摘要：文章主要从脱硝技术简介出发，分别简述了燃煤锅炉简介，以及脱硝技术在燃煤锅炉脱硝改造中的应用，旨在与广大同行共同探讨学习。
关键词：脱硝技术；燃煤锅炉；改造；应用
一、脱硝技术简介
1.ＮOX的形成
ＮＯ、Ｎ０２和化０是燃煤锅炉化放烟气中的Ｎ化的组成成分。在理论，ＮＯｘ共有兰种形成的方式，即燃料型、热力型和瞬态型ＮＯｘ。以上种类型的ＮＯｘ，他们各自的生成量跟煤的温度有必然联系，在火化机组中燃料型ＮＯｘ占的比重最大，占到ＮＯｘ总量的６０％到８０％，第二是热力型ＮＯｘ，最少的是快速型ＮＯｘ
2.脱硝技术路线
（1）低ＮＯｘ燃烧法技术
用改变燃烧条件的方法来降低ＮＯｘ的排放，统称为低ＮＯｘ燃烧技术。低氮燃烧技术具有投资少、占地小、维护费用低，易于工程实施的特点，是燃煤锅炉首选的ＮＯｘ控制技术。但是其也有一定的局限性，当采用低ＮＯｘ燃烧技术时，可使脱硝效率达到２２％－６５％，脱硝效率不是很高。低氮燃烧技术的原理是在燃烧过程中通过抑制ＮＯｘ生成或在一定条件下中将己经产生的ＮＯｘ通过化学反应被还原成其他物质以减少ＮＯｘ的排放。若想要进一步提高脱硝效率很难，该技术目前无法满足锅炉净烟含氮量小于５０ｍｇ／ｍ３的要求，需进一步采用烟气脱硝技术。
（2）SCR烟气脱硝技术
它的核也技术是把氨气喷入到锅炉尾部烟道中，在３００-４００°Ｃ的高温气氛下，烟气中，ＮＯｘ在催化剂的催化下，产生化学反应被还原成氮气和水分，以减少ＮＯｘ的排放。在国内，最早的一台SCR民设备安装于福速渣州后石电厂，之后国内电厂广泛采用SCR民脱硝技术作为ＮＯｘ的核心拉制技术，SCR技术在中国巧到广泛应用。
（3）混合型烟气脱硝（ＳＮＣＲ／ＳＣＲ）技术
图2-1 SNCR/SCR混合工艺
SNCR－SCR民联合技术的原理是将SNCR技术和SCR技术有机合理的结合在一起。其原理是将还原剂喷入炉膛，首先进行SNCR民方式的脱硝过程，之后在SCR民装置中进行化学反应，ＮＯｘ进一步被还原以减少ＮＯｘ的排放。这种技术的脱硝效率和成本方面都介于SNCR和SCR反技术之间。
二、燃煤锅炉简介
燃煤锅炉是指燃料燃烧的煤，煤炭热量经转化后，产生蒸汽或者变成热水，但并不是所有的热量全部有效转化，有一部分无功消耗，这样就存在效率问题，一般大些的锅炉效率高些，60% ~ 80%之间。
1.分类
燃煤锅炉主要是按照用途分类的，它分为燃煤开水锅炉（供应开水）、燃煤热水锅炉（采暖和洗浴）、燃煤蒸汽锅炉（供应蒸汽）、燃煤导热油锅炉（蒸煮和干燥）等。
2.锅炉组成
燃煤锅炉主要由煤粉制备系统、燃烧器、受热面、空气预热器等主要部分组成。
（1）直吹式制粉系统：磨好的煤粉直接全部送入炉膛中燃烧，宜采用中速和高速磨煤机，适用于磨较软的烟煤和褐煤。缺点是磨煤机的出力和煤粉细度与锅炉负荷有关，因而随着锅炉负荷的变化需调整磨煤机的运行台数，并且研磨部件容易磨损。中速磨煤机直吹式制粉系统又分为正压式与负压式两种。近代大容量锅炉多采用正压系统。
（2）中间储仓式制粉系统：特点是磨煤机的出力和煤粉细度与锅炉负荷无关，适于采用可磨制各种硬度煤种的钢球磨煤机。缺点是设备较直吹式复杂，磨煤机耗电量较大，空载与满载时耗电量相差不大，故应使其常在满载下运行。
三、脱硝技术在燃煤锅炉脱硝改造中的应用
1.工程案例简介
某厂所应用的锅炉为 DG220/9.81-18 型燃煤锅炉，燃煤锅炉投产于 2018年。该燃煤锅炉采用全钢结构进行紧身封闭设计，整体布置形态为 π 形，共有十二个循环回路，锅炉额定蒸发量为 220t/h，汽包工作压力为 10.96MPa，锅炉过热蒸汽温度为 540℃ ±5℃，过热蒸汽压力为 9.8MPa。锅炉在实际运行过程中烟气量达到 32000m 3 /h，在未改造之前，烟气中含有的氮氧化物浓度相对较高，同时当所燃烧煤粉的硫含量过高时，容易形成较多的三氧化硫，并与烟气水蒸气结合形成酸雾，使锅炉尾部受热面产生腐蚀现象。
