超低排放(脱硝)如何治理—河北(上海湛流环保工程有限公司)

300MW锅炉脱硝超低排放改造后存在的问题及改善措施发布时间：2023-04-26T08:18:54.591Z 来源：《科技潮》2023年5期作者：海美旭[导读] 本文先概述了烟气脱硝的工作原理，然后对300MW火电机组锅炉脱硝超低排放改造后存在的问题进行了分析，最后探讨了300MW 火电机组脱硝超低排放改造后锅炉运行调整改善措施，以供相关的工作人员参考借鉴。

国能阳宗海发电有限公司云南昆明 652103摘要：我国火力发电厂为了减少污染物氮氧化物（NOx）的排放，在锅炉系统上设置烟气脱硝装置进行脱硝超低排放改造，但锅炉脱硝超低排放改造后又引发了一系列的问题，为避免对锅炉运行造成重大不良影响，本文先概述了烟气脱硝的工作原理，然后对300MW火电机组锅炉脱硝超低排放改造后存在的问题进行了分析，最后探讨了300MW火电机组脱硝超低排放改造后锅炉运行调整改善措施，以供相关的工作人员参考借鉴。

关键词：300MW；火电机组；锅炉；脱硝；超低排放改造；问题；措施1锅炉烟气脱硝工作原理氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一。

通常所说的氮氧化物（NOx）有多种不同形式：N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4 和N2O5，其中NO和NO2是主要的大气污染物。

我国氮氧化物的排放量中70％来自于煤炭的直接燃烧，电力工业是我国的燃煤大户，因此火力发电厂是NOx 排放的主要来源之一。

烟气脱硝是目前普遍采用的减少NOx排放的方法，应用较多的有选择性催化还原法（Selective catalytic reduction，简称SCR）和选择性非催化还原法（Selective non-catalytic reduction，简称SNCR）。

国能阳宗海发电有限公司两台300MW机组烟气脱硝采用的是选择性催化还原法（SCR）工艺，脱硝还原剂NH3采用尿素制取的工艺，脱硝反应产物为对环境无害的水和氮气。

每台锅炉配置2台SCR反应器，每台SCR反应器设置3层五氧化二钒（V2O5）催化剂。

河北省垃圾焚烧发电项目超低排放技改案例研究作者：冯波来源：《科技创新与应用》2019年第29期摘; 要：針对目前生活垃圾焚烧发电项目排放标准的不断提高，河北地区已经运行的垃圾焚烧发电项目在现有基础上增加脱酸和脱硝处理工艺，详细分析了技改运行后对脱酸和脱硝的影响，并分析了相比原处理工艺技改后投资及运行对成本的影响。

关键词：生活垃圾;超低排放;脱酸和脱硝中图分类号：X799.3; ; ; ;文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）29-0056-03Abstract： In view of the continuous improvement of the emission standards of municipal solid waste incineration power generation projects， the existing municipal solid waste incineration power generation projects in Hebei Province have added the process of deacidizing and denitrification on the existing basis. The effects of technical transformation on acid removal and denitrification were analyzed in detail， and the effects of investment and operation on cost were analyzed compared with the original treatment process.Keywords： municipal solid waste; ultra-low emission; deacidification and denitrification1 概述我国目前生活垃圾年产量1.8亿吨，生活垃圾焚烧发电技术将废物转化为能源，近些年来取得迅猛发展，目前我国约50%的生活垃圾采用焚烧法处理;未来几年，随着更多的生活垃圾焚烧发电厂建成运行，焚烧比例所占比例将更大。

300MW 锅炉烟气超低排放后脱硝系统的优化运行摘要：火电厂烟气实行超低排放改造以后，单一的脱硝系统已满足不了日益严峻的环保形势要求，这就需要我们不断优化脱硝系统，既保证环保参数的达标排放，又能满足机组长期安全、经济运行。

关键词：系统优化；热解；水解；经济引言：随着全国环境空气质量的下降，环保压力与日俱增，国家环保部对火电厂的废气排放也提出了新的要求，因此在2015年新的环保法也规定了更为严格的烟气超低排放标准，这对我们火电厂保证烟气达标排放提出了更高的要求，使脱硝系统能否稳定运行面临着考验。

