摘要：结合实际，以蔗渣锅炉脱硝技术为研究对象，对其运行情况进行详细的分析，分别从锅炉脱硝技术现状、以及技术应用出发，综合性的解析该技术的运行情况，实践可知，通过相关的改造、节能措施应用后，其运行效果满足国家规定要求。
关键词：蔗渣锅炉；脱硝技术；运行讨论
0前言
当前广西省的支柱产业，同时也是最具发展潜力的产业莫过于甘蔗制糖产业。这一产业不仅可以生产蔗糖，还可以利用生产蔗糖而产生的蔗渣进行发电等。例如，广西蔗糖已经占据中国蔗糖市场份额约45%，而蔗渣的产能已经占据国内蔗渣产能的五分之三，其蔗渣(广西省全区制糖工厂基本建设有自备电厂，可以在榨季[注，榨季120天左右]进行发电)的榨季发电量有20亿千瓦时左右，位居国内生物质发电总量首位。同时，蔗渣锅炉还有着很大的环保能力，在燃烧蔗渣发电过程中，并不会排放二氧化硫。自然，这一方法并不是没有坏处的，它会排放大量的氮氧化物，而且已经严重超标(国内对生物质发电锅炉所参照循环流化床火力发电锅炉排放的污染物有一定的要求)。根据国内标准[注:《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011）]规定，在标准实施日之后，国内各新，扩，改建的锅炉单台出力大于每小时65t的，烟气氮氧化物排放浓度也应控制在每立方米100毫克(国内之前环境影响审批标准将锅炉单台出力高于每小时65t，烟气氮氧化物排放浓度是以每立方米200毫克为标准)。当时广西省现状是，目前省内糖厂单台出力高于每小时65t的锅炉大约有90台，占省内锅炉总台数的30%左右。改造工作已经迫在眉睫。所以为推动广西氮氧化物减排，必须对糖厂锅炉脱硝设施进行改建。
1 锅炉脱硝技术
目前国内锅炉控制氮氧化物排放的技术有两种:①燃烧中控制技术—利用氮氧化物形成原理，在燃烧过程中利用技术控制氮氧化物的生成。目前在国内外的科技人员的努力下，已经找到多种低NOx燃烧技术及相关设备，对控制氮氧化物的排放有着极大的功效，并且这种技术已经在燃煤锅炉和窑炉上得到了大量应用。②燃烧后控制技术—即烟气脱硝技术，指治理在燃烧后所排放的烟气中的氮氧化物。而烟气脱硝技术也得到了更多的发展。当下国内燃煤电厂所采用的烟气脱硝技术主要有两种，一为SNCR—选择性非催化还原法，二为SCR—选择性催化还原法。
1.1 低NOx燃烧技术
首先，我们首先要明确形成氮氧化物的原因:①停留时间—可燃物在火焰峰的停留时间和其在反应区的停留时间；②峰值—燃烧温度的峰值也会对氮氧化物的产生造成影响；③含量—氮有机结合在燃料中的含量会对氮氧化物的产生造成影响；④含量—这里的含量指的是反应区中氧、氮、一氧化氮和烃根的含量。根据以上形成氮氧化物的原因，可以在实施低NOx燃烧时，通过两种方法进行减少氮氧化物的产生—①限制在火焰峰和反应区形成的氮氧化物，控制火焰温度峰值；②再燃烧一氧化碳，降低其形成。
1.2 烟气脱硝技术
SCR—选择性催化还原法，这种技术的通过原理是金属催化原理，它是指通过尿素或者还原剂氨的催化作用，有选择性的将氮氧化物转化为水和氮气。不过，还有相关的不稳定因素:①主要影响这一方法的因素有反应温度，催化剂性能和反应时间等等，②催化剂的寿命，它将会影响运营成本。
SNCR—选择性非催化还原法。该技术是用NH3、尿素等还原剂喷入炉内与NOX进行选择性反应，不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉膛温度为850～1100℃的区域，该还原剂（尿素）迅速热分解成NH3并与烟气中的NOX进行SNCR反应生成N2，该方法是以炉膛为反应器。
1.3 蔗渣锅炉脱硝技术适应性问题
