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燃煤电厂氮氧化物减排改造需要注意的问题

燃煤电厂 NOx 减排系列讲座（ 2 ）. 燃煤电厂氮氧化物减排改造需要注意的问题. 杨 恂 金理鹏 西安热工研究院有限公司. NOx 减排三要素. 政策是动力 法规 电价补贴 技改是途径 商用技术已经完全可以满足各种机组条件的需要 方案选择是关键：节约资源与环保同行 运行是保障 运行“软”技术的开发和应用（积累经验）. 《火电厂大气污染排放标准 （第 Ⅲ 阶段）》（草案）. 1 ） 该限值为位于非重点地区全厂第 1 时段火力发电锅炉平均值。 2 ） 非重点地区火力发电锅炉执行该限值。. 氮氧化物 基准值的选择.

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燃煤电厂氮氧化物减排改造需要注意的问题

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Presentation Transcript

  1. 燃煤电厂NOx减排系列讲座（2） 燃煤电厂氮氧化物减排改造需要注意的问题 杨 恂 金理鹏 西安热工研究院有限公司

  2. NOx减排三要素 • 政策是动力 • 法规 • 电价补贴 • 技改是途径 • 商用技术已经完全可以满足各种机组条件的需要 • 方案选择是关键：节约资源与环保同行 • 运行是保障 • 运行“软”技术的开发和应用（积累经验）

  3. 《火电厂大气污染排放标准（第Ⅲ阶段）》（草案）《火电厂大气污染排放标准（第Ⅲ阶段）》（草案） 1）该限值为位于非重点地区全厂第1时段火力发电锅炉平均值。 2）非重点地区火力发电锅炉执行该限值。

  4. 氮氧化物基准值的选择 • 通过锅炉燃烧系统的综合性试验了解NOx的生成规律 • 负荷：50～100%BMCR • 煤种：燃料中的氮和NOx中的燃料氮的生成不成线性关系 • 总风量及二次风分配 • 一次风量和煤粉细度 • 同时检测NOx、飞灰可燃物和CO等 • 根据综合性试验的结果确定NOx的基准值

  5. 氮氧化物减排可选方案 以上是各种方案可以达到的减排极限。

  6. 选择减排方案的原则 • 减排后氮氧化物的最终浓度 • 优先采用经济代价最小的方案 • 综合平衡改造投资和运行成本 • LNB为首先方案 • 在实施LNB改造后，NOx排放仍不能满足法规要求的情况下，可采取烟气脱硝技术进一步减排。 • 锅炉容量、燃烧方式和煤种、布置空间和地基条件等为方案选择的技术因素。

  7. 低氮燃烧技术改造LNB • 长期稳定和可操作的NOx目标值是LNB改造追求的目标 • 性能保证值和实际运行值之间的差距 • 在设定目标值的同时，需要界定好以下条件： • 飞灰可燃物或锅炉效率（总氧量） • 烟气中CO浓度 • 汽水温度 • 燃烧器区域壁面气氛（炉内氧量的分布）

  8. 低氮燃烧技术改造LNB • 创造良好的“边界条件”，为LNB成功改造保驾护航，即：获得长期稳定和可操作的NOx指标。 • 合理的煤粉细度和良好的均匀性指标 • 一次风准确计量和均衡分配 • 一次风粉混合物均衡分配 • 燃尽风（OFA或SOFA）准确计量 • 风、粉精确控制（包括：风门、执行机构等） • 配备智能化的优化控制软件，事半功倍。

  9. 低氮燃烧技术改造LNB • 鉴于我国燃煤电厂大部分煤源混杂的现状，在选择减排目标值时应充分留有余量，350～400mg/m3为宜。 • 采取LNB手段，不能以牺牲锅炉效率为代价；不能忽视空气过度分级带来的经济性损失，以及设备的安全性问题。 • 燃用难燃煤种锅炉的LNB改造，要进行充分的技术经济比较，不能一概认为LNB改造是最经济的措施。 • 锅炉原始排放越高，LNB改造越受益。

  10. 烟气脱硝技术改造SCR • 催化剂形式的选择 • 性能不取决于形式：蜂窝、板式、波纹板型都能满足性能的要求。 • 市场份额也不能说明催化剂的优劣 • 配方和制造工艺决定催化剂对具体工程的适用性 • 长期运行有赖于催化剂的耐磨和强度特性 • 高尘采用大节距是为了易于流动；而流动是否畅通取决于SCR设计的优劣。 • 应尽量选择具备再生潜力的催化剂

  11. 烟气脱硝技术改造SCR • 催化剂用量的选择 • 催化剂性能是体现在氨逃逸率、SO2/SO3转换率、脱硝率以及使用时间等各方面的综合指标。 • 化学使用寿命24,000小时（或16,000小时）是人为指标，而不是催化剂的化学特性，主要靠用量来实现。 • 要避免为了获得竞标的价格优势而减少用量。 • 为了增加对用量选择的知情权，应该要求供应商提供多个案例进行分析比较。 • 建立用户档案数据库，为未来用量的非“商业化”选择提供依据，以实现用户独立选择用量。

  12. 烟气脱硝技术改造SCR • SCR还原剂的选择 • 日本、德国的SCR装置，绝大多数采用液氨作为还原剂是一个事实。 • 在日本、德国大规模安装SCR装置的时代，尿素作为还原剂的技术尚未开发应用，这也是一个历史事实。 • 在环境风险影响比较大的地区宜选择尿素；安全经济，安全是第一位的。 • 因地制宜，还原剂的选择应遵循就地原则。

  13. 烟气脱硝技术改造SCR • SCR性能 • SCR性能 ≠ 催化剂性能，流场设计是关键。 • 不必对ABS现象“谈虎色变”。 • AIG的精细调试是确保SCR性能，减少还原剂耗量，防止ABS现象发生等的有效手段。 • 阻力的设计裕量过大，减轻了设计方优化流场设计的压力。 • 性能试验测量得到的脱硝效率应该大于保证值。 • 建议SCR性能试验在装置投运半年后实施。

  14. 烟气脱硝技术改造SNCR • SNCR技术在发展，早期产品效率低和只能用于小容量机组的瓶颈得到一定程度的克服。 • CFD设计手段、多层喷枪、伸缩式长喷枪、温度检测手段 • 高于SCR的氨逃逸率不能视同为产生严重ABS现象。 • 对于效率只需要35%以下的脱硝改造，SNCR有极好的性价比，值得推荐采用。 • SNCR的脱硝性能几乎不受燃煤特性的影响。 • 对于小容量锅炉，脱硝效率可以突破35%。 • SNCR/SCR混合法是SNCR技术的发展和补充。

  15. 谢谢 欢迎提问

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