概述早期火电厂烟气脱硝一部分采用的是SCR脱硝尿素热解工艺，从近几年脱硝系统运行方面，存在着许多问题，例如流经电加热器的热一次风含灰量大造成加热管磨损、加热器堵塞超温、通流面积减小等故障；另外尿素喷枪运行中调整维护不当会造成热解炉出口部位结晶堵塞，超低排放改造后此现象尤为严重；热解系统尿素溶液主循环大部分没有备用循环系统，大大降低了脱硝热解系统运行的稳定性和可靠性。

最初的脱硝热解系统电加热器电耗高，电加热器运行环境恶劣，可靠性差，严重威胁着脱硝系统的安全稳定运行，即便后来部分机组通过改造，通过用烟气加热器替代电加热器等方法来提高系统可靠性，但由于受到烟气温度、流量不易控制、含灰量大、启动时加热器出力受限等条件限制，改造的最终效果都不太理想。

随着国家对环保的不断重视，脱硝热解系统的缺点日益突出，许多电厂为了保证脱硝系统的稳定运行，纷纷对原有的系统进行了改造。

如增加脱硝尿素直喷系统、增设备用脱硝设备及系统、使用脱硝水解等。

液氨脱硝系统虽然初投资相对较小，运行成本较低，但是液氨作为重大危险源，安全风险极大，随着国家和对安全性的重视日益提高，越来越多的脱硝系统仍选择尿素作为还原剂的制备原料。

首阳山公司300MW机组自2016年超低排放改造时经过论证，引入水解制氨工艺，和尿素热解系统互为备用，机组运行时采用水解系统，热解系统备用，当水解系统有检修工作或故障时投入热解系统，保证在任何情况下，出口NOX都能达标排放，增加了脱硝系统运行的灵活性、可靠性。

超低排放形势下提高SCR脱硝系统效率面对国内日益严峻的环保形势，火电厂大气污染物控制将全面实施超低排放深度治理，燃煤电厂排放的大气污染物质量浓度，烟尘、二氧化硫、氮氧化物３项指标的排放限值分别为5，30，40 mg/m3[1]。

燃煤电厂实现NOx超低排放采用低氮燃烧（LNB）与SCR技术的组合。

实现NOx超低排放需要提高SCR脱硝效率，采取有以下效措施1、增加催化剂的体积增加一层催化剂；加大反应器的体积，降低烟气流速，增加烟气与催化剂的接触反应时间。

某电厂原SCR脱硝系统设计入口NOx质量浓度为400mg/m3，脱硝效率为80%。

为实现NOx超低排放，在原基础上增加了第3层备用催化剂。

实验室中试检测结果表明，脱硝效率提高到90%以上后，SCR脱硝系统出口NOx质量浓度由之前的44.6mg/降低至34.2 mg/m3，氨逃逸量由之前4.4µL/L降低到了0.9µL/L。

2、 NH3/NOx摩尔比增大氨氮摩尔比至0.9，脱硝效率升高至90%，NH3逃逸也逐渐增大。

尤其当脱硝效率超过95%时，氨逃逸增大的趋势明显加快，空气预热器形成硫酸氢铵堵塞的风险增大。

2、优化烟气流场、氨喷口的设计，提高NH3/NOx混合均匀性对喷氨量调整进行优化设计，采用双向分区喷氨量调节功能的脱硝系统，实现喷氨量的精细化调整；提高注氨格栅喷射点的密度；烟道内设置静态混合器；通过数值模似优化设计，调整开孔位置和大小；采用可调节流量的喷枪，根据氮氧化物的深度调节每个喷枪的喷氨量。

3、喷氨控制要求提高采用PID串级闭环控制系统对原脱硝过程控制系统进行优化。

以SCR反应器入口NOx质量浓度及烟气流量为前馈，以SCR反应器出口NOx质量浓度为反馈，计算出理论喷氨流量，通过PID控制氨流量调节阀开度，从而实现脱硝喷氨量与机组负荷、入口NOx质量浓度的自动协调。

