工程新建煙氣脫硫、脫硝設施為某熱電廠動力分廠鍋爐配套設施ꎬ脫硝部分采用低氮燃燒技術(ＬＮＢ) ＋ 選擇性催化還原技術(ＳＣＲ)組合技術進行處理ꎬ脫硝后煙氣經余熱回收后進入脫硫除塵部分ꎻ脫硫除塵部分采用空塔噴淋技術對煙氣進行處理ꎬ目的為降低煙氣中二氧化硫及顆粒物的含量ꎻ經處理后的煙氣滿足«火電廠大氣污染物排放標準»(ＧＢ１３２２３ － ２０１１)的要求。
１ 基本參數
再生煙氣脫硫、脫硝設施處理來自動力分廠１＃、２＃、３＃三臺鍋爐的煙氣分屬于動力分廠配套環保設施ꎬ煙氣處理量分別為 ６. ０ × １０４ Ｎｍ３ / ｈ(濕基)、１１.０×１０４ Ｎｍ３/ ｈ(濕基) 、１１. ０×1０４Ｎｍ３/ ｈ(濕基)。其中脫硝單元為每臺鍋爐單獨設置脫硝設施，脫硫單元設施滿足三臺爐同時運行工況。
夏季運行 １＃鍋爐，夏季工況運行 ４ ０００ ｈ；冬季運行 ２＃或 ３＃鍋爐，冬季工況運行 ４ ０００ ｈ；最大工況運行 １ ＃、２ ＃、３ ＃鍋爐運行時間小于２００ｈ。
３工藝設計基礎
３.１裝置能力
項目處理煙氣量夏季６. ０× １０４Ｎｍ３/ ｈ (濕基)，冬季 １１. ０ × １０４ Ｎｍ３ / ｈ ( 濕基)ꎬ最大工況
２８. ０ × １０４ Ｎｍ３ / ｈ(濕基)ꎬ年操作時數 ８ ０００ ｈ。
３. ２原料性質、技術規格及數量
３. ３ 范圍與分工
設計范圍為新建煙氣脫硫、脫硝項目界區內的全部工程，包括煙氣脫硫和煙氣脫硝兩個單元，煙氣脫硝單元包括低氮燃燒器、ＳＣＲ 反應器及鍋爐改造等全部內容，煙氣脫硫單元包含洗滌塔部分、含鹽污水過濾、及配套堿液緩沖輸送部分，６０％ ~ １１０％ ，煙氣脫硫單元夏季工況的操作彈性為 ６０％ ~ １１０％ ，冬季工況的操作彈性為 ６０％ ~１１０％ ，同時滿足最大工況時脫硫除塵的要求。
３. ４產品、副產品及去向
項目產品為凈化煙氣、廢渣和含鹽污水。凈化煙氣經洗滌塔煙囪直排大氣；廢渣作為危廢由有資質的廠家回收；凈化后的污水送至公司脫鹽水站中和池外排水管網，排至安全泄放點。
４ 改造技術方案
項目脫硝部分采用低氮燃燒技術(ＬＮＢ) ＋ 選擇性催化還原技術(ＳＣＲ)進行處理ꎬ脫硝后煙氣經余熱回收后進入脫硫除塵部分，脫硫除塵部分采用空塔噴淋技術對煙氣進行處理，目的為降低煙氣中二氧化硫及顆粒物的含量。
４. １ 脫硫系統技術要求
４. １. １物料計算
４. １. ２項目脫硫工藝擬采用濕式鈉堿法脫硫工藝
鍋爐煙氣經引風機進入洗滌塔洗滌，潔凈煙氣從煙囪排入大氣， 脫硫廢液將 ＰＴＵ 處理，經管道送至公司鹽水站中和池外排水管網，排至安全泄放點。
４. １. ３ 鈉堿法工藝原理
鈉堿法是較為常用的脫硫方法之一，鈉堿法是用氫氧化鈉溶液在低溫下吸收 ＳＯ２后生成 Ｎａ２ＳＯ３，達到從煙氣中脫除 ＳＯ２的目的，洗滌塔脫硫主要反應原理如下:
(１)吸收
在洗滌塔中ꎬ煙氣中的 ＳＯ２和 ＳＯ３按照以下反應式被溶液中的水吸收，
ＳＯ２＋ Ｈ２Ｏ < ＝＝> Ｈ２ ＳＯ３
ＳＯ３＋ Ｈ２Ｏ < ＝＝> Ｈ２ ＳＯ４
(２)中和反應
Ｈ２ ＳＯ３和 Ｈ２ ＳＯ４必須很快被中和以保證有效的 ＳＯ２和 ＳＯ３ 吸收。Ｈ２ ＳＯ３ 、Ｈ２ ＳＯ４ 、ＨＣｌ 和 ＨＦ 與懸浮液中堿按以下反應式發生反應:
ＮａＯＨ ＋ Ｈ２ ＳＯ３ <＝＝ > Ｎａ２ ＳＯ３ ＋ Ｈ２Ｏ
ＮａＯＨ ＋ Ｈ２ ＳＯ４ <＝＝ > Ｎａ２ ＳＯ４ ＋ Ｈ２Ｏ
ＮａＯＨ ＋ ＨＣｌ < ＝＝> ＮａＣｌ ＋ Ｈ２Ｏ
ＮａＯＨ ＋ ＨＦ < ＝ ＝ > ＮａＦ ＋ Ｈ２Ｏ
(３)副反應
煙氣中所含的氧量將把脫硫反應中生成的亞硫酸鈉(Ｎａ２ ＳＯ３ )氧化成硫酸鈉(Ｎａ２ ＳＯ４ ):
２Ｎａ２ ＳＯ３ ＋ Ｏ２ < ＝ ＝ > ２Ｎａ２ ＳＯ４
ＳＯ２吸收系統主要由脫硫主塔、噴淋層、組合式除霧器、預埋件及外部鋼結構、沖洗系統組成。
４. １. ４ 脫硫系統
結合工程場地及技術特點ꎬ這次脫硫改造采用鈉堿法單塔單循環技術。
(１)煙氣系統
系統原鍋爐煙氣直接排煙囪ꎬ現對原煙道部分在適當位置進行封堵ꎬ本系統不含增壓風機，系統阻力由引風機克服ꎬ增設洗滌塔后系統阻力增大，需要對現有引風機進行改造。
(２)吸收系統
１＃、２＃、３＃鍋爐煙氣經煙道進入洗滌塔，在洗滌塔內被氫氧化鈉溶液吸收，凈煙氣直接由洗滌塔頂部煙囪排放。三臺機組共用一套吸收系統，設一臺洗滌塔。直徑 ６. ８ ｍ，塔頂設置煙囪，洗滌塔總高 ６０ ｍ，塔內設 ３ 層噴淋層(２ 用 １ 備)，對應 ３ 臺洗滌塔循環泵。洗滌塔入口設有事故煙氣噴淋系統，吸收了 ＳＯ２ 的再循環溶液落入洗滌塔反應池。項目脫硫氧化系統采用塔內氧化和塔外氧化相結合的方式進行，設 ２ 臺氧化風機ꎬ一用一備，將氧化空氣鼓入吸收塔反應池和氧化箱，氧化空氣分布系統采用管網式，通過塔內氧化和塔外氧化相結合ꎬ使脫硫反應物被氧化空氣完全氧化，吸收塔設置兩臺污水外送泵ꎬ一用一備，將氧化箱中的洗滌液排至廢水 ＰＴＵ 處理系統。脫硫后的煙氣通過除霧器來減少攜帶的水滴，除霧器出口的水滴攜帶量不大于 ７５ ｍｇ / Ｎｍ３，兩級除霧器采用傳統的頂置式布置在吸收塔頂部，除霧器由聚丙烯材料制作，型式為平板式，兩級除霧器均用工藝水沖洗， 沖洗過程通過程序控制自動完成。
(３)氫氧化鈉供給系統
廠區內設一個氫氧化鈉溶液儲罐，儲罐大小Φ２ ０００ ×２ ４００ ｍｍ，氫氧化鈉濃度為 ３０％ ，２ 臺注堿泵，一用一備，儲罐內溶液由注堿泵送入洗滌塔
(４)工藝水系統
