摘要：伴随着国家经济飞快持续发展，环境保护受到的关注度也逐步提升。作为污染物之一的氮氧化物，70%来自于煤炭的直接燃烧，而我国的发电厂以燃煤发电为主，为了减少电厂氮氧化物的排放量并改进大气环境，燃煤机组增加脱硝装置变得非常重要。因此，本文对火电厂脱硝改造及对锅炉系统影响进行分析研究。
关键词：火电厂；脱硝改造；锅炉系统；影响
当环境污染问题被成为一个全球性的问题被提出来以后，各种的防治污染的措施技术也就相继产生，对于燃煤发电厂所产生的NOX污染物也逐渐的被重视，针对它的研究也正在火热的进行中，到目前为止，日本、美国对于NOX的研究技术是最成熟的，他们也提出了许多的可行的脱硝方式。
1大气污染现状及脱硫脱硝技术的意义
近年来，虽然我国经济发展快速，工业化水平不断提高，但是大气污染状况却日益严重。其中燃煤烟气是造成该污染的主要根源。烟气脱硫脱硝已成为我国一项严峻的任务。“十二五”规划将“节能减排”列为重要约束性目标，要求到2015年燃煤机组脱硫效率达到95%，脱硝效率75%以上。新增二氧化硫、氮氧化物削减能力分别为277万吨、358万吨。《2014-2015年节能减排低碳发展行动方案》进一步硬化节能减排指标，二氧化硫、氮氧化物排放量分别逐年下降2%和5%以上。提高空气质量，保障绿色生态园林实乃民生大计，创建友好环境、重现碧水蓝天已箭在弦上。
2燃煤发电厂进行脱硝改造的原因
2.1燃煤发电厂的缺点
燃煤发电是以煤炭作为燃料进行的，在发电过程中，会有大量的氮氧化物产生，而氮氧化物对于人体来说是一种危害极大的污染物，会引发人体的呼吸系统疾病。同时，氮氧化物会对地球的臭氧层产生影响，形成臭氧层空洞，增加了紫外线辐射对人体的影响，引起各类疾病的产生。并且，作为一种大气污染物，能够在空气中发生反应，进而形成酸雨，对植物的生长发育以及建筑物都会有十分不利的影响，氮氧化物还能够与碳氢化合物形成光化学烟雾。所以，燃煤发电的产物就决定了燃煤发电厂的缺点，在提供电力的同时以牺牲环境为代价。
2.2可持续发展理念的深入
随着时代的发展，人们对于环境保护也越来越重视起来，开始有更多的环保理念提出来。现在的新型发展理念就是要节约资源、保护环境，走可持续发展的道路。因此，在低碳环保的大背景下，燃煤发电厂对于发电过程中产生的氮氧化物的处理就更需要严格把控，对于燃煤发电厂的脱硝技术改造工作也要真正凸显出其重要地位来，选择适合自身的脱硝技术，对现有的发电机组进行脱硝技术改造，坚持走低碳环保的发展道路，控制污染物的排放。
3脱硝技术及脱硝技术的改造
脱硝技术一般是从两个方面来进行的，一种是在锅炉燃烧的过程中采取一些措施，通过对氧气含量以及温度的控制来减少发电过程中NO的产生。还有一种是将已经生成的NO进行还原处理，这两种方法是现在降低NO的主要手段。下面对于主要的脱硝技术进行一些讨论。
3.1燃烧控制技术和炉膛喷射脱硝技术
燃烧控制技术是将已经产生的氮氧化物进行碳还原，降低高温区的燃烧温度，降低烧燃区域的氧气浓度。燃烧控制技术就是利用各种方法手段来减少氮氧化物的排放。炉膛喷射脱硝技术就是在炉膛上方喷射一些物质，将产生的氮氧化物进行还原处理，以达到减少氮氧化物排放的目的。SNCR技术是将氨气、氨水、尿素等喷射到炉膛中，利用炉膛本身的温度进行反应，将还原剂进行分解过后与烟气中的氮氧化物进行反应。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种技术的优点在于系统简单，只需要在原有的设备基础上增加喷射装置即可，并且没有用到催化剂等，节约了成本，减少了投资，但是SNCR脱硝技术也存在很明显的缺点，由于其本身喷射的操作方法使得这种方法并不能很彻底将烟气中的进行有效的脱硝。
