摘要：随着社会的不断发展，人们所面临的环保压力越来越大，对环保的重视程度也越来越高。对于各行各业来说，节能降耗、绿色环保都是实现行业可持续发展的必然要求。就当前我国所面临的环保问题来看，氮氧化物是重要污染源之一，其排放要求也越来越严格，当前我国相关法律法规中规定，氮氧化物的排放浓度必须控制在50mg/Nm3以下，对于燃煤锅炉的烟气排放来说，要实现氮氧化合物浓度的降低，就必须通过脱硝技术的应用来实现。
关键词：燃煤电站；锅炉脱硝技术；应用要点
引言
近年来，人们对于环保的重视程度不断升高，环保标准也越来越严格。在电力企业中，节能环保也成为了行业发展方向之一，燃煤锅炉应用脱硝技术是降低氮氧化物的有效方法，也得到了高度重视。而脱硝技术主要有 SNCR 和 SCR 两种，在实际应用过程中，要根据实际状况，选择恰当的脱硝技术。
1脱硝技术简介
脱硝技术就是减少烟气中氮氧化物的技术。当前，随着社会对环保的重视程度越来越高，脱硝技术在很多领域，尤其在火电、钢铁、水泥等行业的应用尤越来越广。一般来说，对于氮氧化合物的处理可以通过三种渠道来实现，分别为燃烧前，燃烧中和燃烧后。燃烧前的脱氮技术，是在燃料燃烧之前将其转化为含氮量较低的燃料，这种技术当前仅存在于研究中，实际应用中存在着工艺复杂、技术难度大、成本高等诸多缺陷。燃烧中的处理技术，主要是在燃料燃烧过程中，对氮氧化合物的生成做出有效干预，控制其生成。通过我们上文中对脱氮原理的介绍可以知道，如果要控制氮氧化合物的生成，就必须有效控制燃烧温度，同时将燃烧区域内氧浓度降低，燃料在燃烧过程中要尽量缩短在高温区的停留时间。燃烧后脱氮技术，主要就是指烟气的脱氮。常用的方法包括催化还原法（SCR）与非催化还原法（SNCR）。通过在烟气中加入含氨的还原剂，给予适当的反应条件，让氨与氮氧化合物发生还原反应，从而将氮氧化合物转变成为氮气和水这两种无害物质，从而达到降低氮氧化合物含量的效果。催化还原法与非催化还原法两种方法的化学原理基本相同，但各自有有着不同的条件。
两种方法各自具有优缺点。SCR 技术脱硝效率较高脱硝率能够达到70%~90%，然而加入催化剂会大幅增加NO x含量，并有可能出现催化剂中毒现象，并且投资较高；SNCR 技术投资小，运行费用低，然而其脱硝效率较低，通常为30%~50%，且氨泄漏率较大，对设备腐蚀性较高。当前，随着环保压力的增大，超洁净排放标准随之出台，在这种形势下，单一脱硝技术已经逐渐无法满足环境保护的去修，所以，联合脱硝工艺逐渐成为新的发展方向，尤其在传统锅炉脱硝改造中的应用越来越广泛。
2电厂锅炉脱硝技术要点
2.1燃烧器改造
通过对燃烧器的改造，从而在燃烧过程中，一方面控制氮氧化合物的有效生成，另一方面对燃烧过程中产生的飞灰可燃物进行控制，确保其产生总量有效降低。完成燃烧器改造的锅炉，煤粉的燃烧使用二次燃烧技术，能够有效控制氮氧化合物的生成。相关研究和试验也证明，使用二次燃烧技术改造的燃烧器，能够有效控制锅炉氮氧化合物的排放总量，并且让锅炉的负荷效率的得到大幅提高。
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2.2空气分级燃烧技术
空气分级燃烧技术是美国在 20 世纪 50 年代首先发展起来的, 它是目前应用较为广泛的低 NO x 燃烧技术之一 ,它的主要原理是将燃料的燃烧过程分段。在第一阶段 ,将从主燃烧器送入炉膛的空气量减少到燃烧总空气量的 70%～ 75%,使燃料先在缺氧的富燃料条件下燃烧。一级燃烧区内的过量空气系数小于 1, 降低了燃烧区域的燃烧速度和温度水平,不但延迟了燃烧过程 ,而且在还原性气氛中降低了NO x 的生成率。为了完成全部燃烧过程, 完全燃烧所需的其余空气 ,则通过布置在主燃烧器上方的专门空气喷口(OFA)送入炉膛 , 与一级燃烧区产生的烟气混合,在过剩空气系数大于 1 的条件下完成全部燃烧。该技术的关键是空气的分配, 如果空气比例分配不当, 或炉内混合条件不好,会增加锅炉的不完全燃烧损失。同时, 一级燃烧区域内的还原性气氛将导致灰熔点降低, 使得受热面结渣腐蚀 。
2.3催化还原脱硝技术
设备经过非催化还原脱硝技术改造完成后，再对锅炉烟气实施催化还原脱硝技术改造，能够让设备的脱硝效率得到进一步提升。催化还原脱硝技术改造要根据设备自身的实际状况来做出改造设计，有条件的情况下可以在锅炉尾部设置烟道；对于无法在尾部设置排放烟道的情况下，可以通过更换锅炉高温区域的省煤器来实施改造，比如将原有光管省煤器用 H 型省煤器替代，从而达到不影响换热量的前提下缩小体积的目的，进而利用节省的区域来完成催化还原脱硝技术设备。这种改造方法的基本原理在于，最大化利用省煤器的基础上，实现空间的有效节约，从而在不增加锅炉整体体积和结构的基础上，在原有设备上实施催化剂相关设备的安装，对于锅炉系统的运行不会带来任何负面影响。催化还原脱硝技术改造不需要再额外增加喷氨设备，利用非催化还原脱硝系统中逃逸的氨，就能够完成还原脱硝。由此，不仅让锅炉的脱硝效率得到提升，也让氨得到了最大限度的利用。
2.4 烟气再循环技术
该技术是在锅炉空预器前抽取一部分低温烟气直接送入炉膛或与一 、二次风混合后送入炉膛 ,这样不但降低了燃烧区域的温度 ,同时降低了燃烧区域的氧浓度,抑制NO x 的生成 。该技术的NO x 降低率随烟气再循环率的增加而增加, 炉内燃烧温度越高,烟气再循环率越高 ,对 NO x 降低率的影响越大 。但是,随着再循环烟气量的增加 ,燃烧会趋于不稳定,未完全燃烧损失也会增加 。因此,电站锅炉的烟气再循环率一般控制在 10%～ 20%。
结束语
传统锅炉中排放的大量氮氧化合物，对环境造成很大的影响，在传统锅炉的改造过程中，在脱硝技术的实际应用过程中，必须从设备实际状况出发，合理运用脱硝技术，一方面要保证脱硝效率符合要求，另一方面也要对成本实施有效控制，从而使脱硝技术的应用产生更大的价值。
参考文献
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[2]蔡辉,冯金洋,杨义.联合脱硝技术在燃煤锅炉脱硝[J].甘肃科技,2016,32(03):114.
[3]马燕.联合脱硝技术在燃煤锅炉脱硝改造中的应用[J].科技创新与应用(工业技术),2013,(35):12.
论文作者:王世杰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/27
标签：技术论文; 锅炉论文; 烟气论文; 省煤器论文; 还原法论文; 燃料论文; 设备论文; 《基层建设》2018年第36期论文;