大唐淮南洛河發電廠三期2×630MW機組脫硝改造工程

陳家齊

（大唐淮南洛河發電廠 安徽淮南 232008）

1 脫硝的背景和意義

1.1 項目背景

大唐淮南洛河發電廠（以下簡稱洛河發電廠）經三期工程建設，現共有6 臺燃煤發電機組。其中，一、二期工程建設4 臺300MW 亞臨界燃煤發電機組，三期工程建設2 臺600MW 超臨界燃煤發電機組。

為進一步改善電廠及周邊地區的空氣環境質量，洛河發電廠擬對三期工程2 臺600MW 機組實施煙氣脫硝改造。

1.2 意義

本工程投入運行后，將有效降低煙氣中的NOx 排放量，并達到國家環境標準。環境效益顯著，對改善淮南市的大氣環境，提升公司企業形象，促進皖能合肥發電有限公司的可持續發展均有著十分重大的意義。

2 脫硝工藝及技術要求

洛河電廠三期脫硝改造工程采用選擇性催化還原(SCR)工藝，脫硝系統的設計效率不小于80%。催化劑模塊按2 層+1 層預留層考慮。SCR 不設煙氣旁路系統。催化劑化學壽命不低于25000 h，NH3逃逸低于3ppm(6%O2)，SO2/SO3轉化率小于1%。還原劑采用尿素，通過尿素熱解爐分解成液氨。SCR 進、出口煙道上設置NOx/O2取樣分析儀，SCR 出口煙道上設置NH3逃逸取樣分析儀。

3 脫硝系統簡介

3.1 工藝部分

3.1.1 工藝系統選擇

目前，世界上較為流行的煙氣脫硝工藝有選擇性催化還原法(SCR)和非選擇性催化還原法(SNCR)兩種。

SNCR 技術的原理是在鍋爐內適當區域(一般為900℃～1100℃)的煙氣中噴入尿素或氨等還原劑，將NOx 還原為無害的N2和H2O。

根據國外的工程經驗，該技術在B-MCR 工況下脫硝效率約為25%～50%，尚無應用于大型鍋爐的運行業績。

SCR 技術通常是將反應器布置在鍋爐省煤器和空氣預熱器之間(高含塵區布置)。省煤器出口的煙氣垂直進入SCR 反應器，經過各層催化劑模塊將NOx 還原為無害的N2、H2O。上述反應溫度可以在300～400℃之間進行，該溫度相當于省煤器與空氣預熱器之間的煙氣溫度。該技術在B-MCR 工況下脫硝效率約為70%～90%，該技術相當成熟且具有大型鍋爐的運行業績。

因此，本工程初步確定選用SCR 脫硝工藝，并將脫硝裝置布置在一次風機和送風機支架構架的上方。

3.1.2 反應原理

采用選擇性催化還原技術，即在反應器入口煙道中噴入氨蒸汽，氨蒸汽與煙氣充分混合后進入裝有催化劑的反應器，在催化劑的作用下發生還原反應，實現脫出氮氧化物。煙氣中的氮氧化物通常由95%的NO 和5%的NO2組成，化學反應式如下：

3.1.3 系統描述

尿素溶解區的液態尿素通過尿素循環泵供至脫硝吸收區，由尿素溶液計量分配模塊將尿素均勻分配至熱解爐中分解液態的氨，與稀釋風機來的空氣通過氨/空氣混合器充分混合，混合氣體進入氨注入格柵及氨/煙氣混合器與鍋爐尾部煙氣充分混合，混合煙氣經過整流后，進入SCR 反應器，在SCR 反應器內氨與氮氧化物反應生成氮氣和水。

溫度測量點位于SCR 反應器進口。SCR 反應器操作溫度為：310℃～420℃，當煙氣溫度過高或過低時，系統立即切斷氨氣供給。在SCR 進出口設置NOX，O2監視分析儀，在SCR 出口設置NH3監視分析儀。

3.2 還原劑儲存與制備系統

尿素熱解法制氨系統包括尿素儲倉、干卸料、螺旋給料機、尿素溶解罐、尿素溶液給料泵、尿素溶液儲罐、供液泵、計量和分配裝置、背壓控制閥、絕熱分解室（內含噴射器）、稀釋風機及控制裝置等。

尿素絕熱分解的工藝流程如下：

尿素槽車或貨車- 尿素儲倉- 尿素溶解- 溶液儲存- 溶液輸送及計量- 絕熱分解反應- 氨氣稀釋系統

尿素粉末儲存于儲倉，由螺旋給料機輸送到溶解罐里，用去離子水將干尿素溶解成40%～60%質量濃度的尿素溶液，通過尿素溶液給料泵輸送到尿素溶液儲罐。尿素溶液經由供液泵、計量與分配裝置、霧化噴嘴等進入絕熱分解器內分解，生成NH3、H2O和CO2，分解產物與稀釋空氣混合均勻并噴入脫硝系統。

干態尿素筒倉、尿素溶解罐、尿素溶液儲罐、尿素溶液給料泵、尿素溶液計量與分配裝置等為2 臺機組的SCR 系統公用。

4 結語

洛河發電廠在5#、6#機組已同步建設脫硫設施的基礎上，再對其實施脫硝改造，必將大大降低電廠煙氣污染物的排放，對促進當地經濟發展、保護環境和確保三期工程機組運行經濟性以及保持地區經濟可持續發展等都具有十分重要的意義，因此實施本工程建設是必要的。