摘 要

NOx的来源分为固定来源和流动来源，固定来源中火电厂一直占据主要地位。我国的电力生产中燃煤火电占据主要地位，但与此同时其排放的污染物造成的环境污染制约了我国经济发展，NOx是燃煤电厂排放的主要污染物之一，我国为了减缓燃煤造成的环境污染，制订了一系列的政策措施限制NOx等污染物的排放。为响应国家政策号召，满足国家地区环保政策要求，本次设计选取300MW燃煤电厂锅炉进行脱硝系统设计。

本设计首先介绍了燃煤电厂脱硝技术研究现状，同时对SCR、SNCR等主流脱硝技术进行对比，最终选取了SCR脱硝工艺作为本次设计的主要工艺。随后对脱硝工艺具体原理进行介绍，再对该电厂的燃煤参数、锅炉参数和燃煤量进行选取和计算，由此计算出进口烟气中的NOx的含量为927mg/m³，确定数据后开始对SCR系统进行设计。在锅炉省煤器和空气预热器之间布置脱硝反应器，属于高含尘布置方式，催化剂选择蜂窝式催化剂，催化剂区域内空塔设计流速为5.1m/s，催化剂孔内流速为6.9m/s，在选取相关参数后又根据这些数据对脱硝设备进行烟囱高度计算，最后得到的烟囱高度为150m。

脱硝工程设计投产后，NOx排放浓度为100mg/Nm³，达到了国家排放标准，每年减排量为11178t，NOx排污费用少缴纳706万元（按0.6元/当量计算）。对火电厂周边的环境改善有很大帮助，环境和社会评价等结果表明该脱销工程设计对电厂以及当地环境与经济建设具有良好影响。

关键词：燃煤锅炉；NOx减排；SCR脱硝；工艺设计；效益评价

Abstract

The sources of NOx are divided into fixed sources and mobile sources , and thermal power plants have always played main position in fixed sources.Coal-fired thermal power in China's power production occupies a dominant position, but in the meantime, the environmental pollution caused by its pollutants restricts China's economic development. NOx is one of the main pollutants emitted by coal-fired power plants.To limit emissions of pollutants such as NOx,Environmental pollution has made a series of policy measures.In response to the national policy call and the requirements of national environmental protection policies, this design selected 300MW coal-fired power plant boilers for the denitration system design.

This design first introduces the research status of denitration technology in coal-fired power plants, and compares the mainstream denitration technologies such as SCR and SNCR. Finally, the SCR denitration process is selected as the main technology of this design.Then we introduce the principle of the denitration technology, and then select and calculate the coal-fired parameters, boiler parameters and coal consumption of the power plant, and got the data of the NOx content in the imported flue gas ,which is 927mg/m³. After the data confirmed, I start the SCR system’s designation.A denitration reactor is arranged between the boiler economizer and the air preheater, which belongs to a high-dust arrangement. As for the selection of the catalyst,I choose the honeycomb catalyst. The design flow speed of the empty tower in the catalyst region is 5.1 m/s, and the flow velocity in the catalyst pore is 6.9 m. /s, after selecting relevant parameters, according to these data, the chimney height is 150m.

After the denitration project is put into production, the NOx emission concentration is 100mg/Nm³, which meets the national emission standard. The annual emission reduction is 11178t, and the NOx emission fee will decrease about 7.06 million yuan (calculated at 0.6 yuan/equivalent).It has greatly helped the environmental improvement around the thermal power plant. The results of environmental and social evaluation indicate that the denitration engineering design has a good impact on the power plant and local environmental and economic development.

Key Words：Coal-fired boiler; NOx emission reduction; SCR denitrification; process design; benefit evaluation

目 录

第1章 绪论 1

1.1 选题背景及意义 1

1.2 国内外研究动态 1

1.3 课题研究内容 2

第2章 工艺介绍与概况 3

2.1 脱硝工艺研究动态介绍 3

2.2 脱硝工艺选取原则与结论 4

2.3脱硝工艺简介 6

第3章 脱硝工程改造方案的参数选取 7

3.1燃煤参数 7

3.2锅炉参数 8

3.3脱硝设计基本参数 8

3.3.1锅炉燃煤量 8

3.3.2设计基础参数 8

第4章 300MW机组脱硝工程方案设计 11

4.1 SCR系统设计 11

4.1.1 SCR系统基本布局 11

4.1.2 催化剂选取与系统设计 12

4.1.3氨的贮存、制备与喷射系统 15

4.1.4控制系统 15

4.1.5 SCR反应器系统 15

4.2脱硝系统设备设计计算 17

4.3锅炉烟风道、烟囱设计 18

4.3.1 引风机选取 18

4.3.2 锅炉烟风道设计 19

4.3.3 烟囱高度计算 19

第5章 工程效益分析 20

5.1经济效益分析 20

5.2社会效益分析 22

5.3环境效益分析 22

总结 23

参考文献 24

致 谢 25

第1章 绪论

1.1 选题背景及意义

目前，大气污染所造成的问题已经严重影响到人类的生存，其中又以NOx的污染问题较为严重，NOx去除技术逐渐受到重视。氮氧化物（NOx）是各种氮的化合物总称。以一氧化氮和二氧化氮为主，NOx的固定源中燃煤电厂燃烧产生的烟气一直占据主要地位，现实是我国电力装机容量中火电装机容量占60%以上，消耗的大量燃煤产生的烟气是NOx的重要来源。

氮氧化物危害在于它与空气中的碳氢化合物会在大气中发生光化学反应产生大量的光化学污染物，这些污染物会破坏大气的成分构成。NOx被氧化后与大气中的水结合生成硝酸，硝酸溶于水产生酸雨，对生产生活造成经济损失。NOx与大气中的氨气、金属氧化物等碱性物质反应，生成气溶胶烟雾，降低环境可见度，容易诱发交通事故。因此，需要对NOx的排放进行严格控制，通过燃煤电厂脱硝系统的设计减少NOx的排放是一种重要举措，我国对环境问题的重视使得我国对大气污染物的排放要求日益严格。通过脱硝系统的设计来提高锅炉脱硝效率的，是对当前政策的支持。符合清洁生产、保护环境、绿水青山的战略方针。

1.2 国内外研究动态