火电厂氮氧化物排放实现排放标准50%限值控制研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 火电厂氮氧化物排放实现排放标准 50%限值控制研究 摘要：本文通过对脱硝执行 NOx 排放浓度值低于国家规定的污染物排放 标准 50%的限值的控制措施进行探讨研 究，创造了“W”型火焰锅炉执行 NOx 浓 度按排放标准 50%限值控制的成功案例， 大大减少了 NOx 排放量，大幅度降低 了 NOx 排污费。 中国论文网 /8/view-12945094.htm 关键词：脱硝；排放标准；50% 限值；控制措施 1、前言及项目背景 随着社会日益对环保的严要求、 高标准，某火电厂三台机组脱硝 N0x 浓 度排放已实现“GB13223-2011”小于 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 200mg/Nm3 的标准。为了进一步降低 脱硝出口 NOx 浓度的排放，争取到湘 发改价费2015306 号文关于调整排 污费征收标准等有关问题的通知中规 定关于企业污染物排放浓度值低于国家 或省规定的污染物排放限值 50%以上的， 减半征收排污费的优惠政策，减轻企业 经营压力，环保相关技术人员决定进行 控制措施探讨与研究，然而对于“W”火 焰炉要执行出口 NOx 排放浓度 50%限 值控制，确实存在很大困难，尤其 3 号 机组低氮没有改造，入口 NOx 浓度在 500-1500 mg/Nm3 的大幅度波动范围， 这无疑是难上加难！于是从 2016 年 5 月份开始，企业组织专业技术人员进行 初步试验和运行数据的收集，前后对比 分析认为：50%限值的排放标准控制， 在当前不进行设备技术改造的前提下， 经采取一定的管理举措，很有可能会实 现，但在控制过程中不能采取简单的 “多喷点氨”的办法，需要从实现这一目 标不导致氨逃逸超标，不导致空气预热 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 器堵塞，不影响催化剂的使用寿命等多 方面来考虑应对措施，也是本项目需解 决的关键问题所在。 2、机组概况及管理创新举措 2.1、机组概况 某火电厂装机容量为 180 万千瓦 （1、2、3 号机组） ，其中 1、2 号机组 为 60 万千瓦亚临界机组，于 2006 年 9 月投产发电；3 号机组为 60 万千瓦超临 界机组，于 2009 年 7 月投入运行。一 期 2600MW 机组是东方锅炉厂生产的 亚临界压力、中间一次再热、自然循环 的 DG2030/17.6-3 型锅炉，锅炉双拱 单炉膛、燃烧器布置于炉膛前后拱上、 燃烧器出口煤粉组成“w”型火焰的燃烧 方式，制粉系统采用正压直吹式制粉系 统，配有进行改造过的低氮燃烧器；3 号机组为 600MW 燃煤发电机组，锅炉 为北京 B&W 公司生产的超临界参数、 一次中间再热、平衡通风、露天布置的 型锅炉，锅炉采用正压直吹制粉系统， “W”火焰燃烧方式，并配置浓缩型 EI- -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 XCL 低 NOx 双调风旋流燃烧器。 2.2、脱硝系统概况 1 号机组脱硝投运时间为 2012 年 12 月，2 号机组脱硝投运时间为 2013 年 11 月，3 号机组脱硝投运时间 为 2009 年 8 月份，与主机同步投运。 1、2、3 号锅炉烟气脱硝装置均 采取选择性催化还原（简称 SCR）法来 达到去除烟气中 NOx 的目的。设计脱 硝处理能力在锅炉最大工况下脱硝效率 不小于 80%，脱硝装置可用率不小于 98%。催化剂采用平板式按 2+1 层设计， 目前设计两层催化剂，其中一层为预留 层，其生产厂家为大唐南京环保科技工 程有限责任公司。 2.3、脱硝出口 NOx 浓度排放按 50%限值控制的各类措施 2.3.1、优化脱硝 AIG 调整 1）1、2 号机组脱硝 AIG 优化调 整 在机组负荷 600MW 情况下，调 整前各支 AIG 分流管手动调门均为全开 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 位置。根据稀释后氨气喷氨量进行对各 个调门进行初步调整，平衡了各个 AIG 分流管流量，脱硝系统出口烟气中 NOx 浓度基本可按 50%限值调整，SCR 反应 器出口氨气逃逸浓度低于允许值 2.27 mg/Nm3，达到设计要求。 经过 AIG 喷氨格栅的优化调整， 提高了喷氨的均匀性，避免局部氨逃逸 高，而影响下游设备安全稳定运行，以 及逃逸的氨与 S03 发生副反应，生成硫 酸氢铵，而堵塞空预器和降低催化剂活 性的风险。 2）3 号机组脱硝 AIG 喷氨格栅 优化调整 3 号炉低氮没有改造，造成入口 NOx 浓度高在 800-1500mg/Nm3，且上 下变化快，特别是机组加减负荷期间， 入口 NOx 浓度随机组工况变化太大， 并且两侧喷氨极不均匀，增加喷氨量时， 氨逃逸增加，减少喷氨量时排放达不到 要求，面临这种局面环保部协调集团化 中所在 1、2 号机组的调整基础上进一 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 步优化对 3 号机 AIG 喷氨格栅的优化调 整。