電廠脫硝技術(shù)方案選擇

脫硝方案選擇的探討

液氨SCR

與

尿素SCR

尿素(SNCR+SCR)混合法尿素SNCR

美國(guó)FuelTech公司劉明輝

2008年10月版RobertLiu劉明輝

Robertliu@

orzyrob@聯(lián)系電話(TEL)：10-84871465/p>

傳

真(FAX)：10-84871470

美國(guó)燃料技術(shù)公司，北京福泰克環(huán)?？萍加邢薰?/p>

北京市朝陽(yáng)區(qū)慧忠里103號(hào)樓洛克時(shí)代中心B座1912室

郵編：100101美國(guó)FuelTech公司美國(guó)FuelTech公司是美國(guó)納斯達(dá)克的上市公司（代碼FTEK）業(yè)務(wù)領(lǐng)域：空氣污染控制技術(shù)燃料處理技術(shù)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)

脫硝技術(shù)供應(yīng)商

尿素-SNCR尿素-SNCR/SCR混合法

天然氣再燃

尿素-SCR氨法－SCR改造為尿素－SCR目前在中國(guó)的業(yè)績(jī)江蘇利港電廠（4×600MW）：

SNCR工藝，已通過(guò)環(huán)保驗(yàn)收；江蘇闞山電廠（2×600MW）：

SNCR/SCR混合工藝，正在調(diào)試；華能北京熱電廠（4×830t/h）：尿素SCR工藝，奧運(yùn)工程，已通過(guò)環(huán)保驗(yàn)收；北京石景山熱電廠（4×200MW）：尿素SCR工藝，奧運(yùn)工程，已通過(guò)環(huán)保驗(yàn)收；香港中華電力（4×600MW）：尿素SCR工藝。華能伊敏電廠（2×660MW）：

SNCR工藝，2007年7月成立北京福泰克環(huán)保科技有限公司實(shí)施國(guó)產(chǎn)化的工作。

（BeijingFuelTechEnvironmentalTechCo.）華能首套煙氣脫硝裝置成功投運(yùn)

10月13日，中國(guó)華能集團(tuán)公司首套鍋爐煙氣脫硝裝置――華能北京熱電廠2號(hào)鍋爐脫硝裝置成功投運(yùn)

。特別是在國(guó)內(nèi)電廠煙氣脫硝工程中首次采用尿素?zé)峤夥椒ǚ纸獬鲞€原劑，具有安全性較高、占地面積小的特點(diǎn)。該脫硝工程于2006年12月開(kāi)工，其他3套脫硝裝置將在2007年年底前投運(yùn)。（來(lái)源：中國(guó)華能集團(tuán)公司）主要內(nèi)容一、選擇方案的標(biāo)準(zhǔn)二、基本方案－－－

液氨SCR

三、升級(jí)方案－－－尿素SCR四、較佳方案－－－尿素(SCR＋SNCR)五、經(jīng)濟(jì)適用方案－－－尿素SNCR六、各方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)七、結(jié)論－－－沒(méi)有最佳只有最適合您的方案一、選擇方案的標(biāo)準(zhǔn)

1.選擇脫硝方案的原則安全生命＋政治?可靠有業(yè)績(jī)？？經(jīng)濟(jì)？？？

目標(biāo)是以較低的成本滿足環(huán)保要求，而不是追求最高的脫硝率。

2.影響脫硝方案選擇的因素

內(nèi)部跑前期的－－－早日拿到批文搞基建的－－－保工期/壓造價(jià)管運(yùn)行的－－－安全/可靠/運(yùn)行經(jīng)濟(jì)外部政府－－－環(huán)保局、發(fā)改委準(zhǔn)政府－－－電規(guī)院、中咨公司咨詢公司－－－環(huán)評(píng)、設(shè)計(jì)院、安評(píng)供應(yīng)商－－－鍋爐廠、環(huán)保工程公司、催化劑廠商3.脫硝技術(shù)及其特點(diǎn)燃燒過(guò)程中控制技術(shù)低NOx燃燒器空氣分級(jí)燃燒技術(shù)燃料分級(jí)燃燒技術(shù)燃燒后控制技術(shù)（煙氣脫硝技術(shù)）I.選擇性催化還原技術(shù)（SCR）II.選擇性非催化還原技術(shù)（SNCR）III.SNCR/SCR混合技術(shù)StuartDalton,DirectorofFossil/EmissionControl,EPRI,US“經(jīng)濟(jì)”的深入探討

－－－基建投資＋運(yùn)行成本基建投資

與脫硝率成正比?元/kgNOx

或??元/KW從單個(gè)項(xiàng)目看－－－－（新機(jī)組排放濃度280~320mg/nm3）從全廠來(lái)看－－－－－（老機(jī)組排放濃度600~1200mg/nm3）從整個(gè)集團(tuán)來(lái)看-------按?元/kgNOx上老機(jī)組合算按??元/KW上新機(jī)組合算“總量控制”“績(jī)效指標(biāo)”

（可參考劉的文章）運(yùn)行成本運(yùn)行成本與脫硝率成正比，大約為3~6元/kgNOx排污費(fèi)：0.63元/kgNOx脫硝補(bǔ)助：按元/KW補(bǔ)助脫硝發(fā)電量：70-100小時(shí)技術(shù)人員常提的“一步到位”

