摘要：我国的烟气脱硝技术研究处于起步阶段，随着我国经济水平的不断提高，以及硝酸型酸雨的危害越加明显，推进了烟气脱硝技术的发展。烟气脱硝技术的优化设计有利于保证与维持火力发电厂稳定运行、安全生产。为了加强火力发电厂的综合经济实力与核心竞争力，有关技术管理人员应不断研究烟气脱硝技术中的问题，同时进行烟气脱硝技术科技研发与创新，从而为电厂实现可持续发展提供帮助与动力。文章针对电厂烟气脱硝技术方面提出几点看法与建议。
关键词：电厂；烟气脱硝；技术
1引言
燃煤电厂烟气中污染物数量多，传输远，对环境影响较大。对于燃煤电厂自身而言，除尘器出口排烟含尘浓度大，会加剧引风机磨损，影响机组的安全与发电。火力发电厂需要转变经营管理模式，加强技术改革创新力度，提高自身的运营能力和建设水平，满足城市日益提高的供电需求。注意加强对环保节能、绿色清洁的能源应用与技术研发，为人类社会发展与自然环境保护的和谐共存提供有力支持。
2有关脱硝技术概述分析
2.1采用改进工艺和设备、改进燃烧
一般把通过改变燃烧条件来降低燃料燃烧过程中产生的NOx的各种技术措施统称为低氮氧化物（NOx）燃烧技术，与尾部排气脱硝技术相比，低NOx燃烧技术相对简单，但该方法脱硝效率有限，且会降低热效率，使得不完全燃烧热损失增加。现阶段，采用各种低NOx燃烧技术一般可以使NOx的质量分数降低20%-60% ，但若要使烟气中NOx的质量分数有更大程度的降低，还须采用烟气脱硝技术和研究新的低NOx燃烧技术（如水煤浆燃烧、沸腾燃烧等）。
2.2烟气脱硝技术内容
通过各种物理、化学过程使烟气中的NOx还原为氮气（N ）和其他物质，或者将NOx中不溶于水的NO氧化为易溶于水的NO2，然后通过碱吸收剂吸收（或是直接通过溶液吸收）。按反应体系的状态，烟气脱硝技术大致分为干法和湿法2类：干法主要包括选择性催化还原法（CSCR）、选择性非催化还原法（SNCR）、电子束照射法（EB）等，湿法主要包括酸吸收法和碱吸收法等。
3电厂烟气脱硝具体技术分析
3.1选择性催化还原法（SCR）
现阶段世界上流行的SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法SCR 2种。此2种法都是利用氨对NOx的还原功能，在催化剂的作用下将NOx（主要是NO）还原为对大气没有多少影响的N2和水，还原剂为NH3。在尿素法SCR中，先利用一种设备将尿素转化为氨之后输送至SCR触媒反应器，转换的方法是将尿素注入分解室中，此分解室提供尿素分解所需之混合时间、驻留时间及温度，由此室分解出来的氨基产物即成为SCR的还原剂，通过触媒实施化学反应后生成氨及水。在整个工艺的设计中，通常是先使氨蒸发，然后和稀释空气或烟气混合，通过分配格栅喷入SCR反应器上游的烟气中。
在SCR脱硝工艺中，影响脱硝效率的主要因素为反应温度、反应时间、催化剂性能、NH3与NOx的摩尔比等。SCR系统NOx脱除效率通常很高，添加到烟气中的氨几乎完全和NOx反应，部分氨不反应而是作为氨逃逸离开了反应器。一般来说，对于新的催化剂，氨逃逸很少，但随着催化剂失活、SCR脱硝过程副反应或者表面被飞灰覆盖或堵塞，氨逃逸会增加。一般在设计时保证氨的逃逸率在0.003‰-0.005‰。SCR反应器在锅炉烟道中一般有3种不同的安装位置，即热 高灰布置、热段/低灰布置和冷段布置。
3.1.1热段/高灰布置
反应器布置在空气预热器前温度为350℃左右的位置，此时烟气中所含有的全部飞灰和NOx均通过催化剂反应器，反应器工作在“不干净”的高尘烟气中。由于这种布置方案的烟气温度在300-400℃的范围内，适合于多数催化剂的反应温度，因而它被广泛采用。
