（LNB+SCR）組合脫硝技術在燃煤鍋爐中的應用

摘 要：烏魯木齊市某石化公司3、4號燃煤鍋爐增設了脫硝系統，采用“低氮燃燒器技術（LNB）+選擇性催化還原技術（SCR）”組合脫硝技術。實際應用情況說明，（LNB+SCR）組合脫硝技術具有脫硝效果穩定可靠，自動化程度高，運行成本較低，社會效益顯著等特點。

關鍵詞：組合脫硝技術；LNB；SCR

前言

目前，燃煤鍋爐脫硝技術日趨成熟，市場上主要的脫硝技術有SCR脫硝技術、SNCR脫硝技術、低氮燃燒器技術（LNB）等。但是，僅用一種脫硝技術往往不能滿足《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）中NOx排放濃度100mg/Nm3的要求。

烏魯木齊某石化公司現有3、4號燃煤鍋爐2臺210噸DG210/10.5-1型鍋爐系高壓、自然循環汽包爐，∏型結構、四角切圓燃燒、全封閉布置，爐膛四角布置燃燒器。綜合考慮投資、運行成本和技術等因素，采用（LNB+SCR）組合脫硝技術，改造前NOx排放濃度為650mg/Nm3，改造后NOx排放濃度為80mg/Nm3，效果顯著。

因此，文章以該廠燃煤鍋爐脫硝改造工程為例，簡要介紹組合脫硝技術（LNB+SCR）在燃煤鍋爐中的應用情況以及工程實踐中的一些問題。

1 組合脫硝技術簡介

1.1 低氮燃燒器技術（LNB）

低氮燃燒器技術（LNB）設計用于控制每一個燃燒器的燃料和空氣的混合，燃料和空氣分級送入燃燒設備，其特點在于降低初始燃燒區域內的氧濃度，從而也相應的降低火焰峰值溫度，達到了較少NOx形成的目的。

本次鍋爐改造內容：（1）燃燒器采用水平布置的對置丘體式高濃縮比燃燒器（濃粉處于迎火面、淡粉處于背火面）；（2）主燃燒區域二次風噴嘴全部更換，其風量比率重新配置；（3）爐內縱向高度方向預留大空間還原區間；（4）主燃區域上方角水冷壁管屏開孔，增設SOFA燃燼風噴嘴等。

將爐膛內燃燒人為的劃分為三個區域（主燃燒區、NOx還原區、可燃質燃燼區），依據區域劃分合理配風：主燃燒區域欠氧燃燒（a<1即供入總風量的80%左右；燃燼區域過氧燃燒，即供入總風量的20%左右）。此種技術的利用，最大限度的優化了爐內燃燒、增大了較差煤種鍋爐穩定燃燒能力，并可在不降低爐效前題下大幅度降低NOx生成和排放（與之前比降35～55%）。

1.2 SCR技術

SCR技術，又名選擇性催化還原技術。SCR是一種通過在煙氣中噴入合適的還原劑，在一定溫度條件（一般為300～450℃）下利用催化劑將煙氣中的NOx轉化為氮氣和水的技術。常用的還原劑是液氨、氨水和尿素，催化劑為釩基氧化物催化劑。SCR技術是我國目前選擇的主流工藝。

3、4號爐SCR脫硝工程采用高含塵布置方案，煙氣從省煤器出口經過SCR反應器后回到空預器。SCR反應器布置在距鍋爐K5柱外5.2m間距的反應器支架上。鍋爐在低負荷狀態工作時，進入SCR反應器的煙氣溫度達不到正常反應的溫度要求，故在省煤器上方引出旁路至SCR反應器入口煙道處，來增加SCR反應器入口處煙氣的溫度。

該項目脫硝還原劑采用液氨；催化劑選用蜂窩式；吹灰方式為聲波吹灰；由于空預器移出，在空預器上方設置了蒸汽吹灰裝置，避免氨逃逸腐蝕問題。

2 工程應用情況

目前，（LNB+SCR）組合脫硝技術在該廠燃煤鍋爐成功投入運行，應用情況如表1。

3 工程實踐中存在的問題

3.1 燃煤鍋爐負荷工況波動有時較大，會造成出口NOx濃度瞬時超標。因此，應盡可能將出口NOx濃度設定值調低。

3.2 氨逃逸一直是SCR脫硝技術中的難題。本此改造工程運用了CFD流場模擬軟件，除了在煙道拐彎處增加了導流板外，另在SCR入口處增加了一臺具有專利技術的氣體均布器-微分式氣體均布器，最大程度地將煙氣與氨氣均勻混合，減少氨逃逸。此外，在空預器上方安裝了蒸汽吹灰器進行定時吹掃。

3.3 應合理控制低氮燃燒器（LNB）技術的脫硝效率，如果脫硝效率定得過高，會影響鍋爐的燃燒效率。如何權衡LNB技術和SCR技術之間的脫硝效率問題，對整套裝置的脫硝效果和鍋爐運行有著重要意義。

3.4 該廠燃煤鍋爐省煤器出口溫度有時會出現低于脫硝溫度（300℃）的時間段，針對此種情況，增設了高溫煙氣旁路，將煙氣溫度提升至300℃以上。

4 結束語

根據此石化公司燃煤鍋爐現有條件和我國新的《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）規定，文章簡要介紹了3、4號燃煤鍋爐組合脫硝技術及其應用情況，并列出了工程實踐中存在的幾個主要問題和解決方法。工程應用結果證明，（LNB+SCR）組合脫硝技術具有脫硝效果穩定可靠，自動化程度高，運行成本較低，社會效益顯著等特點。

參考文獻

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作者簡介：嚴國雄（1970-），男，大專，工程師、注冊一級建造師、注冊造價師、注冊監理工程師、注冊咨詢師。主要從事環保工程項目管理工作。