－－－液氨SCR，脫硝率80~85%存在的問(wèn)題：未來(lái)單位造價(jià)將大幅下降運(yùn)行費(fèi)用高昂：3~6元/kgNOx，上千萬(wàn)元/年相當(dāng)一段時(shí)間，環(huán)保法規(guī)沒(méi)有這么高的要求第三時(shí)段標(biāo)準(zhǔn)：450mg/nm3第四時(shí)段標(biāo)準(zhǔn)：230~280mg/nm3執(zhí)法次序第一輪：全部新廠上脫硝第二輪：沒(méi)有脫硝的老廠也要上脫硝第三輪：有脫硝但未達(dá)標(biāo)老廠上脫硝北京市鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（DB11/139－2007）污染物電站鍋爐NOX（mg/m3）新建、擴(kuò)建、改建鍋爐1）100在用鍋爐2）Ⅰ時(shí)段250Ⅱ時(shí)段100注：1）新建鍋爐：指從無(wú)到有，新開(kāi)始建設(shè)的鍋爐（含本標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布之日前已獲得批準(zhǔn)的但尚未建成投入使用的鍋爐）；擴(kuò)建鍋爐：指在原有鍋爐房基礎(chǔ)上，為增加鍋爐房容量而建設(shè)的鍋爐；改建鍋爐：指更新改造的鍋爐。2）在用鍋爐：指本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施前，已建成并投入使用的鍋爐。在用鍋爐劃分為Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)時(shí)段：第Ⅰ時(shí)段為自本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日起至2008年6月30日；第Ⅱ時(shí)段為自2008年7月1日起。上海鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

（DB31/387—2007）鍋爐類別（電站鍋爐）NOX排放濃度（mg/m3）1）燃煤鍋爐≥300MW現(xiàn)有4506502）新建（含改建、擴(kuò)建）200<300MW現(xiàn)有550新建（含改建、擴(kuò)建）200燃油鍋爐現(xiàn)有150新建（含改建、擴(kuò)建）燃?xì)忮仩t現(xiàn)有80新建（含改建、擴(kuò)建）注：

1）2007年9月1日前建成投產(chǎn)或通過(guò)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書(shū)審批的電站鍋爐，分兩個(gè)時(shí)間段執(zhí)行相應(yīng)的大氣污染物排放限值：2009年12月31日前，執(zhí)行GB13223-2003規(guī)定的排放限值；自2010年1月1日起，執(zhí)行規(guī)定的現(xiàn)有鍋爐排放限值；2007年9月1日起通過(guò)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書(shū)審批的新建（含擴(kuò)建、改建）電站鍋爐，自2007年9月1日起執(zhí)行規(guī)定的新建（含擴(kuò)建、改建）電站鍋爐排放限值。2）本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施前改建的燃用貧煤的鍋爐執(zhí)行該限值山東省火電廠NOx排放標(biāo)準(zhǔn)（DB37/664—2007）氮氧化物最高允許排放濃度（mg/m3）時(shí)

段第一時(shí)段第二時(shí)段第三時(shí)段實(shí)施時(shí)間2007年5月1日2010年1月1日2007年5月1日2010年1月1日2007年5月1日燃煤鍋爐Vdaf＜10%13001100110090090010%≤Vdaf≤20%1100800650600600Vdaf

＞20%800400450400400燃油鍋爐650400200燃?xì)廨啓C(jī)組燃油－－150燃?xì)猓?0重慶市火電廠NOx排放標(biāo)準(zhǔn)（DB50/252—2007）燃煤發(fā)電鍋爐氮氧化物最高允許排放濃度（單位：mg/m3）建廠時(shí)段第Ⅰ時(shí)段第Ⅱ時(shí)段第Ⅲ時(shí)段執(zhí)行時(shí)間2008年7月1日2008年7月1日2008年7月1日燃煤灰分

Vdaf＜10%15001300110010%≤Vdaf≤20%1100650650Vdaf＞20%1100650450各國(guó)火電廠氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)比較

單位：mg/m3國(guó)家固體燃料排放限值（mg/m3）中國(guó)（第3時(shí)段電廠）Vdaf

＜10％110010%≤Vdaf≤20%650Vdaf＞20%450美國(guó)（2005-02-28以后的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)）新建機(jī)組135改建機(jī)組135改造機(jī)組185歐盟（2002年11月27日后獲得許可證的電廠）*偏遠(yuǎn)地區(qū)除外，其值為300mg/m3生物燃料熱功率50~100MW400熱功率100~300MW300熱功率大于300MW200普通燃料熱功率50~100MW400熱功率大于100MW200*日本（1987.4.1至今的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)）煙氣量（萬(wàn)Nm3/h）﹥7041020-70513<4718G2008J05

火力發(fā)電廠脫硝技術(shù)設(shè)計(jì)導(dǎo)則(送審稿)

4.4對(duì)于脫硝效率要求80％及以上的機(jī)組，應(yīng)采用SCR脫硝工藝；4.5對(duì)于機(jī)組容量為600MW等級(jí)及以下的機(jī)組，若要求脫硝效率不大于40％，宜采用SNCR脫硝工藝。4.6對(duì)于脫硝效率要求在60％～80％范圍內(nèi)的機(jī)組，視還原劑的運(yùn)輸、儲(chǔ)存、制備、初投資及運(yùn)行費(fèi)用并考慮短期內(nèi)脫硝效率是否要求提高的因素，綜合比較后確定采用SCR脫硝工藝或SNCR/SCR混合脫硝工藝。G2008J05

火力發(fā)電廠脫硝技術(shù)設(shè)計(jì)導(dǎo)則(送審稿)

4.7對(duì)于脫硝效率要求在40％～60％范圍內(nèi)的機(jī)組，宜采用SNCR/SCR混合脫硝工藝，SCR裝置宜布置在煙道內(nèi)，不單獨(dú)設(shè)置構(gòu)架，但應(yīng)考慮荷重增加的影響。4.8還原劑可采用液氨或尿素。還原劑的選用應(yīng)根據(jù)廠址周圍的環(huán)境、脫硝工藝、脫硝系統(tǒng)的投資、系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi)用及藥品來(lái)源的安全性及可靠性因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較及安全評(píng)價(jià)后確定。4.9對(duì)于SCR煙氣脫硝工藝，若電廠地處城鎮(zhèn)邊緣，而液氨產(chǎn)地距電廠較近，在能保證藥品安全、可靠供應(yīng)的情況下，宜選擇液氨作為還原劑；若電廠位于人口密度高的中心城市、港口、河流位置，宜選擇尿素作為還原劑。二.基本方案