针对于氮氧化物的生成，火电厂燃煤锅炉和糖厂蔗渣锅炉是差不多的。①影响因素—影响氮氧化物的产生的主要因素是燃烧温度，燃烧种类和停留时间等，它对90%以上的氮氧化物都有影响，而锅炉类型和工况条件则对它影响不大。②温度条件—针对于脱硝反应，它对烟气出炉的温度要求应该在550-250℃之内，为满足这一温度就需要将糖厂蔗渣锅炉的炉膛温度控制在960-850℃的范围之内，此时才可以保证烟气出炉温度的范围。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆综上，在调整好相应技术参数的前提下，可以将燃煤锅炉脱硝技术应用在治理烟气氮氧化物。
2某糖厂75t/h蔗渣锅炉脱硝技术的应用介绍
我们可以结合一个糖厂的实际情况。可以选择一台75t/h锅炉进行蔗渣锅炉系统改造和脱硝效果的分析。针对于这种75t/h的蔗渣锅炉的脱硝工程所采用的技术是低NOx燃烧技术和SNCR相结合，此时需要注意以下几方面:
2.1 低NOx燃烧技术改造
（1）蔗渣锅炉—进行低氮燃烧器的安装。
（2）设备改造—①安装新型密封式的炉门和喂料器，对原有设备进行改造；②使用密封式干式冲渣设施，代替之前的水力冲渣及蒸汽冲渣设施，这可以降低过量空气系数，降低氧浓度和氮含量。
（3）燃烧烟气—使用烟气返回燃烧区循环使用的技术。这种技术不仅仅可以降低燃烧温度，从而控制燃烧区的温度分布，还可以做到，对炉内的氧气浓度和燃烧区温度的降低，从而减少氮氧化物的生成量。
（4）新技术—使用DCS 自动控制技术代替原本的鼓风机和引风机的手动控制技术，这种自动控制技术可以均匀鼓风，还可以均匀分配燃料。
（5）分级配风—分级配风的技术可以调整混合状态(炉膛内空气和燃料的混合)，从而降低氮氧化物的产生。
2.2 SNCR工艺建设
SNCR工艺使用20%浓度氨水溶液作为还原剂。所以该技术系统主要有三个，一为氨水溶液贮存系统，二为分配喷射系统，三是自动控制系统。
（1）氨水溶液贮存系统
通过罐车运输20%浓度氨水溶液到氨水罐旁，用泵把氨水输送到氨水罐里。
（2）分配喷射系统
①将还原剂的喷嘴设置在锅炉内，此时要求该区域应该在锅炉的850-1100℃的区域，同时，保证喷嘴喷出的氨水的角度，应以固定的角度喷入炉膛。②对雾化空气进行配置，以保证混合均匀(氨水和烟气的混合)。
（3）自动控制系统
自动控制技术主要是使用DCS 技术进行脱硝，这需要在线监控氮氧化物的浓度和脱硝效率，监测关键系数。此时可利用控制系统对烟气进行监控(主要监控烟气的氮氧化物和氧含量)，根据烟气中的氮氧化物情况自动调节氨水的流量，以确保锅炉的氮氧化物排放浓度达标。
2.3 调试运行结果
根据调试运行的实际情况，75t/h蔗渣锅炉的脱硝系统在使用低氮燃烧和SNCR技术结合之后，蔗渣锅炉排放的烟气的氮氧化物浓度是每立方米78-93毫克，这就满足国内的标准要求(即《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-2011)。
3 结语
利用蔗渣进行生产带来了极好的效益，但面对其氮氧化物的高排放量，已经到了技术改建迫在眉睫的时刻。而当前的低氮燃烧技术结合SNCR技术的工艺可以脱硝，控制工厂的氮氧化物，而这种工艺的应用需要对蔗渣锅炉主体设备的接口和结构，基础设施等方面进行改造，尤其需要合理控制燃烧系统，只有这样才能做到控制还原剂用量和烟气中氮氧化物，在实现经济效益的同时做到保护环境。
参考文献：
[1]丁睿彬.SNCR法脱硝工艺影响因素的初步探讨[J].科技资讯.2010(34)
[2]周小红.糖厂锅炉的能效监测及节能减排措施[J].企业科技与发展.2015(12)
[3]钮德明,张智雄.糖厂锅炉补充给水除糖净化新工艺[J].广西节能.2009(01)
论文作者:卓嘉涛,廖新兰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/13
标签：蔗渣论文; 氧化物论文; 锅炉论文; 技术论文; 烟气论文; 氨水论文; 还原剂论文; 《基层建设》2018年第19期论文;