4、提高脱硝设备系统入口烟温通过省煤器水旁路或给水加热等方式，减少烟气吸热量来，提高催化剂入口烟温，保证在任何工况下SCR反应器的温度都在380℃至400℃。

超低排放形势下SCR脱硝系统运行存在问题与对策韩文晓摘要：当前国内外一直关注环保问题，随着节能减排法规的渐渐完善，我国政府对火电厂废气的排放要求越来越严格。

NOx气体排放作为污染源的一种，常规手段已经满足不了当前达标排放的要求。

SCR烟气脱硝系统作为一种效率高，污染率小的手段，已经被应用到多家火电厂。

本文主要探讨了超低排放形势下SCR脱硝系统运行存在问题与对策。

关键词：NOX；烟气脱硝；SCR；运行；控制火力发电作为我国电力的主要来源，传统的生产方式给我国环境带来了极大的负面影响。

进行烟气脱硫、脱硝、除尘的超低排放是燃煤发电必走的路。

SCR脱硝在我国发展刚刚起步，我国缺乏核心技术，主要依赖进口，煤电企业的选择不多。

煤电企业在坚持环境保护的同时，必须兼顾经济效益。

在生产中不断摸索前进，进行技术改造，降低脱硝等环保设施的运行成本，提高设备运行的稳定性。

1 NOx超低排放存在的问题燃煤电厂在现有SCR脱硝系统运行的基础上，通过提高脱硝效率实现NOx超低排放的同时，可能会出现以下新问题。

1）脱硝效率通常由目前的60%~80%提高到85%~95%，SCR反应器在高效率下运行时，不仅需要增加催化剂用量，同时对脱硝系统入口NH3/NOx混合均匀性要求明显提高；2）增加催化剂用量，会造成催化剂的整体SO2氧化率提高，脱硝系统出口SO3质量浓度增大，加剧空气预热器硫酸氢铵堵塞的风险；3）将NOx排放质量浓度控制到50mg/m3以内后，日常运行中脱硝系统出口NOx质量浓度波动范围可能在20~50mg/m3，需要避免NOx排放超标和防止过量喷氨；4）SCR脱硝效率提高，通常会伴随着喷氨量的增加，由此会进一步提高脱硝系统的最低喷氨温度；5）提高脱硝效率大多采用增加备用层催化剂的方案，从而改变了现有催化剂的设计寿命管理方案，需重新制定催化剂的寿命管理策略。

2 问题分析及对策2.1 NH3/NOx混合均匀性提高SCR脱硝系统在较高的脱硝效率下运行时，氨氮摩尔比变化对脱硝效率和氨逃逸会的造成影响，随着氨氮摩尔比增大，脱硝效率升高，NH3逃逸也逐渐增大，尤其当脱硝效率超过90%时，氨逃逸增大的趋势明显加快，空气预热器形成硫酸氢铵堵塞的风险增大。

超低排放脱硫脱尘方案
超低排放脱硫脱尘是指在燃煤发电等工业过程中，通过采用先进的脱硫脱尘设备，将煤炭中的硫化物和颗粒物排放量降至非常低的水平，以达到环境保护的要求。