液氨SCR二.基本方案

選擇性觸媒還原法(SCR)SCR最早由日本于60-70年代后期完成商業(yè)運(yùn)行，至80年代中期歐洲也成功地實(shí)現(xiàn)了SCR的商業(yè)運(yùn)行。原來(lái)并非為高脫硝率工藝。一般高塵設(shè)置(HighDustLayout)觸媒裝置于鍋爐省煤器出口與空氣預(yù)熱器入口之間,其作用為使噴入之氨與煙氣中之NOx反應(yīng)實(shí)現(xiàn)脫硝。在此情況時(shí),其有效反應(yīng)之溫度范圍較SNCR低的多,約在320oC~400oC之間。最普遍使用的化學(xué)反應(yīng)劑（還原劑)為氨,但近年來(lái)也使用尿素。

鍋爐NH3

噴注脫硝反應(yīng)器空氣預(yù)熱器NH3

混合器

蒸發(fā)器NH3

液化罐靜電除塵器引風(fēng)機(jī)煙囪換熱器增壓風(fēng)機(jī)脫硫系統(tǒng)送風(fēng)機(jī)SAH蓄壓器鍋爐脫硝系統(tǒng)裝置的基本流程3DDRAWING-6SCR系統(tǒng)控制邏輯鍋爐負(fù)載或燃料流量流量控制閥氨急關(guān)斷閥稀釋風(fēng)機(jī)氨/空氣混合器省煤器鍋爐空氣預(yù)熱器APHTOE.PDCS或PLC注氨器USExperience-StuartDalton,DirectorofFossil/EmissionControl,EPRI,US使用后----<5%灰份

使用前中國(guó)煤可能引起的新挑戰(zhàn)煤灰影響灰量大，煤種變化,質(zhì)量變化,混燒煤,對(duì)氨逃逸(NH3Slip)及SCR催化劑的適用及風(fēng)險(xiǎn)。觸媒的砷、硫及堿性物(如鈣含物)金屬含物中毒減效。其他元素造成的觸媒中毒減效。催化劑選擇最好從具有較大空隙及層間尺寸板狀催化劑為起點(diǎn),使用良好后試驗(yàn)蜂窩狀的催化劑。催化劑結(jié)構(gòu)可以適應(yīng)不同壓降、燃料和煙氣成分要求,滿足工程選擇。SCR引起的三氧化硫酸霧煙氣排放選自：Dr.AnupamSanyalandWilliamEllison,DOENETLConference,May2002,Pittsburgh,PA煤質(zhì)對(duì)SCR工藝的影響

全包了….灰份量又密又多硫、

砷、

鈣、

鎂、

鈉、

鉀氯、

氟鐵、

鉛、

錫、

等重金屬未燃碳灰量(>15%;>35%)催化劑用量越少越好;

空隙大點(diǎn)為好;脫硝率<75%為佳;

并非做不到更高,而是問(wèn)題多停爐多高成本NOx系統(tǒng)產(chǎn)能損失安全藥劑操作意外假設(shè)性的沒(méi)想到的液氨SCR的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):脫硝率高達(dá)80%缺點(diǎn):不安全-----環(huán)保工程成了重大危險(xiǎn)源建設(shè)工程可能不經(jīng)濟(jì)-------投資和運(yùn)行費(fèi)用高

2004年，全國(guó)火電行業(yè)（3.2億千瓦裝機(jī)）氮氧化物排放總量達(dá)到670萬(wàn)噸。到07年5月份火電裝機(jī)已達(dá)5億千瓦以上，初步估計(jì)火電產(chǎn)生的氮氧化物排放已達(dá)1000萬(wàn)噸。如果氮氧化物減排和SO2減排看齊，到2015年減排20％，那么NOx減排量將達(dá)到200萬(wàn)噸，相應(yīng)氨需量約為75萬(wàn)噸/年。如按一般液氨運(yùn)輸車為7噸載重，每年按300天計(jì)算，每天約有360輛液氨車次運(yùn)輸這些液氨，這些車輛隨時(shí)都面臨交通事故的危險(xiǎn)，而一旦發(fā)生交通事故導(dǎo)致液氨泄漏，后果將不堪設(shè)想。

淮安液氯泄漏人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失達(dá)2901萬(wàn)

附：“氨”和“氨溶液”的

有關(guān)管理規(guī)定

中國(guó)政府對(duì)“氨”和“氨溶液”的有關(guān)管理規(guī)定

(供參考)中國(guó)政府規(guī)定的危險(xiǎn)品名錄（GB12268-90危險(xiǎn)化學(xué)物品名表）序號(hào)

危險(xiǎn)貨物編號(hào)

品名

別名

英文名

英文別名

CAS號(hào)UN號(hào)82503

氨溶液（10%＜含氨＜35%）Ammoniasolution,containingmorethan10%butnotmorethan35%ammonia1336-21-6

2672522025

氨溶液（35%＜含氨＜50%）Ammoniasolution,containingmorethan35%butnotmorethan50%ammonia2073723003氨（液化的，含氨＞50%）有毒氣體

液氨Ammonia,liquefiedorammoniasolutions,withmorethan50%ammoniaLiquidammonia7664-41-71005備注：根據(jù)GB18218-2000重大危險(xiǎn)源辨識(shí)的定義，氨作為有毒物質(zhì)儲(chǔ)存超過(guò)40噸的液氨儲(chǔ)罐屬重大危險(xiǎn)源，將有更嚴(yán)格的安全立法規(guī)定限制。