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3.1.2热段/低灰布置
反应器布置在静电除尘器和空气预热器之间，温度为300-400℃ 的烟气先经过电除尘器以后再进入催化剂反应器，这样可以防止烟气中的飞灰对催化剂的污染和将反应器磨损或堵塞，但烟气中的SO3始终存在，因此，烟气中的NH3和SO3反应生成硫酸氨而发生堵塞的可能性仍然存在。
3.1.3冷段布置
反应器布置在烟气脱硫装置（FGD）之后，催化剂将完全工作在无尘、无SO2，的“干净”烟气中，由于不存在飞灰对反应器的堵塞和腐蚀问题，也不存在催化剂的污染和中毒问题，因此可以采用高活性的催化剂，减少反应器的体积并使反应器布置紧凑。
3.2选择性非催化还原（SNCR）技术
在没有催化剂作用下，向800℃-1100℃炉膛中喷人还原剂（如氨气、氨水或者尿素等），还原剂迅速热解成NH3与烟气中NOx反应生成N2。SNCR 脱硝技术的主要影响因素为温度、还原剂类型、烟气中的氧气等。
3.2.1温度对SNCR 脱硝技术的影响
温度对SNCR 脱硝技术起主导作用。一般认为温度范围为800℃-1100℃较为适宜，即最佳温度窗口，但随反应器类型的变化而有所不同。当温度过高时，NOx的脱除率由于氨气的热分解而降低；温度过低时，NH3的反应速率下降，化学反应进行得不够彻底，NOx脱除率也会下降，同时未参与反应的NH3增加也会造成氨气泄漏。
3.2.2不同的还原剂对SNCR 脱硝技术的影响
氨水和尿素是SNCR工艺中常用的还原剂。但在反应过程中，随着还原剂的不同，其最佳温度窗口也不同。从最高效率温度比较：800℃以下，氨水的脱硝效率最好；尿素则是900℃效果最好的还原剂；从最佳温度窗口比较：氨水的最佳温度窗口最宽，从700℃-1 000℃；尿素的较窄，除900℃的最佳脱硝高峰以外，其他温度脱硝效果均会下降。
3.3 SNCR.SCR脱硝技术分析
把SNCR技术和SCR技术进行有效的组合，提高脱除NOx脱除效率的一种技术，它是结合了SCR技术脱硝效率高、SNCR技术投资省的特点而发展起来的一种工艺。SNCR技术投资较少，且运行成本较低和占地面积小，但受温度、停留时间和还原剂喷入方式条件限制较多，对氨的逃逸也需要严格控制，而且脱硝效率较低。SCR技术氨的逃逸量小，脱硝效率高，但是一次投资比较大，且运行成本高，占地面积也大。
SNCR.SCR工艺是结合SNCR和SCR的特点，利用SNCR反应后逃逸的氨供给SCR反应，既解决了SNCR的氨逃逸问题，同时也节省了SCR催化剂的使用量，最重要的是省去了SCR的AIG喷氨系统，简化设备，节省投资，但是该技术系统比较复杂，运营管理比较繁琐，对技术要求也较高。
4结论
综上所述，随着我国经济发展水平的提升、城市现代化进程的加快，火力发电厂应优化生产技术，减少对不可再生资源的消耗，尽量降低对生态环境、自然资源的破坏，通过烟气脱硝技术设计方案实施，选择经济合理的脱硝技术，提升脱硝技术应用的质量效果，实现火力发电厂的技术创新发展。
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论文作者:杨维本,张贺
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：烟气论文; 技术论文; 反应器论文; 还原剂论文; 催化剂论文; 温度论文; 尿素论文; 《电力设备》2018年第24期论文;