下面将介绍一种超低排放脱硫脱尘方案。

首先，对于脱硫工艺，可以采用湿法石膏脱硫工艺。

湿法石膏脱硫工艺是指将煤炭燃烧后产生的烟气通过喷雾器喷洒石膏乳液，使烟气中的二氧化硫与石膏中的氢氧化钙反应生成硫酸钙，从而实现脱硫的目的。

该工艺具有脱硫效率高、产生的固体废物易于处理等优点。

其次，对于脱尘工艺，可以采用静电除尘器。

静电除尘器是一种利用电场力和流体力作用的设备，可对烟气中的颗粒物进行捕捉和去除。

静电除尘器的工作原理是将烟气通过电极系统，利用高压电场使烟气中的颗粒带电后在电极上沉积，形成凝聚体，然后通过清灰系统将凝聚体除去。

该工艺具有除尘效率高、处理能力大、占地面积小等优点。

为了进一步提高脱硫脱尘效率，还可以在工艺中加入脱硝装置。

脱硝是指将烟气中的氮氧化合物（主要是氮氧化物）去除的过程，可以采用选择性催化还原脱硝工艺。

该工艺利用催化剂将烟气中的氮氧化物转化为无害的氮气和水，从而减少氮氧化物的排放。

脱硝工艺的引入可以进一步降低燃煤发电厂的氮氧化物排放量。

总之，超低排放脱硫脱尘方案是通过综合应用湿法石膏脱硫、
静电除尘和选择性催化还原脱硝等先进技术，将燃煤发电厂的烟气中的硫化物、颗粒物和氮氧化物排放量降至非常低的水平。

这种方案具有脱硫效率高、除尘效率高、脱硝效率高等优点，可以保护环境，减少对大气造成的污染。

脱硫超低排放改造方案概述脱硫超低排放改造方案旨在解决工业生产中硫化物排放问题，以实现对大气环境的保护和改善。

本文将介绍脱硫超低排放改造方案的原理、技术应用以及相关政策和标准。

原理脱硫超低排放改造的基本原理是通过脱硫设备捕集和转化废气中的硫化物，使其达到超低排放标准。

主要包括以下几个步骤：1.硫化物的捕集：通过脱硫设备（如湿式脱硫装置、干式脱硫装置等）将废气中的硫化物捕集下来。

2.硫化物转化处理：将捕集到的硫化物进行转化处理，将其转化为无害物质或可回收利用的资源。

3.二次净化处理：对脱硫过程中产生的废水、废渣等进行二次净化处理，以达到环境排放标准。

技术应用湿式脱硫技术湿式脱硫技术是脱硫超低排放改造中常用的一种技术，其基本工作原理是通过喷淋液将废气中的硫化物吸收到溶液中。

溶液中的硫化物经化学反应转化为无害物质或可回收利用的资源。

湿式脱硫技术具有设备结构简单、脱硫效率高、适应性强等优点，广泛应用于电力、冶金、化工等行业。

干式脱硫技术干式脱硫技术是另一种常用的脱硫技术，其基本工作原理是通过干式吸附剂（如活性炭、钙基吸附剂等）吸附废气中的硫化物。

通过调控干式吸附剂的性能和使用条件，可以实现对硫化物的有效捕集和转化。

干式脱硫技术适用于废气流量较小、硫化物浓度较低的情况。

相关政策和标准为了推动脱硫超低排放改造工作的开展，相关政策和标准得到了制定和实施。

环境污染防治法环境污染防治法是我国环境保护的基本法律，其中包括了对大气污染的治理要求。

根据环境污染防治法，工业生产单位必须符合国家或地方规定的大气污染物排放标准，开展脱硫超低排放改造工作，减少硫化物的排放。

脱硫超低排放标准脱硫超低排放标准是指对工业生产中排放的硫化物浓度要求的限制。

根据不同行业和地区的特点，制定了相应的脱硫超低排放标准，对工业生产单位进行硫化物排放的限制和监管。

资金补贴政策为了鼓励企业推进脱硫超低排放改造工作，相关部门还出台了针对脱硫超低排放改造项目的资金补贴政策。

我国是世界上最大的钢铁生产国，年产量可达十几亿吨，但污染物排放量大，据统计钢铁行业已成为我国仅次于燃煤电厂的第二大工业烟气污染物排放源。

2019年4月，生态环境部会同有关部委研究发布了《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》，逐步要求钢铁行业的超低排放要求，其中烧结机烟气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物平排放浓度小时均值分别不高于10，35，50mg/。

本文主要介绍了国内烧结烟气主流的脱硫脱硝技术方法，以及针对烧结烟气超低排放提出相应的脱硫脱硝工艺技术方案。

烧结烟气脱硫脱硝技术1.1 烧结烟气特点所谓烧结烟气就是烧结矿等混合料经高温烧结成型过程中产生的气体，具有以下特点：烟气量大，1T烧结矿可产生4000～6000?烟气；烟气不稳定，成分随烧结矿料配比的变化而变化；烟气温度低、湿度大、粉尘含量高等。