（參考：600MW機(jī)組的液氨SCR裝置，其所需液氨儲(chǔ)罐的容量為200噸左右）。A、氨溶液為危險(xiǎn)化學(xué)品

根據(jù)中國(guó)政府《危險(xiǎn)貨物品名表》（GB12268）、《危險(xiǎn)化學(xué)品名錄（2002版）》規(guī)定，氨水與無(wú)水氨都屬于危險(xiǎn)化學(xué)品。含氨＞50%的氨溶液，危險(xiǎn)貨物編號(hào)為23003；35%<含氨≤50%的氨溶液，危險(xiǎn)貨物編號(hào)為22025；10%<含氨≤35%的氨溶液，危險(xiǎn)貨物編號(hào)為82503。B.氨溶液使用量超過(guò)40/50噸的為重大危險(xiǎn)源

根據(jù)《重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》（GB18218-2000）的規(guī)定（表四有毒物質(zhì)名稱及臨界量）:氨的使用量若超過(guò)40噸，則為重大危險(xiǎn)源。一般情況下，2×600MW機(jī)組氨法SCR的氨儲(chǔ)存量可在100-200噸的范圍。C.中國(guó)政府對(duì)危險(xiǎn)品的有關(guān)管理法規(guī)主要法規(guī)有：

《安全生產(chǎn)法》

國(guó)務(wù)院第344號(hào)《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》

國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局《危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目安全許可實(shí)施辦法》自2006年10月1日起施行

《重大危險(xiǎn)源監(jiān)督管理規(guī)定》

國(guó)家針對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品將出臺(tái)一系列的法規(guī)

用液氨的成本將大幅增加！《關(guān)于危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目安全許可和試生產(chǎn)（使用）方案?jìng)浒腹ぷ鞯囊庖?jiàn)》

安監(jiān)總?；?007〕121號(hào)《危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目安全評(píng)價(jià)規(guī)范》《危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇編寫導(dǎo)則》安監(jiān)總危化〔2007〕225號(hào)《危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)安全設(shè)施目錄》《重大危險(xiǎn)源（儲(chǔ)罐區(qū)、庫(kù)區(qū)和生產(chǎn)場(chǎng)所）安全監(jiān)控通用技術(shù)規(guī)范》

《重大危險(xiǎn)源（罐區(qū)）安全監(jiān)控裝備設(shè)置規(guī)范》《重大危險(xiǎn)源分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》“氨氣安全規(guī)程”

國(guó)家將出臺(tái)一系列的法規(guī)

用液氨的成本將大幅增加！危險(xiǎn)化學(xué)品汽車運(yùn)輸車輛安全監(jiān)控系統(tǒng)通用規(guī)范危險(xiǎn)化學(xué)品汽車運(yùn)輸安全監(jiān)控車載終端危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸安全監(jiān)控系統(tǒng)間信息傳輸規(guī)范危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源（儲(chǔ)罐區(qū)、庫(kù)區(qū)和生產(chǎn)場(chǎng)所）安全監(jiān)控通用技術(shù)規(guī)范危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源安全監(jiān)控預(yù)警功能驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源（罐區(qū)）安全監(jiān)控預(yù)警技術(shù)要求危險(xiǎn)化學(xué)品典型重大危險(xiǎn)源安全監(jiān)管信息系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源監(jiān)管基礎(chǔ)數(shù)據(jù)代碼規(guī)范危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源監(jiān)管基礎(chǔ)數(shù)據(jù)格式規(guī)范危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源申報(bào)登記軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源監(jiān)管基礎(chǔ)數(shù)據(jù)交換規(guī)范危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)管系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源監(jiān)管指標(biāo)體系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及代碼規(guī)范危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源監(jiān)管指標(biāo)體系數(shù)據(jù)元規(guī)范危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源安全監(jiān)管信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)D.氨溶液泄漏事故近兩年有關(guān)無(wú)水氨及氨溶液泄漏事故頻頻發(fā)生，導(dǎo)致了重大的人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重的后果，特別是煤礦生產(chǎn)事故頻發(fā)，從而引起了國(guó)家對(duì)安全生產(chǎn)的高度重視，使安全生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)成本和政治成本大幅上升。

煤礦事故死亡礦工的賠償金由原來(lái)的2萬(wàn)提高到不得低于20萬(wàn)元人民幣。交通事故死亡者的賠償金由原來(lái)的5萬(wàn)提高到50萬(wàn)元人民幣。

E.有關(guān)氨溶液儲(chǔ)存、運(yùn)輸注意事項(xiàng)根據(jù)《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GBJ16-87），液氨屬于乙類液體。儲(chǔ)存時(shí):a.防火間距要求：宜布置在地勢(shì)較低的地帶，間距按本表計(jì)算：名稱乙類液體罐區(qū)總儲(chǔ)量50~200噸耐火等級(jí)一、二級(jí)三級(jí)四級(jí)防火間距15m20m25mb.乙類液體的地上、半地下儲(chǔ)罐或儲(chǔ)罐組，應(yīng)設(shè)置非燃燒、耐腐蝕

的材料防火堤。c.乙類液體儲(chǔ)罐區(qū)，應(yīng)設(shè)消防車道或可供消防車通行的且寬度不小于6m的平坦空地。根據(jù)<小型氮肥廠衛(wèi)生防護(hù)距離標(biāo)準(zhǔn)>

(GB11666-89)重大危險(xiǎn)源(液氨罐區(qū))距居民區(qū)的衛(wèi)生防護(hù)距離必須大于800米(按照石化合成氨衛(wèi)生距離標(biāo)準(zhǔn)最低為500米)

━━━━━━┯━━━━━━━┯━━━━━━━━━━━━━━━━━━│合成氨萬(wàn)噸率│平均風(fēng)速,m/s│├─────┬───────┬────││<2│2-4│>4├──────┼─────┼───────┼────│2.5│1200m│800m│600m

