1、引言

我國是以煤燃為主的發(fā)展中國家，其能源構成以煤炭為主。據(jù)統(tǒng)計,我國大氣污染物中NOx 60 %來自于煤的燃燒, 其中, 火電廠發(fā)電用煤又占了全國燃煤的70%。2000年我國火電廠氮氧化物排放量控制在500萬噸左右,按照目前的排放控制水平,到2020 年,氮氧化物排放量將達到1 000 萬噸以上。根據(jù)2011年國家發(fā)布的《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)，公司現(xiàn)有發(fā)電鍋爐及燃氣輪機組自2014年7月1日起執(zhí)行氮氧化物排放標準為200mg/Nm3。目前株電公司2×310MW機組NOx排放值在500 mg/Nm3左右，為實現(xiàn)國家“十二五”節(jié)能減排的環(huán)保規(guī)劃目標，對現(xiàn)役機組進行煙氣脫硝改造勢在必行。本文結合株電公司機組自身特點在脫硝改造工藝系統(tǒng)方面取得了一些改進。

2、株電公司#4機組脫硝工程簡介

株電公司310MW#4機組實施煙氣脫硝改造工程，是積極響應國家“十二五”節(jié)能減排政策的具體體現(xiàn)，也是株電公司成為環(huán)境生態(tài)文明的環(huán)保電廠的重要標志。該工程的建成，年減排氮氧化物能力可達5530.6噸，這對于改善株洲市的大氣環(huán)境質量有著重要作用，環(huán)境與社會效益顯著。

大唐華銀株洲發(fā)電有限公司 310MW 機組#4 鍋爐煙氣脫硝改造工程，采用選擇性催化還原(SCR)脫硝工藝，高灰高溫型 SCR 布置方式，設計 NOx 入口濃度1000mg/Nm3，SCR 裝置 出 口 NOx 濃 度小 于 200mg/Nm3，在 #4 鍋爐 現(xiàn) 有40%~100% BMCR 工況及實際煤種的煙氣量條件下脫硝效率大于 80%，脫硝催化劑層按“2+2”設置。當環(huán)保排放標準提高，催化劑層采用“3+1”的設置時 SCR 裝置出口NOx 濃度可達不大于 100 mg/Nm3排放要求，可滿足國家的將來有關安全、環(huán)保等更嚴格的強制性法規(guī)、標準的要求。

圖1 尿素熱解制氨脫硝系統(tǒng)圖

3、脫硝工藝系統(tǒng)優(yōu)化簡介

3.1尿素熱解法的采用

傳統(tǒng)制氨技術中主要采用液氨法，通過液體氨進行制備，優(yōu)化方案中則使用尿素顆粒進行制備，袋裝尿素顆粒通過人工破袋后倒入溶解罐中，與除鹽水混合配制成50%質量的溶液，配制好的尿素溶液通過混合泵打到溶液儲罐中，通過循環(huán)泵輸送到計量分配裝置上，與加熱后的熱一次風在熱解爐中進行混合，生成含量為5%左右的氨氣。如下圖2。

圖2 尿素熱解流程圖

尿素熱解法與液氨法比較具有以下優(yōu)勢，詳見下表2，

表2尿素熱解法與液氨法的比較

綜合考慮本工程的具體特點，株電公司地處市中心，且廠區(qū)場地狹小，居民區(qū)安全距離很難滿足要求，因此本次脫硝改造使用尿素作為還原劑的方案最滿足要求。