摘要：经济的快速发展给我国环境带来了很大的压力，目前环境保护越来越受到人们的关注，在燃煤电厂锅炉的运行过程中也应该引进环保技术，保证燃煤电厂锅炉烟气的排放能够符合国家环保的标准。在这一过程中，烟气脱硝技术可以帮助燃煤电厂锅炉真正实现脱销的目标，在本文中以某燃煤电站为例，选择选择性非催化还原法烟气脱硝技术，并对这一技术进行深入的研究，在目前燃煤电站锅炉烟气脱硝中进行了详细的分析，希望可以为相关方面的研究提供一些参考。
关键词：燃煤电站；锅炉；烟气脱硝；运行
中图分类号：O641 文献标识码：A
1 引言
就目前我国燃煤电厂锅炉的使用现状来看，其在工业生产领域应用非常广泛，但是由于燃煤电站锅炉的大量使用，其中排放的烟气大多含有对人体有害的物质，包括二氧化硫、氮氧化合物等。所以在燃煤电站锅炉运行过程中，加强烟气脱硝技术的改造具有非常重要的实际意义，目前我国燃煤电站锅炉应用烟气脱硝技术，其常见的方式是，使用非催化还原的方法对烟气中的氮氧化合物进行脱除，这样就能够有效减少氮氧化合物的排放。
2 选择性非催化还原技术脱硝原理
在脱硝的运行过程中，将氨水等还原剂直接喷洒入炉膛内，并在800~1050℃的高温下，与烟气中的氮氧化合物发生反应，从而生成氮气和水，这一过程不需要再催化剂的作用下就可以选择性的还原氮气中的氮氧化合物，而且不会与烟气中的氧气发生反应。使用氨基还原氮氧化合物的主要反应公式如下：4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O。在烟气脱硫的过程中使用不同的还原剂需要不同的温度，而氨气反应最佳的温度是在850~950摄氏度之间，如果温度过高，氨的分解就会导致氮氧化合物的还原率下降；而如果温度过低，就会增加氨逃逸，使氮氧化合物的还原率降低，此外还会形成新的污染。为了保证烟气脱硝的效果，可以在炉膛上口加入还原剂，选择性非催化还原脱硝主要是由稀氨水制备与存储系统，控制分配系统、空气喷射系统、脱硝反应系统等等组成的。在合成氨的生产过程中，稀氨水按照相关规定的操作使用冷脱盐水，在储罐内进行配置，形成分数为10%~15%的稀氨水，在脱销的过程中用作还原剂，使用水泵加压后直接送至氨水喷枪，然后与锅炉内的烟气进行反应，从而达到脱硝的目的。
3 燃煤电站改造
某燃煤电站锅炉烟气使用循环硫化床，干法脱硫工艺在脱硫的过程中使用低碳燃烧器和硝液以及液相COA脱硝工艺，使用的烟气脱硝技术的各个流程都能够符合国家环保的要求。按照国家相关环保的要求，在2020年以前完成低排放的改造任务，所以电站对氮氧化物进一步实行深度脱除改造，满足国家环保的要求。
3.1 氧气供应及补氮系统
在脱销的过程中使用氧气源，也就是高纯度的氧气，也就是管道供应的方法通过空分装置来提供氧气，在管道的终端设置压力调节装置，保证发生器内的氧气气压处于稳定状态，在氧气的进口处设置氮气补充装置，如果发生器出现停机现象可以对系统内的氧气和臭氧进行置换。
3.2 氧化剂制备系统
进行气相COA氧化剂的制备发生器是其主要的设备，在燃煤电站锅炉中，按照三套配置，每台锅炉各自都有一套，以此来满足相互切换的目的。发生器主要是由本体、进出口、管道以及PLC控制系统等组成。利用先进的介质阻挡双间隙放电技术，将臭氧发生器和绝缘介质层以及高压电机和气体流经绝缘介质形成狭小的间隙，两个间隙之间形成双面防点，这样就能够利用氧气转化为臭氧，从而提高臭氧的生产量。这一过程的主要原理是，通过高压交流电机放电，可以使氧分子分离成氧原子，而氧原子迅速发生反应，形成臭氧分子。
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3.3 冷却水系统