衛(wèi)生防護(hù)距離│││││≥2.5│1600m│1000m│800m-━━━━┷━━━━━━━┷━━━━━┷━━━━━━━┷━━━━━山西省人民政府辦公廳頒布單位:山西省人民政府辦公廳文號(hào):晉政辦發(fā)［２００６］６５號(hào)頒布期:２００６０９２８分類:其他實(shí)施日期:２００６０９２８時(shí)效:有效

晉政辦發(fā)［２００６］６５號(hào)d.儲(chǔ)存罐區(qū)須安裝相應(yīng)的氣體濃度報(bào)警儀，防雷防靜電裝置，相應(yīng)的消防設(shè)施等，儲(chǔ)罐安全附件，急救設(shè)施設(shè)備和泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。

另外，根據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》第五十條，危險(xiǎn)化學(xué)品單位應(yīng)當(dāng)制定本單位事故應(yīng)急救援預(yù)案，配備應(yīng)急救援人員和必要應(yīng)急救援器材、設(shè)備，并定期組織演練。

運(yùn)輸時(shí):

鐵路運(yùn)輸時(shí)，限使用耐壓液化氣企業(yè)自備罐車裝運(yùn)，裝運(yùn)前需報(bào)有部門批準(zhǔn)。

2）夏季應(yīng)早晚運(yùn)輸，防止日光曝曬。

3）公路運(yùn)輸時(shí)要按規(guī)定路線行駛，禁止在居民區(qū)和人口稠密區(qū)停留。

山西省人民政府辦公廳

晉政辦發(fā)［２００６］６５號(hào)

經(jīng)省人民政府常務(wù)會(huì)議研究決定,對(duì)這部分周邊安全防護(hù)距離嚴(yán)重不足的危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行搬遷和整治。通過(guò)安全生產(chǎn)許可審查,發(fā)現(xiàn)此類企業(yè)中,重大危險(xiǎn)源或生產(chǎn)裝置與周邊居民區(qū)衛(wèi)生防護(hù)距離嚴(yán)重不足的,應(yīng)搬遷和整治企業(yè)有:目前已經(jīng)取得安全生產(chǎn)許可證41戶,其中,重大危險(xiǎn)源(液氨罐區(qū))或合成車間距居民區(qū)不足衛(wèi)生防護(hù)距離不足500米(按照石化合成氨衛(wèi)生距離標(biāo)準(zhǔn)最低為500米)的有天脊集團(tuán)晉城化工股份有限公司煤氣化廠、山西五臺(tái)山化肥有限公司新榮分公司(與本廠職工宿舍)等15戶企業(yè)。（供參考）無(wú)水氨的特性１.理化特性：無(wú)水氨（AnhydrousAmmonia)，又名液氨，為GB12268-90規(guī)定之危險(xiǎn)品，危險(xiǎn)物編號(hào)23003無(wú)色氣體,有刺激性惡臭味。分子式NH3。分子量17.03。相對(duì)密度0.7714g/l。熔點(diǎn)-77.7℃。沸點(diǎn)-33.35℃。自燃點(diǎn)651.11℃。蒸氣密度0.6。蒸氣壓1013.08kPa(25.7℃),水溶液呈強(qiáng)堿性。氨逸散后之特性：無(wú)水氨通常儲(chǔ)存的方式為加壓液化，液態(tài)氨變氣態(tài)氨時(shí)會(huì)膨脹850倍，并形成氨云，另外液氨泄入空氣時(shí)，會(huì)形成液體氨滴，放出氨氣，其比重比空氣重，雖然它的分子量比空氣小，但它會(huì)和空氣中的水形成水滴的氨氣，而形成云狀物，所以當(dāng)氨氣泄漏時(shí)，氨氣并不自然的往空中擴(kuò)散，而會(huì)在地面滯留，帶給附近民眾及現(xiàn)場(chǎng)工作人員傷害。2.燃燒爆炸性及腐蝕性：

蒸氣與空氣混合物爆炸極限16-25%(最易引燃濃度17%)，氨和空氣混合物達(dá)到上述濃度范圍遇明火會(huì)燃燒和爆炸,如有油類或其它可燃性物質(zhì)存在,則危險(xiǎn)性更高。與硫酸或其它強(qiáng)無(wú)機(jī)酸反應(yīng)放熱,混合物可達(dá)到沸騰。泄漏時(shí)，會(huì)對(duì)在現(xiàn)場(chǎng)工作的工人及住在附近社區(qū)的居民造成相當(dāng)程度的危害。液態(tài)氨將侵蝕某些塑料制品,橡膠和涂層。不能與下列物質(zhì)共存:乙醛、丙烯醛、硼、鹵素、環(huán)氧乙烷、次氯酸、硝酸、汞、氯化銀、硫、銻、雙氧水等。3.對(duì)人體的危害性：若與氨直接接觸，會(huì)刺激皮膚，灼傷眼睛，使眼睛暫時(shí)或永久失明，并導(dǎo)致頭痛，惡心，嘔吐等。嚴(yán)重時(shí)，會(huì)導(dǎo)致?lián)は到y(tǒng)積水（肺或喉部水腫），可能導(dǎo)致死亡。長(zhǎng)期暴露在氨氣中，會(huì)傷肺，導(dǎo)致產(chǎn)生咳嗽或呼吸急促的支氣管炎。（供參考）有水氨的特性PropertiesofNH3Water1.理化特性：有水氨（AmmoniaWater)，氨溶液（35%＜含氨＜50%），為GB12268-90規(guī)定之危險(xiǎn)品，危險(xiǎn)物編號(hào)為22025分子式：NH3OH,分子量35，相對(duì)溶解度0.91，無(wú)色透明液體，有強(qiáng)烈的刺激性氣味用于脫硝的還原劑通常采用20%～29%濃度的氨水，較無(wú)水氨相對(duì)安全2.燃燒爆炸性及腐蝕性：其水溶液呈強(qiáng)堿性，強(qiáng)腐蝕性，當(dāng)空氣中氨氣在15～28%爆炸界限范圍內(nèi)，會(huì)有爆炸的危險(xiǎn)性，所以氨水與液氨皆具有燃燒、爆炸及腐蝕的危害性禁忌物：酸類、鋁、銅3.對(duì)人體的危害性：氨水對(duì)生理組織具有強(qiáng)烈腐蝕作用，進(jìn)入人體之途徑有四種：1.吸入方式；2.皮膚接觸：3.眼睛接觸：4.吞食等。其暴露途徑與液氨非常相似，而對(duì)人體的危害可能造成嚴(yán)重刺激或灼傷、角膜傷害、反胃、嘔吐、腹瀉等現(xiàn)象，也可能造成皮膚病、呼吸系統(tǒng)疾病加劇等。（供參考）尿素的特性

