（京能集团山西漳山发电有限责任公司 046021）
摘要：火电厂在日常运营的过程中，会排出大量的氮氧化物，而这些氮氧化物将会对环境造成较大的污染，对人类的健康构成威胁，因此，火电厂应加大对氮氧化物排放的控制，避免对大气环境造成破坏，进而实现火电厂的可持续发展。
关键词：火电厂；氮氧化物；控制技术
Abstract: the thermal power plant in the course of daily operations, will emit large amounts of nitrogen oxides and nitrogen oxides will cause more pollution to the environment, pose a threat to human health and, therefore, should increase the control of nitrogen oxide emissions in thermal power plants, avoiding the destruction of atmospheric environment and realize sustainable development of thermal power plants.
Key words: thermal power plants; nitrogen oxides; control technology
前言
近些年来，针对火电厂氮氧化物排放控制技术的研发在不断地深入，最终的目的就是要保证生态环境，确保氮氧化物排放符合国家安全标准。因此，在火电厂实际的工作中，需要采用相应的技术对其进行处理，对此，本文主要对火电厂氮氧化物的排放控制技术进行分析。
1 利用低氮燃烧技术对火电厂氮氧化物排放进行控制
1.1 燃料分级燃烧技术
燃料分级燃烧技术是低氮燃烧技术的重要组成部分，也可以将其称为“再燃烧”技术。该技术在实施的过程中主要是利用已经生成的NO遇到未完全燃烧的H2、CO、CnHm、C等产物时还原成N2，然后再将燃料分为至少两股以上的燃料流，并经过三个燃烧区进行反应，一般的NOX脱除率会在40%左右，从燃料分级燃烧技术实施的过程来看，第一个燃烧区主要为富氧燃烧区，是主燃料区，一般需要供入全部燃料的60%至85%；而系统所设置的第二个燃烧区则为再燃烧区，与主燃烧区相邻，该区域在燃烧过程中的空气过剩＜1，将其称为缺氧燃烧区，该区域在燃烧的过程中只提供10%至20%的燃料，并且，该燃烧区在供入材料的过程中并不供入空气，这样就会使助燃区所生成的NOX在再燃区被还原成N2分子，从而有效的控制氮氧化物的排放。
1.2 烟气再循环控制排放技术
所谓的烟气再循环技术，主要是在火电厂锅炉空气预热前抽取一部分烟气，至少需要在烟气总量的10%以上，并将其直接送入到炉膛燃烧器中，另外也可以通过与燃烧用的空气进行混合之后再送入到炉膛内。在这种情况下，锅炉炉膛内的火焰峰值温度会降低，也会使炉膛内的热力型NOX有所减少，同时也会对燃烧空气中的氧气进行稀释，从而有效地降低炉膛内的局部氧浓度，从而使燃料型的NOX有所降低。通过大量的实践发现，在烟气再循环率为10%至20%左右的时候，可以将煤粉炉中的NOX排放浓度降低原有20%至25%左右，从而有效地对火电厂的氮氧化物排放进行控制。
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1.3 低氮燃烧器控制排放技术
低氮燃烧器主要是改变燃烧器的风煤比例以及对燃烧器的结构进行特殊的设计，将燃料分级、空气分级，采取烟气再循环等方式来降低NOX的浓度。并且根据实际的情况适当地降低火区的温度，从而有效地实现对火电厂的氮氧化物排放的控制。一般情况下，在低NOX燃烧器中，NOX的排出量降低率可达到35%至75%，是当前火电厂氮氧化物排放控制的主要技术之一。
1.4空气分级燃烧
燃烧区的氧浓度对各种类型的NOX生成都有很大影响。当过量空气系数a <1，燃烧区处于“贫氧燃烧”状态时，抑制NOX的生成量有明显效果。根据这一原理，把供给燃烧区的空气量减少到全部燃烧所需用空气量的70%左右，从而降低了燃烧区的氧浓度，也降低了燃烧区的温度水平。因此，第一级燃烧区的主要作用就是抑制NOX的生成并将燃烧过程推迟。燃烧所需的其余空气则通过燃烧器上面的燃烬风喷口送入炉膛与第一级所产生的烟气混合，完成整个燃烧过程。炉内空气分级燃烧包括：轴向空气分级然烧和径向空气分级燃烧。空气分级燃烧存在的问题是二段空气量过大，会使不完全燃烧损失增大；煤粉炉由于还原性气氛而易结渣、腐蚀。
2 利用烟气脱硝技术对火电厂氮氧化物排放进行控制
烟气脱硝技术对火电厂氮氧化物排放的控制也有着很大的作用，更被广泛的应用到火电厂氮氧化物的控制工作中。烟气脱硝技术主要是一种低氮燃烧技术，一旦氮氧化物的排放浓度不达标，将对其实施脱硝处理，当然，随着科学技术的飞速发展以及对火电厂氮氧化物排放要求越来越高的情况下，也应对烟气脱硝技术进行不断地改进和创新，这样才能满足火电厂的发展需求。就目前国内所应用的烟气脱硝技术来看，主要由选择性催化还原法、选择性非催化还原法、脉冲电晕、电子束法、吸附法、离子法、微生物法等，较为常用的是选择性催化还原法、选择性非催化还原法以及这两种方法的联合烟气脱硝技术。
选择性催化还原法主要是在催化剂存在的情况下，将还原剂在300℃至400℃的烟温处进行喷入，将火电厂生产过程中所产生的烟气中的氮氧化物进行还原，从而达到脱硝的目的。当然，在该技术实施的过程中，所使用的催化剂价格较为昂贵，再加上会使用一些腐蚀性较强的氨水、NH3等物质，这些都会对管路设备造成一定的腐蚀，而且，氨容易泄露形成（NH4）2SO4物质，另外，由于烟气的成分较为复杂，其中的一些污染物与催化剂无法产生反应，从而增加了火电厂的经营成本，因此，需要对该技术进行进一步的研究。
选择性非催化还原法，主要是在不使用催化剂的情况下，在温度800℃至1200℃的烟气高温区域喷入还原剂，以此来对烟气中的氮氧化物进行还原，达到对烟气脱硝的目的。该技术操作快捷，环节简单，而且，不需要催化剂会降低火电产的生产投资，被广泛的应用到火电产的氮氧化物控制中。
另外，作者认为要想更好地对火电厂的氮氧化物排放进行控制，则需要采用多种控制技术，并将其进行结合运用，将其综合效能发挥出来，提升火电厂氮氧化合物的排放控制效率，而且，对降低火电厂的成本也有着极大地作用，更有利于火电厂的可持续发展，在火电厂经济效益最大化的同时实现对环境的保护。
总结
综上所述，火电厂在生产的过程中会排放大量的氮氧化合物，对环境造成破坏，也对人类的身体健康造成极大的影响。因此，火电厂在生产的过程中，应切实有效地做好火电厂氮氧化合物排放的控制工作，加强先进控制技术的应用，作者主要对以上几方面火电厂氮氧化物的排放控制技术进行分析，希望能够进一步提高对氮氧化物的控制质量，促进火电厂的长远发展。
参考文献：
[1]关晓青.我国大气氮氧化物污染控制现状存在的问题与对策建议[J].中国科技产业，2009 (8).
[2]杨楠，王雪.氮氧化物污染及防治[J].环境保护与循环经济，2010, (11).
论文作者:郭玉安,白治权
论文发表刊物:《电力设备》2015年第9期供稿
论文发表时间:2016/4/21
标签：火电厂论文; 烟气论文; 技术论文; 氧化物论文; 物排放论文; 还原法论文; 空气论文; 《电力设备》2015年第9期供稿论文;