2.传统设备脱硝技术改造方案
通过对上述三种方法的对比，可以将传统设备脱硝技术方案分为三步。第一步，对设备燃烧器进行改造，通过对燃烧器的改造，降低ＮＯｘ的生成量，从而达到排放标准。第二步，添加 SNCR 技术装置，进一步降低ＮＯｘ的排放量。第三步，在原有设备的基础上再添加SCR技术装置，从而使ＮＯｘ的排放量降到最低。通过这三步，可以有效降低ＮＯｘ的排放，达到节能环保、减少污染的目的。
3.脱硝改造技术的实施
（1）改造燃烧器
对燃烧器进行改造，就是对煤粉进行二次燃烧，控制 NO x 的含量和飞灰可燃物的量，实验证明，改造后的燃烧器可以最大限度的控制NO x 的排放量。
（2）添加 SNCR 技术装置
SNCR 技术是指在无催化剂的条件下，当炉内的温度达到一定程度时，将还原剂喷入，还原剂与 NO x 反应生成无害的氮气和水，SNCR技术的投资小，脱硝效率较高，在进行老机组改造时大多应用此技术。
（3）锅炉燃烧调节重点
①送风量、燃烧器的调节
锅炉的负荷变化时，送入炉内的风量必须与送入炉内的燃料量相适应，运行人员可直接根据氧量表的指示值来控制炉内空气量，锅炉送风系统增加了ROFA低氮燃烧装置，低负荷运行时送风量低，因为ROFA系统将送风量的30%抽出送入燃烧器区域上部，燃烧器区域送入风量变小，调整过程注意氧量大小的同时，加强监视各层燃烧器火检，尤其在煤质差时调节ROFA系统时应尽量关小高、低速风挡板，氮氧化物高时，首先开大ROFA风机入口挡板，降低SCR入口氮氧化物低于200mg/Nm 3，然后，开大炉前、炉后氨水调节阀，增加氨水喷射量。逃逸氨浓度高时，先关小炉后补充氨水调节阀，根据逃逸氨浓度再关小炉前氨水调节阀。
②燃料量、一次风量的调节
锅炉升降负荷的过程就是燃料量增减的过程，通过增加减少磨煤机的给煤量升降负荷。低负荷运行时尽量控制磨煤机通风量低限运行，降低一次风量进入炉内，可减少NOx的生成。高负荷运行期间确保磨煤机的通风量，监视一次风压稳定。当锅炉负荷在140～160t/h，开大SOFA（低氮燃烧下层喷枪），关小ROFA（低氮燃烧上层喷枪）；当锅炉负荷高于160t/h时，开大ROFA（低氮燃烧上层喷枪），关小SOFA（低氮燃烧下层喷枪），同时应确保二次风压大于400Pa；并且，当低过烟温高于630℃或者低过金属壁温高于430℃时，应对锅炉吹灰，降低低过烟温。
4.取得效果
通过改造，通过在操作中的摸索总结，班组操作工掌握改造后的生产操作技能，优化生产运行，保证了锅炉NOx排放达到100mg/Nm 3，逃逸氨≤5ppm，锅炉汽温、汽压和出力与改造前一致，保证锅炉正常运行，锅炉最终排放指标达到了国家环保标准，联合脱硝技术的应用改造获得了成功。
结语：
在传统煤粉锅炉的改造过程中运用脱硝技术，必须从锅炉自身的情况出发，合理、科学地运用脱硝技术，不仅需要保障脱硝率符合环境保护标准，也需要对企业脱硝过程中所产生的费用进行有效的控制，从而使脱硝技术的运用价值达到最大化。
参考文献：
[1]杨义.联合脱硝技术在燃煤锅炉脱硝中的应用[J].甘肃科技，2016（3）
[1]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，2013（35）
[3]章宇杰.燃煤锅炉脱硝改造技术应用[J].中国西部科技，2018（9）
论文作者:蒋林芳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
标签：锅炉论文; 技术论文; 燃煤论文; 烟气论文; 负荷论文; 风量论文; 燃烧器论文; 《基层建设》2019年第12期论文;