PropertiesofUrea理化特性：尿素分子式是NH2CONH2，分子量：60.06，含氮(N)通常大于46%，顯白色或淺黃色的結(jié)晶體。它易溶于水，水溶液呈中性反應(yīng)，吸濕性較強(qiáng)，因在尿素生產(chǎn)中加入石蠟等疏水物質(zhì)，其吸濕性大大下降。危險(xiǎn)性：與無(wú)水氨及有水氨相比，尿素是無(wú)毒、無(wú)害的化學(xué)品，無(wú)爆炸可能性，完全沒(méi)有危險(xiǎn)性。尿素在運(yùn)輸、儲(chǔ)存中無(wú)需安全及危險(xiǎn)性的考量，更不須任何的緊急程序來(lái)確保安全。使用尿素取代液氨運(yùn)用于脫硝裝置中可獲得較佳的安全環(huán)境，因?yàn)槟蛩厥窃趪娺M(jìn)混合燃燒室之后轉(zhuǎn)化成氨，實(shí)現(xiàn)氧化還原反應(yīng)的，因此，可以避免氨在電廠儲(chǔ)存及管路、閥門泄露而造成的人體傷害。美國(guó)關(guān)于氨和尿素的法規(guī)

無(wú)水NH3NH4OH水溶液尿素成分>99.5%NH319-29%（按在水中的重量計(jì)）干的球形顆?；蛉芤簝?chǔ)存壓力容器,17.58~18.64kg/cm2常壓儲(chǔ)箱,1.76~3.52kg/cm2設(shè)計(jì)干粉倉(cāng)，帶有防潮和防灰塵裝置適用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)ANSIK61.1,CGAG-2ASMESectionVIIIDiv1建議ASMESec.VII無(wú)適用法規(guī)(*CFR為美國(guó)聯(lián)邦法規(guī))40CFR*68,40CFR117.340CFR370,40CFR37229CFR1910.11929CFR1910.12040CFR6840CFT117.340CFR37040CFT372無(wú)關(guān)于還原劑的建議還原劑類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)建議無(wú)水氨投資成本低;蒸發(fā)成本最低；安全隱患極大；運(yùn)輸成本極高；安全應(yīng)急預(yù)案。如果危險(xiǎn)管理許可，或愿意承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)可以使用。氨水如果泄漏，氨蒸汽濃度較低。安全隱患較大；運(yùn)輸成本高；安全應(yīng)急預(yù)案；大約10倍的蒸發(fā)能量；考慮到無(wú)水氨危險(xiǎn)性而不使用時(shí)，使用氨水。承擔(dān)氨風(fēng)險(xiǎn)但無(wú)壓力容器風(fēng)險(xiǎn)。尿素沒(méi)有安全隱患新技術(shù)新潮流相對(duì)無(wú)水氨，投資成本高；消耗柴油，不利考核。推薦使用。三.升級(jí)方案－－－尿素法SCR

系利用一種設(shè)備將尿素轉(zhuǎn)換為氨之后輸送至SCR觸媒反應(yīng)器它轉(zhuǎn)換的方法為將尿素注入一分解室中,此分解室提供尿素分解所需之混合空間,停留時(shí)間及溫度-,由此室分解出來(lái)之氨及氮基產(chǎn)物(Nitrogen-basedproducts)即成為SCR的還原劑、通過(guò)觸媒實(shí)施化學(xué)反應(yīng)后生成氮及水..尿素于分解室中分解成氨之方法有熱解法(ThermalDecomposition)及水解法(Hydrolyser)二種

尿素SCR工藝的發(fā)展美國(guó)FuelTech公司早在1990年代初就研發(fā)了水解法?，F(xiàn)場(chǎng)試用后發(fā)現(xiàn)業(yè)主難以接受水解法中有高壓設(shè)備（轉(zhuǎn)化反應(yīng)容器）。雖然FuelTech公司獲得了專利，而占居了有利地位，公司仍然決定放棄水解法的商業(yè)應(yīng)用和推廣。FuelTech公司隨后又研發(fā)了熱解法。熱解法的商業(yè)名稱為NOxOUTULTRA?,該方法是一種更簡(jiǎn)單、更實(shí)用、更好的工藝?，F(xiàn)在市場(chǎng)商業(yè)亦有水解法工藝,如U2A,AOD等。

NOxOUTULTRA?SCR的在線尿素轉(zhuǎn)化為氨的工藝尿素在氣相中分解為NH3

和HNCO加熱介質(zhì):熱的過(guò)濾空氣或熱煙氣向AIG提供還原劑根據(jù)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)結(jié)果進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)控制尿素的噴入AIG

NH3/HNCO熱煙氣尿素催化劑預(yù)熱的助燃空氣,或熱煙氣.NOxOUTULTRA?

