毕业设计--火电厂烟气脱硝技术应用分析

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1、火电厂烟气脱硝技术应用分析 - 1 - 0 前言 氮氧化物（ NOx）是主要的大气污染物之一，火电厂排放的 NOx中绝大部分是 NO，其毒性不大，但是 NO 在大气中可以氧化生成NO2，其毒性是 NO 的 4 5 倍，当含量达到 150 10 6时，对人体器官产生强烈的刺激作用。此外， NOx 还导致光化学烟雾和酸雨的形成。 根据燃煤电站产生的 NOX 可分为两类，一是 燃料型 NOX，它是 由于燃料中的有机氮在燃烧过程中离子析出与含氧物质反应而形成 NOX ，二是 热力型 NOX，它是 在高温燃烧时，空气中的 N2 和O2 发生化学反应形成的 NOx 。 0.1 我国火电厂氮氧化物排放现状

2、总体 上我国火电厂氮氧化物排放量随着火电行业的发展呈不断增长的趋势。 20032007 年五年间，火电厂装机容量增长了91.3%，煤耗量增长了 65.6%，而 2007 年我国火电 NOx 排放量为838.3 万吨，只比 2003 年的 597.3 万吨增加近了 40.3，见图 0-1所示。 图 0-1 NOX 的排放量 2007 年我国单位发电量的氮氧化物排放水平为 3.1 克 /千瓦火电厂烟气脱硝技术应用分析 - 2 - 时，同世界主要工业国家比较，高于美国、日本、英国、德国等发达国家 1999 年的单位发电量排放水平。据专家预测，随着国民经济发展、人口增长和城市化进程的加快，中国氮氧化物

3、排放量将继续增长。 2008 年全国氮氧化物排放量达到 2000 万吨，成为世界第一氮氧化物排放国。若无控制，氮氧化物排放量在 2020 年将达到 3000 万吨，给我国大气环境带来巨大的威胁。 0.2 我国火电厂氮氧化物控制政策 国外对氮氧化物进行严格控制已经有近 20 年的历史。我国长期以来对火电厂产生的大气污染物的控制主要集中在烟尘和二氧化硫上， 对氮氧化物排放的治理尚处于起步阶段，对氮氧化物的总量控制也刚列入工作日程 ，控制标准如表 0-1 所示 。 表 0-1 火电厂燃煤锅炉 NOX最高排放浓度（ mg/m3） 时段 第时段 第时段 第时段 实施时间 2005 年 1 月 1 日 2

4、005 年 1 月 1 日 2004年 1月 1日 Vdaf 10% 1500 1300 1100 10% Vdaf 20% 1100 650 650 Vdaf 20% 450 注： 第时段： 1996 年 12 月 31 日前建成投产或通过建设项目环境影响报告书 审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目 第时段： 1997 年 1 月 1 日起至本标准实施前通过建设项目环境影响报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目 第时段：自 2004 年 1 月 1 日起，通过建设项目环境影响报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目（含在第 2 时段中通过环境影响报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项

5、目，自批准之日起满 5 年，在本标准实施前尚未开工建设的火电厂建设项目） 国务院颁发的国家环境保护“十一五”规划中明确规定：“继续开展氮氧化物控制研究，加快氮氧化物控制技术开发与示范，将氮氧 化物纳入污染源监测和统计范围，为实施总量控制创造条件”。 2003 年修订的火电厂大气污染物排放标准（ GB13223 2003），则按时段和燃料特性分别规定了燃煤、燃油锅炉的氮火电厂烟气脱硝技术应用分析 - 3 - 氧化物排放限值，规定了火电厂氮氧化物的排放限值，见表 1-1所示。 2009 年环保部出台的火电厂大气污染物排放标准 (征求意见稿 )中，将火电厂的脱硝完成时间定在 2015 年 1 月 1

6、 日。其中重点地区 NOx（氮氧化物）排放量达到 200 毫克 /立方米 ,非重点地区则为 400 毫克 /立方米。 2010 年环保部又颁布的火电厂大气污染物排放标准 (二次征求意见稿 )计划 2012 年 1 月 1 日开始实施。其中从 2012 年 1 月1 日开始 ,要求所有新建火电机组 NOx 排放量达到 100 毫克 /立方米。从 2014 年 1 月 1 日开始 ,要求重点地区所有火电投运机组 NOx排放量达到 100mg/立方米 ,而非重点地区 2003 年以前投产的机组达到 200mg/立方米。 我国是以煤炭为主要一次能源的国家 , 以燃煤 电 为主的电源结构在未来几十年内不会改变，但煤电的发展必然会带来日益严重的排放污染问题。我国氮氧化物的排放中有70来自煤炭的直接燃烧，电力行业又是我国的燃煤大户，因此火力发电厂是 NOX排放的 主要来源之一。目前，国内火电厂的 NOX排放占整个污染的 80。氮氧化物成为继二氧化硫之后燃煤发电污染物治理的重点。据测算，我国 2000 年氮氧化物的排放量为1500 万吨，如果不加以控制，预计到 2010 年氮氧化物的排放量将达到 1765 万吨，到 2020 年氮氧化物的排放量将达到 2639 万吨。然而，我国环境的氮氧化物环境容量只有 1800 万吨。