大唐淮南洛河发电厂三期2×630MW机组脱硝改造工程

陈家齐

（大唐淮南洛河发电厂 安徽淮南 232008）

1 脱硝的背景和意义

1.1 项目背景

大唐淮南洛河发电厂（以下简称洛河发电厂）经三期工程建设，现共有6 台燃煤发电机组。其中，一、二期工程建设4 台300MW 亚临界燃煤发电机组，三期工程建设2 台600MW 超临界燃煤发电机组。

为进一步改善电厂及周边地区的空气环境质量，洛河发电厂拟对三期工程2 台600MW 机组实施烟气脱硝改造。

1.2 意义

本工程投入运行后，将有效降低烟气中的NOx 排放量，并达到国家环境标准。环境效益显著，对改善淮南市的大气环境，提升公司企业形象，促进皖能合肥发电有限公司的可持续发展均有着十分重大的意义。

2 脱硝工艺及技术要求

洛河电厂三期脱硝改造工程采用选择性催化还原(SCR)工艺，脱硝系统的设计效率不小于80%。催化剂模块按2 层+1 层预留层考虑。SCR 不设烟气旁路系统。催化剂化学寿命不低于25000 h，NH3逃逸低于3ppm(6%O2)，SO2/SO3转化率小于1%。还原剂采用尿素，通过尿素热解炉分解成液氨。SCR 进、出口烟道上设置NOx/O2取样分析仪，SCR 出口烟道上设置NH3逃逸取样分析仪。

3 脱硝系统简介

3.1 工艺部分

3.1.1 工艺系统选择

目前，世界上较为流行的烟气脱硝工艺有选择性催化还原法(SCR)和非选择性催化还原法(SNCR)两种。

SNCR 技术的原理是在锅炉内适当区域(一般为900℃～1100℃)的烟气中喷入尿素或氨等还原剂，将NOx 还原为无害的N2和H2O。

根据国外的工程经验，该技术在B-MCR 工况下脱硝效率约为25%～50%，尚无应用于大型锅炉的运行业绩。

SCR 技术通常是将反应器布置在锅炉省煤器和空气预热器之间(高含尘区布置)。省煤器出口的烟气垂直进入SCR 反应器，经过各层催化剂模块将NOx 还原为无害的N2、H2O。上述反应温度可以在300～400℃之间进行，该温度相当于省煤器与空气预热器之间的烟气温度。该技术在B-MCR 工况下脱硝效率约为70%～90%，该技术相当成熟且具有大型锅炉的运行业绩。

因此，本工程初步确定选用SCR 脱硝工艺，并将脱硝装置布置在一次风机和送风机支架构架的上方。

3.1.2 反应原理

采用选择性催化还原技术，即在反应器入口烟道中喷入氨蒸汽，氨蒸汽与烟气充分混合后进入装有催化剂的反应器，在催化剂的作用下发生还原反应，实现脱出氮氧化物。烟气中的氮氧化物通常由95%的NO 和5%的NO2组成，化学反应式如下：

3.1.3 系统描述

尿素溶解区的液态尿素通过尿素循环泵供至脱硝吸收区，由尿素溶液计量分配模块将尿素均匀分配至热解炉中分解液态的氨，与稀释风机来的空气通过氨/空气混合器充分混合，混合气体进入氨注入格栅及氨/烟气混合器与锅炉尾部烟气充分混合，混合烟气经过整流后，进入SCR 反应器，在SCR 反应器内氨与氮氧化物反应生成氮气和水。

温度测量点位于SCR 反应器进口。SCR 反应器操作温度为：310℃～420℃，当烟气温度过高或过低时，系统立即切断氨气供给。在SCR 进出口设置NOX，O2监视分析仪，在SCR 出口设置NH3监视分析仪。

3.2 还原剂储存与制备系统

尿素热解法制氨系统包括尿素储仓、干卸料、螺旋给料机、尿素溶解罐、尿素溶液给料泵、尿素溶液储罐、供液泵、计量和分配装置、背压控制阀、绝热分解室（内含喷射器）、稀释风机及控制装置等。

尿素绝热分解的工艺流程如下：

尿素槽车或货车- 尿素储仓- 尿素溶解- 溶液储存- 溶液输送及计量- 绝热分解反应- 氨气稀释系统

尿素粉末储存于储仓，由螺旋给料机输送到溶解罐里，用去离子水将干尿素溶解成40%～60%质量浓度的尿素溶液，通过尿素溶液给料泵输送到尿素溶液储罐。尿素溶液经由供液泵、计量与分配装置、雾化喷嘴等进入绝热分解器内分解，生成NH3、H2O和CO2，分解产物与稀释空气混合均匀并喷入脱硝系统。

干态尿素筒仓、尿素溶解罐、尿素溶液储罐、尿素溶液给料泵、尿素溶液计量与分配装置等为2 台机组的SCR 系统公用。

4 结语

洛河发电厂在5#、6#机组已同步建设脱硫设施的基础上，再对其实施脱硝改造，必将大大降低电厂烟气污染物的排放，对促进当地经济发展、保护环境和确保三期工程机组运行经济性以及保持地区经济可持续发展等都具有十分重要的意义，因此实施本工程建设是必要的。