舊空預器和安裝新空預器的工作量大，作業(yè)時間長。由于空預器的重量可能會增加，故需要對原有承載梁及柱基礎進行核算，并采取適當的加固措施。另外，受空預器整體更換的影響，與空預器 相連接的煙風道可能也需要更改。 改造方案：為了避免銨鹽在兩段換熱元件間沉積，低溫段要有一定的高度。經驗估計，燃煤電廠的 81900般低溫段應有800 1050為盡量減少改造工作量，可將空預器冷段蓄熱元件高度更改為900 950消中溫段，使得在任何負荷下將硫酸氫氨易沉積的溫度區(qū)域設計在單層的冷段傳熱元件區(qū)域，這樣可以有效的降低硫酸氫氨對預熱器的影響。同時低溫段采用易吹掃易清洗的大波紋板型，使得可以有效的達到預熱器的防結露，抗腐蝕以及 防堵灰的目的，并且采用搪瓷工藝。 本工程 原空預器換熱元件總高度約 2337定低溫段調整為 950相應高溫段的高度 可以調整 為 1387按照經驗 初步 估計 高溫段高度 可以滿足維持原空預器換熱性能的要求 ， 即保持原空預器的殼體和接口不變， 空預器的換熱性能 維持原值，故對鍋爐 43 效率無影響 。 空預器的重量 可能會 有 少許變動 ， 估計 對鍋爐的基礎影響不大，相應的支撐梁 是否 需要加固 最終根據廠家的修改方案來定 。與空預器直接連接的煙風道 可以不必 進行調整。 由于脫硝改造后，空預器熱端壓差增加，對空預器的漏風率控制有不利影響。 故需 要同時對空預器的密封系統(tǒng)進行改造。原設計空預器的保證漏風率 8%， 經咨詢 生產廠家 ，認為脫硝改造后，空預器的完全可以達到原設計值的要求。具體密封系統(tǒng)的改造可以考慮以下方面： a、扇形板改造 b、軸向密封改造 c、熱端扇形板支撐方式改造 d、冷端扇形板調節(jié)裝置改造 e、靜密封 (包括扇形板與梁之間的固定密封結構、中心筒密封、上軸密封、下軸密封 ) f、密封片 g、密封折板 h、固定密封間隙設定 另外，無論采用哪種方案，空預器都需設置雙介質吹灰裝置 (含高壓水系統(tǒng) )，從而預防堵塞及腐蝕的發(fā)生。針對煙氣脫硝后預熱器易產生 硫酸氫銨堵塞及低溫腐蝕，在預熱器冷端設置半伸縮式雙介質吹灰器，采用 300 、壓力 5端設置蒸汽吹灰器。 考慮到改造方案可以達到與整體更換空預器方案相同的效果 ， 故從節(jié)約成本，壓縮工期的角度考慮，不推薦整體更換空預器方案。在下 階段工作中，需要 重點考慮空預器各段元件高度的優(yōu)化，減少對鍋爐效率的影響。本階段 按改造方案考慮。 設脫硝裝置對風機的影響分析 空預器的 改造 方案 基本不會引起 煙風道 阻力 和漏風量的變化，不會對一次風機、送風機有影響，無需核算 。但因為增加 硝裝置，故引風機的參數需要重新選擇計算。分析過程如下： 原 風機 況的參數如下： 風量： 1717503m3/h 44 風壓： 風機 況的參數如下： 風量： 1937088m3/h 風壓： 設 硝裝置后，脫硝裝置相應煙氣阻力將增加 1000應業(yè)主要求風機壓頭 需 預留除塵器改造為袋式 所 增加的阻力 1200此引風機入口前壓頭按增加2200慮 。同時本工程 如 要考慮取消脫硫增壓風機，采用引風機 克服整個煙氣系統(tǒng)的阻力的可能性。原脫硫系統(tǒng)阻 力約為 3000且 根據現場調研情況，脫硫系統(tǒng)的阻力在運行過程中可以達到 3400右，故對此部分阻力按照大火規(guī)的要求選取裕量系數。初步計算各工況下 引風機 的選型 參數如下 表 ： 參數列表 增設 的參數（不取消脫硫增壓風機） 增設 的參數（取消脫硫增壓風機） 況 風量 (m3/h) 1717503 1717503 風壓 (B 工況 風量 (m3/h) 1937088 1937088 風壓 (8486 12236 電動機功率 (5600 8000 若取消脫硫增壓風機，則根據 引風機 的參數 可以 采用離心式或 動葉可調軸流式 。