通过 AIG 优化调整，两侧喷氨均匀 性明显提高，脱硝出口 NOx 分布均匀 性明 提高， NOx 浓度排放基本可按 50%限值控制。 2.3.2、优化自动喷氨逻辑 自动控制存在滞后，也是实现 50%排 放限值排放的瓶颈。根据脱硝系统喷氨 自动存在滞后，特别是在机组加减负荷 期间出现过高调和过低调问题，多次对 喷氨逻辑进行优化调整，使出口设定的 NOx 值与实际出口的 NOx 值偏差在正 负 30rag/N3，有效控制喷氨的不均匀性， 避免了自动喷氨不能随主机工况变化而 喷氨滞后的问题，控制和减少 NOx 瞬 时超标。并在 3 号机创造了较好的经济 性，优化后比优化前 3 号机脱硝效率高 5.43 个百分点，烟囱 NOx 浓度降低了 31.79mg/Nm3，每亿千瓦时液氨消耗减 少了 14.79 吨。 2.3.3、优化运行调整措施 为了使脱硝系统在安全、环保、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 经济运行的基础上能很好的实现出口 NOX 排放实现 50%限值控制，环保部 在组织对脱硝系统进行 AIG 调整及喷氨 逻辑优化的基础上，又分多次修改、讨 论完善技术调整措施，修改及完善后的 措施详如下： 1）优化调整 1、2、3 号机组脱 硝 AIG 喷氨格栅，提高烟气 NOx 流场 分布的均匀性和两侧喷氨的均匀性。 2）定运行精细化调整措施，根 据 1-3 机组脱硝参数分析，确保烟囱 NOx 浓度排放控制均值在 90- 100mg/Nm3 内，制定调整措施如下： 3）各班密切监视和分析参数变 化趋势，发现异常及时联系处理，并切 换手动调整喷氨量，防止监视不到位或 处理不当导致 NOx 超标、超限。 4）一期两台机组脱硝入口 NOx 浓度较 3 号机组低，各班将烟囱 NOx 控制在 90-110mg/Nm3 区间，不得长期低于 90mg/Nm3，也不能长时间高于 100mg/Nm3，两台机组脱硝净烟气 NOx -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 要尽量控制平衡，不能偏差太大，防止 小时均值大于 100mg/Nm3 和浪费液氨 的使用； 5）3 号脱硝稀释风量最大值只有 8900m3/h，所以主机高负荷期间，务必 控制喷氨量，防止氨，空比大于 8%系 统保护跳闸，防止环保设施非异停。 6）小时段前 40 分钟 NOx 浓度 排放不能控制太高，按 50%限值控制好， 给后续留有足够的调整空间，防止后 20 分钟出现瞬时超标时能均衡该小时均值。 2.3.5、盯守住各个可能导致 50% 限值控制失败的环节，并将各环节的落 实到位直接与绩效奖金挂钩 1）脱硝专责每天及时查看前一 日和月累积烟囱 CEMS 的 NOX 日均排 放值。如发现前一日和月累积烟囱 CEMS 的 NOX 日均排放值超过 100mg/Nm3，立即分析原因并通报，采 取直接有效的措施降低排放浓度，确保 月累积平均浓度在 100mg/Nm3 以内。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 2）环保专责或统计专责每天 8：30 前公布前一日以及月度累计排放 均值情况，非正常工作时间由部门值班 负责人代替。 3）烟囱 NOx 浓度发生月均排放 浓度值超过 100 mg/Nm3，o 法享受排 污费减免的优惠政策，由环保部组织分 析，对于人为原因引起的直接进行绩效 兑现。 4）脱硝运行班组严格执行 50% 限值排放的控制措施，无特殊原因不执 行该措施的班组扣除相应的绩效分。 5）脱硝日排放均值超过 100 mg/Nm3 或月度内日累计排放均值超过 100 mg/Nm3，专责及时组织分析并采 取措施。 6）所有的措施执行最终用绩效 分来进行衡量，绩效分与月度奖金直接 挂钩，有效地促进各项措施的落实。 3、实施效果 通过“ 精细调整” 、 “严防盯守”、 “绩 效考核”等管理模式， 2015 年 7 月-2016 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 年 7 月，该火电厂 3 台机组月均 NOx 浓度达到了 50%的排放标准限值要求， 烟囱 NOx 浓度排放值在 90-100mg/Nm3 范围，率先成为湖南省“W”型锅炉实现 脱硝系统出口 NOX 浓度达 50%限值排 放标准的机组，为企业争取到减半缴纳 排污费的优惠政策。执行脱硝出口 NOx 排放浓度 50%限值排放标准以来，3 台 机组脱硝氨逃逸控制在正常范围，脱硝 催化剂没有发现磨损现象，下游设备空 预器差压正常，没有发生堵塞现象；从 2015 年 7 月至 2016 年 7 月，该火电厂 共排放氮氧化物约 1699 吨，比未执行 50%限值要减少氮氧化物排放量约 1226 吨，减少排污费约 276 万元，成为湖南 分公司五家企业中排污费最低的缴纳单 位，为企业三大污染物“ 零超排 ”做出了 巨大贡献，创造了很好的经济效益和环 保效益。 4、结束语 某火电厂 3 台机组脱硝出口 NOx 浓度执行排放标准 50%限值控制研究实 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 施于 2015 年 7 月至 2016 年 7 月，在企 业实际应用 1 年零 1 个月。2015 年 7