布置圖鼓風(fēng)機(jī)

天然氣或熱煙氣

尿素AIG熱解室時(shí)間&溫度尿素氨,HNCO從后和SCR一樣NOxOUTULTRA?

安全的SCR還原劑STACKNOxAPHAirSCR計(jì)量泵尿素儲(chǔ)罐空氣燃燒器熱解室Inj.Grid

安全還原劑

簡(jiǎn)單可靠的尿素噴入系統(tǒng)

大氣壓

快速響應(yīng)

系統(tǒng)中少量的NH3

柴油/天然氣NOxOUTULTRA?工藝:

尿素供應(yīng)的選擇可以選擇尿素溶液和固態(tài)尿素可以選用常用的40－70%的尿素濃度如果選用固態(tài)尿素，推薦采用即時(shí)的批量溶解方式固態(tài)尿素儲(chǔ)存和處置系統(tǒng)是可行的；儲(chǔ)存尿素溶液更好些。NOxOUTULTRA?

溶解供應(yīng)過(guò)程的布置1250lb/hr(600kg/hr)600MWNOxOUTULTRA?中國(guó)液氨、氨水、尿素的市場(chǎng)價(jià)格地區(qū)或生產(chǎn)企業(yè)名稱出廠價(jià)格（元/噸）山東尿素1460江蘇尿素1540安徽尿素1500河北尿素1440云南尿素1700遼寧尿素1520-1560尿素平均市場(chǎng)價(jià)格（2004年7月）尿素1530，考慮價(jià)格上漲因素，以下按1700計(jì)算（約206美元）鎮(zhèn)海煉化液氨2100吉林石化液氨1850盤錦石化液氨2300大慶石化液氨2400液氨平均市場(chǎng)價(jià)格（2004年3月）液氨2162.5，考慮價(jià)格上漲因素，以下按2200計(jì)算（約267美元）滄州大化氨水（濃度18-19%）350-370滄州大化氨水（濃度20-22%）450-470氨水平均市場(chǎng)價(jià)格（2004年12月）氨水410（約50美元）

SNCR/SCR混合工藝

(這是一種工藝,非兩種工藝合用)

四、較佳方案采用SCR/SNCRHYBRID

混合技術(shù)1.高的SCR工程造價(jià)；2.由于SCR形成硫酸氫銨使空氣預(yù)熱器性能降低；3.SCR催化劑壽命；4.SCR需要對(duì)NH3逃逸進(jìn)行嚴(yán)厲控制；5.SCR要求煙氣中(NH3/NOx)混合和溫度均勻,(需要AIG和其他混合裝置和旁路煙道)；6.SCR需要對(duì)還原劑的儲(chǔ)存和處理；7.無(wú)SCR需要的空間；8.SCR要求風(fēng)機(jī)(ID/FDFan)更新或加大；9.SCR催化劑對(duì)中國(guó)煤敏感度。分步到位NOxOUTULTRA?

安全的SCR還原劑STACKNOxAPHAirSCR計(jì)量泵尿素儲(chǔ)罐空氣燃燒器熱解室Inj.Grid

安全還原劑

簡(jiǎn)單可靠的尿素噴入系統(tǒng)

大氣壓

快速響應(yīng)

系統(tǒng)中少量的NH3柴油/天然氣熱解室前段850~1,250

℃後段320~400

℃再利用省去SCR之AIG系統(tǒng)SNCR/SCR混合工藝SNCR/SCR混合技術(shù)SNCR/SCR混合型工藝故意由尿素制造成氨,完全排除了氨處理的需要。工藝只需要少量的催化劑。逃逸的氨會(huì)隨煙氣流向下游的SCR系統(tǒng)，使其利用率反應(yīng)率更為完全。還原劑可使用尿素代替較危險(xiǎn)的液氨，此外,可以大幅減少其所需要的SCR反應(yīng)容積，進(jìn)而降低SCR系統(tǒng)的裝置成本和空間。可分步到位。

SNCR/SCR

混合技術(shù)使用SNCR的尿素緊縮的SCR(sometimesin-ductorextendedduct)氨逃逸利用在SCR上50-80%

總脫硝效率低投資成本煙道內(nèi)的SCR(InDuctSCR)費(fèi)用根據(jù)美國(guó)的經(jīng)驗(yàn)

總投資vs.NOx減排率SCR $70-$130/KW 85-90%SNCR $10-$20/KW 22-35%混合工藝 $30-$60/KWSO3 60-80%無(wú)三氧化硫酸霧問(wèn)題VortexMixerVortexCirculation

SNCR/SCR混合型工藝

–

混合良好、不需

AIG(1)具有腐蝕性,無(wú)色,具有強(qiáng)烈氣味的氣體.(2)雖然絕大部分的時(shí)間都在安全使用,但一旦發(fā)生事故,它會(huì)形成一個(gè)致命的毒云(toxiccloud)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作的工人及附近社區(qū)居住的人造成危害.(3)若與氨直接接觸,會(huì)刺激皮膚,灼傷眼睛,使眼睛暫時(shí)或永久失明,並導(dǎo)致頭痛,惡心,嘔吐等.(4)嚴(yán)重時(shí),會(huì)導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)積水(肺或喉部水腫),可能導(dǎo)致死亡.(5)長(zhǎng)期暴露在氨氣中，會(huì)傷肺,導(dǎo)致產(chǎn)生咳嗽或呼吸急促的支氣管炎。使用安全的脫硝藥劑的安全工藝氨的特性

尿素是綠化環(huán)境的肥料。SNCR/SCR混合技術(shù)