修編大火規(guī)第 規(guī)定 “如采用引風機和增壓風機合并方案，當環(huán)境溫度下風機的 壓頭高于爐膛瞬態(tài)防爆設計壓力時，不應選用離心式引風機。” 就本工程而言，環(huán)境溫度下 的壓頭已經超 過 12000遠超過爐膛瞬態(tài)防爆設計壓力 8700合并后的引風機不能采用離心式，只能選擇動葉可調軸流式。經與本工程的原除塵器后煙道框架比對，若采用動葉可調軸流式，則引風機進出口煙道及相應的煙道框架需要進行整體修改，才 可以滿足引風機的安裝要求，對工期及投資的影響均較大。另外，本工程屬于改造工程，增壓風機已經安裝運行，若采用引風機與增壓風機合并的方案，反而會增加初投資，并且風機運行經濟性差別不大，僅運行維護會相對簡單，故不推薦本工程取消脫硫增壓風機。 45 結合上表可以看出，增加 ，若不取消脫硫增壓風機，則原引風機仍可以滿足況的正常運行，但風壓裕量不足，不能滿足規(guī)程的要求。另外根據現場調研，因為實際燃用煤種水分偏高及機組老化等原因，滿負荷工況下引風機的實際運行開度已經達到 80%，并且夏天存在引風機滿負荷運行仍舊出 力不足的情況?？紤]這些原因，本階段推薦對原引風機或脫硫增壓風機進行改造，以滿足增加的脫硝壓損克服要求。 以下對原引風機或脫硫增壓風機的兩種改造方案進行比較論述。 若對脫硫增壓風機進行改造， 雖只需要更換葉片，聯軸器，平衡臂等，可以保留風機機殼和輪轂等部件 ， 成本較低，周期較短，但每臺 增壓風機電機 運行 功率將增 加近 3000機啟動電流將大大增加，根據 現場 核實， 脫硫區(qū)域的啟動變壓器容量已經接近飽和 ， 若增大增壓風機啟動電流，需重新更換該啟動變壓器及配套系統(tǒng)，造價將比對引風機進行整體更換高得多，工期也長些 ，此外，此方 案由于引風機出力不足，需由增壓風機來控制鍋爐運行參數，需調整控制系統(tǒng)，運行可靠性也大大降低 。 因此，本工程推薦按引風機整體 更 換進行改造。 由于受本工程引風機前后煙道布置限制， 為減少改造工作量及 縮 短改造工期，引風機型式仍按原離心式 進行改造。 因此， 本階段推薦 引風機 仍按離心式 進行改造，以克服新增的 置 及除塵器今后改造 的阻力。改造后的 引 風機選型參數如下： 況的參數如下 （ 1 臺引風機參數） ： 風量： 1717503m3/h 風壓： B 工況的參數如下： 風量： 1937088m3/h 風壓： 8486動機功率： 5600 存在問題： 1) 本次增設脫硝裝置，不推薦對一次風機和送風機的型號進行調整。故在招投標過程中需要充分考慮空預器改造可能對風機帶來的影響，包括煙風道阻力及漏風量等，并加以限制，以保證原有風機仍可以在原設計的經濟工況運行 。 2) 脫硝改造后 ，建議仍舊保留原脫硫系統(tǒng)增壓風機。 因 改造增壓風機 ， 需增大脫硫區(qū)域變壓器容量且 降低了機組 運行 的可靠性 ， 因此不推薦改造增壓風機。雖然改造引風機方 46 案 投資 較 大， 但對其它系統(tǒng)及設備基本沒有影響， 故本階段推薦新增加的脫硝裝置的阻力及預留除 塵器改造的阻力 通過改 引 風機來實現。 原 引 風機基礎是否 需要進一步加固 ，需在下一階段和廠家進一步配合，對動、靜荷載進行核算。 水工與消防 氨區(qū)噴淋冷卻水源擬接自廠區(qū)消防管網，工藝用水取自電廠工業(yè)給水管網。冷卻水排水擬接至電廠工業(yè)廢水站廢水儲存池。 在液氨儲罐上方布置固定噴水冷卻噴頭，以供儲