摘要：近年来，国家正在全力倡导构建生态文明体系，推进形成绿色生产方式。目前火电厂作为社会电能供应的重要战略基地，在生产运作中依然以煤炭作为主要的驱动能源，众所周知，煤炭在燃烧之后会产生大量的有毒气体，不但严重污染环境，还会对人们的身体健康造成极为恶劣的影响。基于此，本文对火电厂锅炉烟气脱硝技术展开了深入研究，并相应预测了脱硝技术未来的发展方向，促进我国电力生产行业的优化和转型。
关键词：火电厂；锅炉烟气脱销技术
一、火电厂锅炉烟气脱硝技术应用探究
（一）SCR脱硝工艺
SCR脱硝工艺是选择性催化还原技术的简称，源于20世纪六七十年代的日本，是一种炉后脱销方法，且是目前为止发展最成熟的烟气脱硝技术。据调查，锅炉烟气中的NOX均以NO的形式存在,SCR工艺的脱硝原理即在于选用尿素作为还原剂，在金属催化剂的作用下，尿素中的NH3会选择性地与NO发生化学反应并生成N2和H2O,从而达到净化污染气体的目的[1]。在具体的应用中，SCR锅炉脱硝装置采用高尘布置的方式，对催化剂的防磨损以及防堵塞情况有着较高的要求，且SCR锅炉脱硝系统主要包括烟气系统和还原剂供应系统两种类别，其中烟气系统主要负责收集烟气混合气体，并以均匀的方式将混合气体喷射到烟道位置，使其与氨气充分发生反应，待反应完成后，再将烟气缓慢导入烟囱中进行排放，而还原剂供应系统则是主要负责提供氨气反应还原剂，先是利用压缩机将液氨储存到氨贮罐，后依靠氨贮罐强大的压力将液氨传输到液氨蒸发器中并转换为氨气，为还原反应的发生提供必要的物质基础。
（二）活性炭方法
活性炭方法也是火电厂中较为常用的锅炉烟气脱硝脱硫技术，可具体划分为吸附、解吸和硫回收三部分。在活性炭装置中，其内部的吸收塔包含上下两个活动区域，通常情况下，活性炭会因重力的作用从上方活动区域的顶部一直下降至下方活动区域的底部。在实际生产运作中，火电厂中锅炉所产生的烟气流动方向是自下而上的，当流经活性炭装置时，烟气在吸收塔的下层活动区域会被活性炭吸附生成硫酸物质，而活性炭也会在吸收塔的上方活动区域转变为SCR工艺的催化剂，此时利用氨气喷射装置向该区域均匀喷射气体，会促使烟气中NOX与氨气发生还原反应最终生成N2和H2O，以达到脱硝目的。同时当活性炭吸收了一定量的硫化物时，可将其运送到再生器中进行一系列的加热处理，有助于加速二氧化硫快速充分解吸，最后将解吸后的物质传输至Claus中，便可通过还原反应制得单质硫[2]。
（三）电子束方法
在实际的工业应用中，电子束法脱硝装置主要涵盖烟气降温增湿、加氨、电子束辐照以及副产物收集等工艺流程。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其工作原理为首先对火电厂锅炉产生的烟气进行除尘净化和降温加湿处理，然后借助于电子加速器产生的高能粒子束辐照烟气，使烟气中的氮氧化物以及二氧化硫等物质发生氧化，待氧化完成后再与水蒸气进行反应转化生成硝酸和硫酸，最后通过注入氨气，进一步将硝酸和硫酸转化为硝酸铵和硫酸铵，利用副产物收集装置对反应所产生的硝酸铵和硫酸铵微粒进行回收，这些微粒经过一定的处理后，还可用作工业原料和农业肥料。
（四）氯酸氧化工艺
氯酸氧化工艺所采用的是强氧化剂原理，其工艺脱硝装置主要分为氧化吸收塔和碱式吸收塔两部分。其中氧化吸收塔的功能是利用HClO3对锅炉烟气中的氮氧化物和二氧化硫气体成分进行氧化，而碱式吸收塔的功能则是采用氢氧化钠和硫化钠物质对残余酸性气体进行吸收，从而确保脱硝脱硫的完全性和彻底性。在工业应用中，氯酸氧化工艺表现出了显著的优越性，一是对入口烟气浓度没有严格的界限，相比于SNCR工艺，氯酸氧化技术可在较广泛的浓度范围下对锅炉烟气进行有效的脱硝处理；二是温度要求较低，无需在特定的温度环境下进行，常温即可操作；三是实用性强，绝大多数的火电厂都可以实现，配合施法工艺同样也可以发挥较好的脱硝效果[3]。
二、火电厂锅炉烟气脱硝技术的发展趋势
在未来的发展中，SCR工艺将会继续占据脱硝技术领域的主流地位，相关人员需要在优化工艺流程的基础上，着力研发反应效率高、抗热性好、催化活性温度窗口宽及耐水性、耐硫性优异的高性能SCR催化剂，以完善SCR工艺。同时，加快创新脱硝机理，争取研发出能够使氮氧化物在催化剂的作用下直接分解的方法，而且未来不同脱硝工艺的融合应用也将是一个重要的发展趋势，例如将SNCR工艺与SCR工艺联合在一起，将有望取得更加卓越的脱硝成果。
总结
脱硝技术的应用和发展，能够有效控制火电厂的烟气排放污染，降低氮氧化物的排放量，并改善生产运作环境。目前我国拥有的SCR、活性炭、电子束、氯酸氧化等脱硝工艺仍需不断完善，在今后发展中，科研人员需要加快创新脱硝机理，以不同脱硝工艺之间的融合为突破点，从而研发出更加先进高效的脱硝技术。
参考文献
[1]康继军.火电厂烟气脱硝装置对锅炉运行影响的思考[J].科学技术创新,2017(36):23-24.
[2]王媛媛.火电厂烟气脱硝工艺控制策略的研究及实践[D].华北电力大学(北京),2017.
[3]李园园.火电厂锅炉烟气脱硝技术研究进展和建议[J].资源节约与环保,2015(12):26.
作者简介
王吉昌（1982.06-），男，汉族。青海海东人，专科，助理工程师，青海华电大通发电有限公司，810100，研究方向：电力工程。
论文作者:王吉昌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/22
标签：烟气论文; 火电厂论文; 锅炉论文; 工艺论文; 吸收塔论文; 活性炭论文; 氨气论文; 《电力设备》2018年第15期论文;