3.2烟气脱硝技术
干法和湿法是烟气脱硝里面的两大主要方法，但是在这两个方法中间又包含很多的小的方法。比如：干法里面又有很多的子集，非催化还原法、催化还原法、吸附法这些都是在干法里面经常应用的方法。湿法里面同样的包含很多的小技巧，水吸收、酸吸收、碱吸收、氧化吸收、液相还原吸收、络合吸收、微生物法这些都是湿法里面经常用到的。其中烟气脱硝技术是一种炉后脱硝技术，目前使用最广的scR脱硝技术便是烟气脱硝技术的一种。SCR]～hJq技术是有选择的在催化剂作用下与氮氧化物进行反应，生成N2和H20，而不是被O2氧化，因此被称作是选择性催化还原技术。SCR脱硝技术主要分为两种，一种是尿素法SCR，一种是氨法SCR，这两种方法都是利用氨对氮氧化物的还原性，在催化剂的作用下将氮氧化物还原成为N2和H2O。SCRJ～硝技术的脱硝效率高并且较为划算，所以成为了目前使用最广的脱硝技术。但是这种脱硝技术也是存在一些缺点，比如NH3对于设备的要求太高，容易泄露并且存储难度较大等。
4脱硝改造对锅炉运行的影响
4.1使制粉系统出力得以降低
通过对尾部受热面进行了选择性催化还原（SCR）脱硝改造后，对于额定负荷的条件下，高温省煤器出口烟气的温度与改造前相比起来，下降了约有四十摄氏度，从而减少了空气预热器吸热量，而热风温度也有约四十摄氏度的下降。虽然说热风温度的降低对于锅炉燃烧的影响程度不大，但是对于制粉系统来说，影响就较为明显。
对于改造后的磨煤机，其入口的风温下降了约30～40摄氏度，导致制粉干燥出力不够。同时，为了保证SCR脱硝装置进口的氮氧化物含量不超标，在运行双制粉系统的同时，注意把小排粉机入口风门关闭，加强对制粉系统通风量的控制，通过一系列的措施能够让制粉系统出力降低6%左右。
4.2氨气（NH3）逃逸对下游设备产生的影响
对于NH3与氮氧化物结合所发生的化学反应，发生逃逸就会对下游设备产生影响，通常就会有少量的NH3伴随着烟气从反应器中逃逸出来。而催化剂在发生反应的过程中会把一部分二氧化硫（SO2）氧化成三氧化硫（SO3），当SO3与NH3结合，就会进一步生成NH4HSO4与（NH4）2SO4，进而会沉积在催化加的表面和空气预热器换热管上面，经过冷凝之后会有晶体析出，当这些晶体与烟尘发生混合，就会使催化剂的活性大大下降，增加了空气预热器的换热阻力和堵塞、腐蚀的风险。
4.3锅炉内部积灰、结焦情况严重
对低含量的含氧化物燃烧系统进行改造之后，虽然在一定程度上使氮氧化物的排放幅度有了很大的下降，但是同时也因为增加了高位燃尽风和三次风喷口，这就容易造成了在总风量不变的前提下发生以下的一系列问题：二次风量不足，煤粉缺氧燃烧；三次风速下降，导致炉内煤粉燃烧的时间增长，过热器和下一次风喷燃器的结焦现象更为明显；上二次风的压粉和下二次风的托粉能力明显受到弱化。
结束语：
氮氧化物是大气中的主要污染物之一，会对人体及环境造成很大的危害。所以，降低燃煤发电的氮氧化物的排放势在必行。由于燃煤发电厂本身的缺点以及可持续发展理念的深入，需要对燃煤发电厂进行脱硝改造。脱硝改造的进行对环境的作用无疑是十分有利的，所以，要进行脱硝改造，坚持走可持续发展道路。
参考文献：
[1]火电厂超低排放脱硝控制策略优化研究与实践[J].吴智鹏，毛奕升.锅炉制造.2016（03）
[2]电厂烟气脱硫脱硝技术的研究发展论述[J].唐志军.资源节约与环保.2015（11）
论文作者:傅文涛,袁超
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/16
标签：氧化物论文; 技术论文; 烟气论文; 燃煤论文; 发电厂论文; 制粉论文; 炉膛论文; 《电力设备》2018年第33期论文;