廠區內設一個工藝水箱，水箱大小 Φ３ ０００ ×３ ３００ ｍｍ，２ 臺工藝水泵，一用一備，為脫硫系統提供工藝用水。
(５)廢水 ＰＴＵ 處理系統
脫硫污水由氧化箱排出泵外排到污水過濾器，污水過濾器設置２ 臺，污水經過濾器處理后，凈化污水外排到廠區污水處理區。濾渣排廢渣濾箱，濾液排地坑，進入地坑的溶液再由地坑泵打回至吸收塔。
４. １. ５ ＦＧＤ 裝置布置
煙氣脫硫單元主要包括洗滌塔區及排液處理區(ＰＴＵ 區)兩部分ꎬ共占地面積約 ４００ ㎡， 洗滌塔區主要包括洗滌塔及平臺構架、洗滌塔區泵房，根據工藝流程特點及現場實際情況ꎬ將洗滌塔及平臺構架布置在動力一廠系統管排的西側的空地ꎮ 洗滌塔平臺構架的南側為洗滌塔區泵房，泵房內布置 ５ 臺機泵，３ 臺洗滌塔循環泵，２ 臺氧化風機。 洗滌塔煙道自洗滌塔東側進入洗滌塔。ＰＴＵ 區布置在洗滌塔區的北側，ＰＴＵ 泵房內，布置 ８ 臺機泵、２ 臺注堿泵、２ 臺污水外送泵、２ 臺工藝水泵及 ２ 臺地坑泵、 還布置有兩臺廢水過濾器及廢渣濾箱，一個工藝水箱，并留有固廢車裝卸位置ꎬ便于進車裝卸廢渣。 ＰＴＵ 系統產生的污水經系統管廊送至脫鹽水站中和池外排水管網，排至安全泄放點。
４. １. ６ 輔助設施
４. １. ６. １ 保溫與油漆
脫硫裝置中設備、管道的保溫、油漆按滿足«火力發電廠保溫油漆設計規程» (ＤＬ / Ｔ５０７２ －１９９７)設計。保溫材料采用復合硅酸鹽，保護層采用 ０. ７~ １ ｍｍ 左右的鋁皮。設備、管道的保溫結構設計和常用的保溫材料性能按的有關規定執行。
４. １. ６. ２ 防腐與露天防護
所有接觸漿液設備的材料根據不同的情況均采取防腐措施。所有工作介質為氫氧化鈉溶液的設備和管道及可能接觸到煙氣冷凝液的煙道都需要采取防腐措施:吸收塔殼體采用 ３１６Ｌ 復合板，煙囪采用３１６Ｌ、各種漿液泵的殼體內襯橡膠(葉輪用合金
鋼)、接觸到吸收劑漿液的箱體采用 ３１６Ｌ 復合板、漿液池(砼結構) 內襯耐酸堿瓷磚、各種漿液管道內襯橡膠或采用 ＦＲＰ 管(小管道用不銹鋼)。
４. ２ 脫硝系統技術要求
項目脫硝部分采用低氮燃燒技術(ＬＮＢ) ＋ 選擇性催化還原技術(ＳＣＲ)進行處理。脫硝后煙氣經余熱回收后進入脫硫除塵部分。
裝置特點如下:
(１)脫硝技術選擇低氮燃燒技術和 ＳＣＲ 組合工藝不產生二次污染；
(２)每臺鍋爐的脫硝設施設置 ２ ＋ １ 層催化劑，滿足未來更高環保標準要求；
(３)脫硝催化劑選用國產催化劑，降低操作費用ꎮ (催化劑業主供貨)；
(４)通過優化鍋爐省煤段結構，將 ＳＣＲ 反應段布置在鍋爐內，降低壓降，減少工程量及投資。
４. ２. １ 設計基本參數
４. ２. ２ 低氮系統設計