1.2 烧结烟气脱硫技术针对烧结烟气的特点，常用的脱硫工艺根据脱硫剂形态的不同可分为湿法、半干法和干法。

其中湿法脱硫石灰石/石灰-石膏法，半干法脱硫循环流化床法(CFB)、旋转喷雾干燥法(SDA)应用最为广泛，占比可达86.9%(按面积计算)。

1 / 10石灰石/石灰-石膏法石灰石/石灰-石膏法是目前技术最成熟、应用最为广泛的烧结烟气脱硫工艺，其原理是：采用石灰石或石灰作为脱硫剂，经消化处理后制成浆液，在吸收塔上部经喷淋后与烟气中SO2发生反应生成CaSO3，在吸收塔底部被鼓入的空气氧化成CaSO4，达到脱硫的目的。

该工艺运行稳定、脱硫效率高，副产物可制成石膏回收再利用；但前期投入大、系统复杂、占地面积大，且会产生大量废水。

循环流化床法(CFB)循环流化床烟气脱硫技术是德国鲁奇公司20世纪80年代末开发的一种新型半干法烟气脱硫工艺，其原理是：烟气从底部进入吸收塔，与加入的消石灰脱硫剂、循环灰充分混合，经吸收塔下端的文丘里管加速，在气流作用下形成流化床，使烟气与消石灰充分接触，从而去除烟气中的SO2。

该方法Ca/S高达40～50，消石灰利用率高，脱硫效率高；吸收塔无内件且无需防腐；后续设备无粘结、堵塞和腐蚀风险。

超低排放、重金属脱除等多污染物协同治理技术推广方案一、实施背景随着工业化进程的加快，大量的污染物排放对环境造成了严重的影响。

其中，排放的废气中含有大量的重金属等有害物质，对空气质量和人体健康产生了巨大威胁。

为了解决这一问题，需要通过协同治理技术来实现超低排放和重金属脱除的目标。

二、工作原理超低排放、重金属脱除等多污染物协同治理技术的工作原理是通过采用一系列的工艺和设备，对废气中的多种污染物进行同时处理和净化。

其中，主要包括以下几个步骤：1. 废气预处理：通过采用物理或化学方法，对废气中的颗粒物、有机物等进行预处理，以提高后续处理的效果。

2. 脱硫脱硝：采用吸收剂或催化剂等方法，将废气中的二氧化硫和氮氧化物进行吸收或催化还原，使其转化为无害物质。

3. 重金属脱除：通过采用吸附剂、沉淀剂等方法，将废气中的重金属离子进行吸附或沉淀，从而达到脱除的目的。

4. 尾气处理：对处理后的废气进行进一步净化，以达到超低排放的要求。

三、实施计划步骤1. 技术研发：开展超低排放、重金属脱除等多污染物协同治理技术的研发工作，包括吸附剂、沉淀剂、催化剂等材料的研究和开发。

2. 设备制造：研发和生产适用于超低排放、重金属脱除的设备，包括废气处理系统、吸附器、脱硫脱硝装置等。

3. 实施示范项目：选择一些具有代表性的工业企业作为示范项目，进行超低排放、重金属脱除技术的实施和应用。

4. 推广应用：根据示范项目的效果和经验，推广应用超低排放、重金属脱除技术到更多的工业企业中，逐步实现全行业的协同治理。

四、适用范围超低排放、重金属脱除等多污染物协同治理技术适用于各种工业领域，特别是重金属排放较多的冶金、化工、电力等行业。

五、创新要点1. 综合治理：通过协同治理技术，实现对多种污染物的同时处理和净化，提高治理效果。

2. 脱硫脱硝技术：采用吸收剂或催化剂等先进技术，提高脱硫脱硝效率，减少二氧化硫和氮氧化物的排放。

3. 重金属脱除技术：研发高效的吸附剂和沉淀剂，提高重金属脱除的效果和速度。

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