利用更廣的反應(yīng)窗口1290147016501830201021902370NOxReductionAmmoniaSlip尿素SNCR

五、經(jīng)濟(jì)適用方案選擇性非觸媒還原法(SNCR)SNCR技術(shù)是非觸媒的爐內(nèi)噴射工藝。80年代中期SNCR技術(shù)在國(guó)外研發(fā)成功。開(kāi)始大量應(yīng)用于中小型機(jī)組，至90年代初期成功地應(yīng)用于大型燃煤機(jī)組。該技術(shù)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)至今已成功的應(yīng)用在600-800MW等級(jí)燃煤機(jī)組。其原理是在爐內(nèi)噴射氨或尿素等化學(xué)還原劑使之與氮氧化物在煙氣中反應(yīng),將其轉(zhuǎn)化成氣態(tài)分子氨(N2)及水(H2O),尿素亦有少量的二氧化碳(CO2)全工藝無(wú)使用或生成固體。目前最進(jìn)步的SNCR技術(shù)與NOx有效反應(yīng)溫度范圍已可達(dá)850oC~1250oC之間。美國(guó)非核能機(jī)組的數(shù)量Coal煤=1,563Oil油=142Gas天然氣=4,606MSW焚化爐=136Other其他=1,8382005年前實(shí)施脫硝的機(jī)組數(shù)量SNCR=90個(gè)SCR=192個(gè)美國(guó)電力業(yè)脫硝機(jī)組一覽Source:InstituteofCleanAirCompanies(ICAC),December2006

200100SNCRSCR

90‘s末期–2005年美國(guó)燃煤電站SNCR/SCR應(yīng)用情況Source:InstituteofCleanAirCompanies(ICAC),December2006

200100SNCRSCR20062007-2009SNCRSCR2006年情況近期預(yù)測(cè)美國(guó)燃煤電站SNCR/SCR應(yīng)用情況預(yù)測(cè)Source:InstituteofCleanAirCompanies(ICAC),December2006

。因?yàn)閷⒒瘜W(xué)反應(yīng)劑噴入爐內(nèi)正確的位置且隨鍋爐負(fù)荷變化而調(diào)整是非常重要的，因此要求SNCR技術(shù)在設(shè)計(jì)階段對(duì)每臺(tái)對(duì)象機(jī)組實(shí)施計(jì)算機(jī)模擬分析，從而設(shè)計(jì)出隨溫度場(chǎng)變化的運(yùn)行控制系統(tǒng)。使用計(jì)算機(jī)流體力學(xué)(CFD)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型(CKM)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)能力，即將先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)技術(shù)與特定燃燒裝置的尺寸、燃料類型和特性、鍋爐負(fù)荷范圍、燃燒方式、煙氣再循環(huán)（如果采用）、爐膛過(guò)?？諝狻⒊跏蓟蚧€NOx濃度、爐膛煙氣溫度分布、爐膛煙氣流速分布等相結(jié)合進(jìn)行工程設(shè)計(jì)；實(shí)際運(yùn)行時(shí)SNCR的反應(yīng)窗將隨溫度場(chǎng)的分布而實(shí)施自動(dòng)追蹤調(diào)整，不受燃料種類或煤的質(zhì)量變化的影響。最普遍應(yīng)用的化學(xué)反應(yīng)劑為尿素SNCR,氨使用的比例很少。SNCR脫硝效率對(duì)大型燃煤機(jī)組通常在25-40%之間。對(duì)反應(yīng)窗有利非大型電站機(jī)組SNCR工藝效率可達(dá)80%。特點(diǎn)是工程造價(jià)低，占地面積小，適用于老廠改造，新?tīng)t可依鍋爐設(shè)計(jì)加以配合,脫硝效率更高。選擇性非觸媒還原法(SNCR)SNCR工藝關(guān)鍵概念之一

-------修減式的脫硝工藝400mg200mg100%MCR50%MCR運(yùn)轉(zhuǎn)成本75%MCR100%MCRNOx設(shè)定控制值無(wú)運(yùn)轉(zhuǎn)成本平均運(yùn)轉(zhuǎn)成本修減=SNCR只要依瞬間NOx濃度值來(lái)添加所要求的量NOxSNCR設(shè)計(jì)NOx濃度基線值實(shí)際NOx

值SNCR工藝關(guān)鍵概念之二

------分段加總式的脫硝工藝260mg200mg50mgSNCR/SCRHYBRID

混合技術(shù)

現(xiàn)行法規(guī)400mg“分段加總式=高靈活性”SNCR技術(shù)分段脫硝分期法規(guī)將來(lái)法規(guī)實(shí)際NOx值SNCR工藝關(guān)鍵概念之三

------不增加三氧化硫(SO3)

[但SCR會(huì)增加SO3]+[AmmoniumSulfate]=k[NH3][SO3]例:0.3%S燃料-2ppmSO3;SCR出口:11ppm

SCR:3ppmNH3Slip;[亞硫酸氫銨]=k[NH3][SO3]=kx3x11=33k

SNCR:15ppmNH3Slip;[亞硫酸氫銨]]=k[NH3][SO3]=kx15x2=30k

SNCR在15ppm氨逃逸下,比SCR可能形成ABS還少

亞硫酸氫銨NH4HSO4=ABS的量過(guò)多，造成空氣預(yù)熱器的堵塞或腐蝕

SO3NH3+SO3->AmmoniumSulfateAmmoniumBisulfateAmmonia亞硫酸氫銨NH4HSO4(ABS)生成的化學(xué)反應(yīng)

1.液氨SCR兩臺(tái)300MW工程投資約7000萬(wàn)元氨消耗量約180kg/h脫硝效率

75-80%六、各方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)2.尿素SCR兩臺(tái)300MW工程投資約8,800萬(wàn)元尿素消耗量約270kg/h脫硝效率

75-80%各方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)3-A.SNCR/SCR混合方案-I兩臺(tái)300MW工程投資約5500萬(wàn)元尿素消耗量約450kg/h脫硝效率

80%3-B.SNCR/SCR混合方案-II兩臺(tái)300MW工程投資約4500萬(wàn)元尿素消耗量約280kg/h脫硝效率

50%4.