通過燃燒角度控制 ＮＯｘ 的排放量ꎬ可統稱為低氮燃燒技術， 在低氮燃燒技術中應用廣泛的、使用效果理想的就是低氮燃燒器方法，本改造工程選用鍋爐廠家提供的設計方案，由專業低氮燃燒器廠家提供專項設備。
４. ２. ３ ＳＣＲ 系統
４. ２. ３. １ ＳＣＲ 系統簡介
ＳＣＲ 是英文 Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｓｔ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ 的縮寫，就是選擇催化還原法，是指還原劑(ＮＨ３ )在催化劑和一定溫度的作用下，將煙氣中 ＮＯｘ 還原為氮氣和水， “選擇性”是指氨有選擇性地將 ＮＯｘ 進行還原的反應， 主要包括制氨部分、還原劑混合部分、噴氨柵格、反應器及其內部的催化劑層等。
４. ２. ３. ２ ＳＣＲ 供氨部分
煙氣脫硝所用還原劑(ＮＨ３ ) 由制氨系統提供，為新建工程， 改造單位負責將氨氣管路接引至 ＳＣＲ 區，氨氣經稀釋模塊稀釋后進入煙道內的噴氨格柵。
４. ２. ３. ３ ＳＣＲ 反應器部分
此部分為鍋爐改造部分，改造原則
(１)重新布置鍋爐省煤器受熱面，在 ２ 組省煤器模塊之間預留足夠空間，滿足脫硝反應溫度(３２０ ~ ４２０ ℃ ) 的需求， 新省煤器采用新型模塊化翅片管換熱器技術ꎬ在保證鍋爐性能的前提下，提高換熱器質量，減小換熱器占據空間ꎬ降低煙氣阻力。
(２)重新布置煙氣換熱器設備ꎬ一級煙氣換熱器布置在水平段煙道ꎬ同時將低溫省煤器與二級煙氣換熱器設備二合一成一個新的換熱器模塊，節省空間。
(３)所有主要設備模塊化設計，降低現場安裝周期及成本。
(４)脫硝反應器模塊ꎬ現場堆砌、拼焊為一體，節省空間。
５ 工藝特點
改造 項目特點如下:
(１)選擇低氮燃燒技術和 ＳＣＲ 組合工藝，不產生二次污染，
(２)每臺鍋爐設施 ２ ＋ １ 層催化劑ꎬ滿足未來更高環保標準要求。
(３)選用國產催化劑ꎬ降低操作費用。
(４)通過優化鍋爐省煤段結構。
將ＳＣＲ反應段布置在鍋爐內，降低壓降。減少工程量及投資。
(５)洗滌塔煙氣入口設置急冷噴嘴，事故狀態下降低入口煙氣溫度。
(６)采用３１６Ｌ材質的中空噴嘴，減少煙氣壓降，提高脫硫、除塵效率。
項目為新建環保設施，目的為降低外排煙氣中二氧化硫、氮氧化物、顆粒物的含量，滿足直排標準，同時不產生新的污染物。 應用國內流行、成熟工藝:煙氣脫硝單元采用低氮燃燒技術和還原法脫硝ＳＣＲ技術，煙氣脫硫單元工藝采用空塔噴淋技術，以上技術組合脫硝脫硫效率高。同時對裝置的影響小，運行穩定，對事故工況的適應能力強。 此方案已在眾多火電廠脫硫脫硝改造中成功應用，是值得起推敲的實用工藝，相信會在更多的火電廠發揮它的作用與價值，為火電廠環保改造事業添磚加瓦!