在该燃煤电厂锅炉中，每一台发生器配置一套完整的冷却水系统，保证装置能够处于正常的运行状态，每套冷却水系统配置冷却水循环泵，泵的流量裕量应大于10%，压头的裕量应大于20%。在冷却水系统中，应在通风好的位置配备板式换热器，进行水的冷却。在冷却水系统中还应该安装温度监控装置，如果冷却水的温度超过设计的温度或者出现水量不足的现象，系统就会自动发出警报。
3.4 氧化剂/烟气混合均布系统
在该燃煤电厂锅炉中每一台锅炉都配置一套氧化剂/烟气混合均布系统，放置在脱硫塔进口的位置，保证氧化剂和烟气能够充分混合。在系统运行的过程中，按照赶到进出口的氮氧化物的浓度来合理添加氧化剂的分配量，完成调解工作以后，固定阀门将不会调整这一系统。氧化剂/烟气混合均布系统的设计过程应针对天气含尘的因素进行充分考虑，选择耐磨材料保证该系统具备良好的抗震性和抗热变形性，喷射段烟道按照防腐的设计要求进行设计，选择不锈钢材料。
3.5 压缩空气系统
压缩空气系统就是利用企业内现有的脱硫岛，将压缩空气引入到脱硫岛内，然后将压缩空气用于气相COA脱销氧化剂喷射系统，最后再进行系统的检修吹扫。脱销中的相关设备和气动执行结构用气做好是选择仪用压缩空气。
4烟气脱硝系统运行情况
4.1 运行效果
在烟气脱硝系统投入运行之后，烟气中的氮氧化合物浓度会大幅度降低，而且氮氧化合物的脱除率也高达65%左右，根据我国的相关规定，投运之后的烟气氮氧化合物含量要远远低于相关的指标，符合我国的环保政策。
4.2 运行参数
根据研究表明，在烟气的氮氧化合物脱除过程中，并不是温度越高越能展现良好的效果，在还原剂加入时，将温度控制在700℃-800℃之间能够发挥最好的脱除效果，而且烟气中的氮氧化合物脱除效率高时，也会节约大量的还原剂和生产运行成本；一旦温度控制不当，超过了850℃，脱硝之后的烟气中氮氧化合物含量就会增加，脱除效率不仅降低了，而且也浪费了大量的还原剂，造成了运行成本的增高。因此，在脱销过程中，必须要严格控制还原剂的加入时间和温度，有效确保还原剂能够发挥其最大的价值和作用。另外，还原剂的选择一项非常重要的内容，本公司由于系统的升级，改变了以往的生产运行模式，也进而在生产中不会产生稀氨水，而是选择使用氨气作为脱销的还原剂，经过实验发现，利用氨气脱销时的脱除率几乎为零。在实际的生产过程中，将锅炉的炉膛出口作为还原剂的加入点，在系统正常运行时，运行中的温度处于最佳的范围之内，但是，一旦锅炉开车就将造成温度的下降，无法达到还原剂的最佳温度，从而无法满足脱除率。为了解决这一困扰，可以在锅炉的炉膛下部设置开车脱销喷枪，也就是说随着锅炉的开车，温度会逐渐升高，从而满足还原剂的应用温度，也有效保障开车过程中的排放符合标准。在运行中的温度满足标准时需要立即将喷枪退出，防止锅炉烧毁。
5 结束语
总而言之，燃煤电站的烟气脱硝是我国的一项环保工程，通过对烟气中的氮氧化合物排放控制，有效实现了对环境的保护，同时，也让企业的生产更加顺畅，节约了大量的成本。通过该系统的运行，让企业内的氮氧化合物排放量满足了我国的相关标准，创造了巨大的环保效益，是有效促进燃煤电站可持续发展的战略措施。
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论文作者:王华
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第10期
论文发表时间:2019/9/25
标签：烟气论文; 锅炉论文; 还原剂论文; 系统论文; 燃煤论文; 电站论文; 过程中论文; 《当代电力文化》2019年第10期论文;