大唐淮南洛河發(fā)電廠三期2×630MW機組脫硝改造工程

陳家齊

（大唐淮南洛河發(fā)電廠 安徽淮南 232008）

1 脫硝的背景和意義

1.1 項目背景

大唐淮南洛河發(fā)電廠（以下簡稱洛河發(fā)電廠）經(jīng)三期工程建設，現(xiàn)共有6 臺燃煤發(fā)電機組。其中，一、二期工程建設4 臺300MW 亞臨界燃煤發(fā)電機組，三期工程建設2 臺600MW 超臨界燃煤發(fā)電機組。

為進一步改善電廠及周邊地區(qū)的空氣環(huán)境質量，洛河發(fā)電廠擬對三期工程2 臺600MW 機組實施煙氣脫硝改造。

1.2 意義

本工程投入運行后，將有效降低煙氣中的NOx 排放量，并達到國家環(huán)境標準。環(huán)境效益顯著，對改善淮南市的大氣環(huán)境，提升公司企業(yè)形象，促進皖能合肥發(fā)電有限公司的可持續(xù)發(fā)展均有著十分重大的意義。

2 脫硝工藝及技術要求

洛河電廠三期脫硝改造工程采用選擇性催化還原(SCR)工藝，脫硝系統(tǒng)的設計效率不小于80%。催化劑模塊按2 層+1 層預留層考慮。SCR 不設煙氣旁路系統(tǒng)。催化劑化學壽命不低于25000 h，NH3逃逸低于3ppm(6%O2)，SO2/SO3轉化率小于1%。還原劑采用尿素，通過尿素熱解爐分解成液氨。SCR 進、出口煙道上設置NOx/O2取樣分析儀，SCR 出口煙道上設置NH3逃逸取樣分析儀。

3 脫硝系統(tǒng)簡介

3.1 工藝部分

3.1.1 工藝系統(tǒng)選擇

目前，世界上較為流行的煙氣脫硝工藝有選擇性催化還原法(SCR)和非選擇性催化還原法(SNCR)兩種。

SNCR 技術的原理是在鍋爐內適當區(qū)域(一般為900℃～1100℃)的煙氣中噴入尿素或氨等還原劑，將NOx 還原為無害的N2和H2O。

根據(jù)國外的工程經(jīng)驗，該技術在B-MCR 工況下脫硝效率約為25%～50%，尚無應用于大型鍋爐的運行業(yè)績。

SCR 技術通常是將反應器布置在鍋爐省煤器和空氣預熱器之間(高含塵區(qū)布置)。省煤器出口的煙氣垂直進入SCR 反應器，經(jīng)過各層催化劑模塊將NOx 還原為無害的N2、H2O。上述反應溫度可以在300～400℃之間進行，該溫度相當于省煤器與空氣預熱器之間的煙氣溫度。該技術在B-MCR 工況下脫硝效率約為70%～90%，該技術相當成熟且具有大型鍋爐的運行業(yè)績。

因此，本工程初步確定選用SCR 脫硝工藝，并將脫硝裝置布置在一次風機和送風機支架構架的上方。

3.1.2 反應原理

采用選擇性催化還原技術，即在反應器入口煙道中噴入氨蒸汽，氨蒸汽與煙氣充分混合后進入裝有催化劑的反應器，在催化劑的作用下發(fā)生還原反應，實現(xiàn)脫出氮氧化物。煙氣中的氮氧化物通常由95%的NO 和5%的NO2組成，化學反應式如下：

3.1.3 系統(tǒng)描述

尿素溶解區(qū)的液態(tài)尿素通過尿素循環(huán)泵供至脫硝吸收區(qū)，由尿素溶液計量分配模塊將尿素均勻分配至熱解爐中分解液態(tài)的氨，與稀釋風機來的空氣通過氨/空氣混合器充分混合，混合氣體進入氨注入格柵及氨/煙氣混合器與鍋爐尾部煙氣充分混合，混合煙氣經(jīng)過整流后，進入SCR 反應器，在SCR 反應器內氨與氮氧化物反應生成氮氣和水。

溫度測量點位于SCR 反應器進口。SCR 反應器操作溫度為：310℃～420℃，當煙氣溫度過高或過低時，系統(tǒng)立即切斷氨氣供給。在SCR 進出口設置NOX，O2監(jiān)視分析儀，在SCR 出口設置NH3監(jiān)視分析儀。

3.2 還原劑儲存與制備系統(tǒng)

尿素熱解法制氨系統(tǒng)包括尿素儲倉、干卸料、螺旋給料機、尿素溶解罐、尿素溶液給料泵、尿素溶液儲罐、供液泵、計量和分配裝置、背壓控制閥、絕熱分解室（內含噴射器）、稀釋風機及控制裝置等。

尿素絕熱分解的工藝流程如下：

尿素槽車或貨車- 尿素儲倉- 尿素溶解- 溶液儲存- 溶液輸送及計量- 絕熱分解反應- 氨氣稀釋系統(tǒng)

尿素粉末儲存于儲倉，由螺旋給料機輸送到溶解罐里，用去離子水將干尿素溶解成40%～60%質量濃度的尿素溶液，通過尿素溶液給料泵輸送到尿素溶液儲罐。尿素溶液經(jīng)由供液泵、計量與分配裝置、霧化噴嘴等進入絕熱分解器內分解，生成NH3、H2O和CO2，分解產(chǎn)物與稀釋空氣混合均勻并噴入脫硝系統(tǒng)。

干態(tài)尿素筒倉、尿素溶解罐、尿素溶液儲罐、尿素溶液給料泵、尿素溶液計量與分配裝置等為2 臺機組的SCR 系統(tǒng)公用。

4 結語

洛河發(fā)電廠在5#、6#機組已同步建設脫硫設施的基礎上，再對其實施脫硝改造，必將大大降低電廠煙氣污染物的排放，對促進當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展、保護環(huán)境和確保三期工程機組運行經(jīng)濟性以及保持地區(qū)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展等都具有十分重要的意義，因此實施本工程建設是必要的。