包头第一热电厂循环流化床机组SNCR脱硝技术改造

摘要

氮氧化物(NOx)是燃煤电站的主要排放物之一，随着我国经济的持续发展，电力需求供应量不断加大，与此同时，矿物燃料的燃烧不可避免的造成了大量的污染。为了改善大气环境质量，必须对NOx的排放进行控制，因此对电厂脱硝系统的研究有重要的工程意义和实际意义。 包头第一热电厂 9、10 号循环流化床锅炉的NOx 月平均排放浓度约200~400mg/m3，最高时段可达到 480mg/m3。为满足新的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)NOx排放浓度不高于100mg/m3限值要求，电厂采用脱硝方案进行改造以减小NOx排放。 包头第一热电厂结合实际运行情况，并结合现行国家对火电厂污染物排放新标准，通过对各种脱硝技术进行方案比较、路线验证以及投资费用估计，电厂最终决定采用SNCR脱硝改造方案，并使用尿素作为还原剂。 改造后，按照入口NOx浓度400mg/m3，出口NOx控制在100mg/m3，脱硝效率为 75%。经对脱硝工程改造进行投资估算，结果工程静态投资为 1425 万元，单位投资约57元/kW。其中SNCR部分投资为985万元，单位投资为39.4元/kW。采用SNCR工艺时，年运行成本848万元，单位NOx减排成本为6.93元/kg，单位发电增加成本为0.0062元/kW.h。按照当前脱硝电价补贴标准(0.01元/kW.h)，脱硝系统投产后，两台机组每年可获得的脱硝电价补贴1375万元。脱硝工程完成后，对电厂所在地具有极大的环保和社会效益，2 台锅炉年在使用脱硝装置前排放NOx总量达到约1840吨。SNCR脱硝装置投运后，2台锅炉排放量约为463吨，可每年减排NOx总量约1377吨。 工程SNCR建设将有助于脱硝装置的国产化，为SNCR脱硝设计积累宝贵的经验，从而可为今后同类工程改造提供参考借鉴。

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第1章 绪论

1.1 课题研究背景和意义

1.2 国内外脱硝技术研究现状

1.2.1 NOx的生成机理研究

1.2.2 常见脱硝技术路线

1.3 本课题研究内容

第2章 包头第一热电厂概况

2.1 电厂概况

2.2 厂址概述

2.2.1 地理位置

2.2.2 工程水文气象

2.2.3 工程地质

2.2.4 交通运输

2.3 机组概况

2.3.1 锅炉概述

2.3.2 物料流程

2.3.3 烟风流程

2.3.4 燃烧及输送设备

2.3.5 “J”阀回料器

2.3.6 煤质资料

2.3.7 空气预热器

2.3.8 风机

2.3.9 压缩空气

2.4 锅炉运行现状

2.4.1 煤质分析

2.4.2 NOx排放

2.4.3 烟气量

2.4.4 烟温

2.5 本章小结

第3章 改造方案选择

3.1 低NOx燃烧技术

3.2 改造方案选择

3.3 还原剂选择

3.4 本章小结

第4章 SNCR改造方案设计

4.1 设计基础参数

4.2 SNCR方案设计

4.2.1 喷射系统

4.2.2 尿素制备与储存系统

4.2.3 稀释和计量分配系统

4.2.4 电气系统

4.2.5 热工控制系统

4.2.6 建筑系统

4.2.7 电厂水、电、气、汽、氨改造

4.3 影响SNCR实际运行效果的因素

4.3.1 温度的影响

4.3.2 氨氮比的影响

4.4 本章小结

第5章 工程投资估算及经济性评价

5.1 工程投资估算

5.2 工程投资估算范围

5.3 项目投资估算

5.3.1 总估算

5.3.2 安装工程专业汇总估算

5.3.3 建筑工程部分汇总估算

5.3.4 其它费用部分汇总估算

5.3.5 工程动态经营成本核算

5.4 经济效益分析

5.4.1 经济效益分析基础数据

5.4.2 经营成本分析

5.5 环境社会效益

5.5.1 环境效益

5.5.2 社会效益

5.6 不同负荷下的改造效果

5.7 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

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