北大荒集团丰威热力公司培训资料

北大荒集团丰威热力公司 锅炉低氮燃烧改造系统

培 训 资 料

哈尔滨兰宝节能环保技术开发有限公司 编制

二零一四年七月

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目录 一、概况

二、本工程建设方案 三、运行操作、注意事项 四、安全规程

五、常见故障排除 六、事故应急处理预案

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一、工程概况

黑龙江北大荒丰威食品有限公司隶属于国家级农业产业化重点龙头企业——北大荒丰缘集团，是北大荒集团重点直属企业，2006年5月16日成立，注册资本1.25亿元，以产销挂面、面粉、谷朊粉、小麦淀粉、酒精、热力供应为主营项目。企业坐落在哈尔滨市国家经济技术开发区哈平路集中区哈平东路9号，占地12.8万平方米。

哈尔滨丰威热力有限公司现有3台45t/h燃煤链条型蒸汽锅炉及附属设备。烟气量（单台）120000m3/h,排烟温度140℃，年燃煤量7.885万吨标煤，含氮量1%，治理前NOx浓度276mg/m3。为使燃烧后烟气NOx排放浓度满足《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011规定（NOx浓度低于200mg/m3），采取有效的脱硝技术手段降低燃烧后烟气中NOx排放浓度。

1、降低NOx排放浓度的意义 （1）NOx的危害

在燃烧中生成的氮氧化物几乎全是NO和NO2，通常把这两种氮氧化物总称为NOx，其中NO占90%以上，其余为NO2。NOx污染造成的危害主要有以下几个方面：

1）NOx对人类健康造成严重威胁。NO对人体的危害主要表现在其与血色素的亲和极强，约是CO的1400倍，氧的30万倍。NO一经与血液中的血色素(Hb)结合，即变成NO-Hb或NO-正铁血红蛋白，NO-Hb或NO-正铁血红蛋白是变性的血色素，它不能再和氧结合，造成血液缺氧而引起中枢神经麻痹。NOx对人体健康危害最大的是NO2，主要是破坏呼吸系统，可引起支气管炎和肺气肿。人在100mg/L的NO2的大气环境中停留1h或400mg/L的NO2下停留5min就会死亡。

2）NOx是形成酸雨的重要物质之一。在我国，硫酸和硝酸的浓度比例为6.4:1。在美国东部约1/3的酸雨是由NOx排放造成的，在西部硝酸浓度的比例则过半。在西欧，硫酸和硝酸浓度的典型比例为2:1。由于硝酸引起酸雨的比例逐年增加，NOx已经引起世界各国的重视。

3）NOx是引发光化学烟雾的元凶。NOx在适当的条件下还能引发光化学烟

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雾，产生更强的毒性。如洛杉矶、东京、大阪、伦敦及我国的兰州均出现过光化学烟雾。光化学烟雾不仅会减小可见度，而且其毒性很强，对人的眼睛和呼吸系统造成损害。当浓度达到50ppm以上时，就可能导致死亡。光化学烟雾的PAN(过氧乙酰基硝酸酯)有致癌作用。1943年5月到10月美国洛杉矶光化学烟雾事件造成400多人死亡。1952年12月5－8日发生的伦敦烟雾事件，四天内死亡4000多人。

4）NOx和其它挥发性有机气体反应形成臭氧O3。对人体而言，空气中O3含量为0.15mL/m3时将刺激眼睛，达0.27mL/m3时引发剧烈咳嗽，达0.29 mL/m3时导致肺部不适。高臭氧浓度和高温环境还将增加老人和体弱者的死亡率。另外，O3是强氧化剂，能加速物品老化。

5）虽然氮氧化物在一定条件下促进臭氧生成，但是进入大气平流层后，却发生着对臭氧层的如下破坏效应：

NO+O3→NO2+O2 （1） NO2+O→NO+O2 （2） N2O是破坏臭氧层的主要物质之一，进入同温层后，N2O对臭氧的破坏程度占臭氧层化学分解的70%。

6）引发温室效应。氮氧化物N2O是温室气体，其在大气层内的存留时间可长达150年。吸收红外线的能力是CO2的250倍(以在7.8波长为例)。

2、我国NOx防治现状

在工业锅炉污染物减排的研究中，SO2和烟尘的研究开展比较早，而且已经取得不少的研究成果，诸如钙基添加剂固硫技术，煤气化分相燃烧除尘技术等。工业锅炉由于低温燃烧的特点，使得其生成的NOx量相比较少。所以，工业锅炉的NOx减排工作一直未受到充分的重视。近几年我国的环保要求逐年提高，使得工业锅炉的NOx排放问题越发凸显。

“十一五”期间，我国对二氧化硫的排放总量进行了控制，而氮氧化物未得到有效控制。我国的酸雨面积并没有因为控制了二氧化硫而得到改善，只是基本上保持稳定。但是酸雨的类型已经从硫酸型向硫酸和硝酸复合型转化。环境保护部在研究制定“十二五”规划时，已经把控制氮氧化物纳入“十二五”总量控制的规划中。2010年5月“国务院办公厅转发环境保护部等部门关于推进大气污

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染联防联控工作改善区域空气质量指导意见的通知”中明确规定了“积极推进大气污染联防联控工作，加强氮氧化物污染减排。推广工业锅炉低氮燃烧技术，加强集中供热锅炉烟气脱硫、脱硝和高效除尘综合污染防治工作”。北京市为了迎接2008年奥运会，针对锅炉废气排放制定的《锅炉大气污染物排放标准》（DB11/139-2007）中，提出了更为严格的要求，规定燃煤锅炉（II时段，>45.5MW）最低NOx排放限值为250mg/Nm3。后国家于2011年7月29日发布的《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011中更是规定NOx排放浓度要低于200mg/m3，环保法规的加强促进了NOx控制技术的发展。 二、本工程建设方案

1、燃烧过程中NOx的产生机理

一般燃煤设备燃烧过程中生成的氮氧化物包括NO、NO2、N2O等，其中NO占90%以上，NO2占5-10%，N2O只占1%左右，因此燃烧过程中产生的NOx主要是指NO和NO2。在含氮物质的氧化和还原反应过程中，按照NOx生成的主要途径和来源可以分为热力型NOx和燃料型NOx（见图1）。

a热力型NOx

热力型NOx主要是指在燃烧过程中参与燃烧的空气中的氮气被氧化生成的NOx，其中的生产过程是一个不分支连锁反应。热力型NOx的生成机理是前苏联科学家捷里多维奇（Zeldovich）于1946年提出的。总反应式如下:

O2+N2=2NO NO+1/2O2=NO2

图1 燃烧中NOX生成和脱除的反应途径

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