煙氣脫硝工藝在循環(huán)流化床鍋爐的運用

王海亮

（寧夏和寧化學(xué)有限公司，寧夏靈武 750411）

煙氣脫硝工藝在循環(huán)流化床鍋爐的運用

王海亮

（寧夏和寧化學(xué)有限公司，寧夏靈武 750411）

介紹了循環(huán)流化床的特性、現(xiàn)狀以及煙氣脫硝的應(yīng)用前景，同時結(jié)合目前現(xiàn)有的技術(shù)，探討和分析循環(huán)硫化鍋爐中的煙氣脫硝的應(yīng)用，提出有針對性的煙氣脫硝工藝。

煙氣脫硝工藝；循環(huán)硫化床鍋爐；運用

受技術(shù)水平和經(jīng)濟條件影響，火力發(fā)電廠仍是我國電力資源主要來源，而火力發(fā)電廠使用的主要是燃煤機組，煤炭在燃燒后會產(chǎn)生大量的氮氧化物，這些物質(zhì)如果直接排放到空氣中會產(chǎn)生嚴(yán)重污染。為改善火力發(fā)電廠和周圍環(huán)境質(zhì)量，工廠在燃煤過程中會進行脫硝處理，將煤煙中的氮氧化物去除后排放，可減少有害物質(zhì)對環(huán)境污染。

1 循環(huán)流化床的特性、現(xiàn)狀及其脫硝前景

循環(huán)硫化床鍋爐在多個行業(yè)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，如工業(yè)機械、食品制造、醫(yī)療衛(wèi)生、公用事業(yè)等，新型循環(huán)硫化床鍋爐首次在世界范圍內(nèi)應(yīng)用是在20世紀(jì)80年代初，是一種新型的節(jié)能、低排放的生物燃燒技術(shù)[1]。循環(huán)流化床鍋爐能夠適應(yīng)不同煤質(zhì)的煤種，對于一些其他燃料如煤矸石、油頁巖、石油焦、有機垃圾等燃料都可使用。因此，循環(huán)硫化床鍋爐在我國發(fā)展空間越發(fā)廣闊，在電站鍋爐領(lǐng)域有著重要位置。

循環(huán)流化床鍋爐因其燃料適用范圍廣，符合調(diào)節(jié)性能強及環(huán)保程度高的優(yōu)點已得到各行業(yè)認(rèn)可。隨著節(jié)能環(huán)保理念的提出，世界范圍內(nèi)都更傾向于清潔能源技術(shù)的開發(fā)利用。在我國可持續(xù)發(fā)展的理念引導(dǎo)下，受能源和環(huán)境的影響，循環(huán)硫化床鍋爐也有了快速的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計，我國目前擁有的循環(huán)流化床鍋爐有3 000臺左右，約有63 000MW的容量投入使用，使用量占鍋爐總臺數(shù)的1/3，在這些機組中，100M～150MW等級的循環(huán)流化床鍋爐有150多臺，已經(jīng)投入使用的3 000MW循環(huán)硫化床鍋爐機組約有50臺，這個數(shù)字要超過其他國家數(shù)量的總和，我國也成為了當(dāng)前使用循環(huán)硫化床鍋爐數(shù)量和總?cè)萘孔畲蟮膰遥谘h(huán)硫化床領(lǐng)域的發(fā)展也遠高于其他國家。

2 工業(yè)煙氣脫硝方式及其在循環(huán)流化床鍋爐上的應(yīng)用

2.1 脫硝技術(shù)

工業(yè)窯爐煙氣氮氧化物的脫除方式主要有濕法和干法兩類，濕法脫硝主要有活性炭吸附法、微生物吸收法、稀硝酸吸收法等，但是這些方法在實際使用中運用相對較少。干法脫硝是比較常用的方式，尤其是SCR煙氣脫硝、SNCR煙氣脫硝以及兩者聯(lián)合脫硝三種工藝形式，SCR脫硝工藝是通過在特定的環(huán)境條件下，煙氣溫度200～420℃，最佳溫度280～400℃，在這個溫度下向煙氣中噴入氨氣，氨氣與煙氣結(jié)合后經(jīng)過催化劑，可將氮氧化物還原成氨氣和水。SNCR脫硝工藝是在煙氣溫度800～1 100℃時，向煙氣中噴入氨或尿素等氨基還原劑，使其與煙氣中的氮氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氨氣和水。兩種工藝的不同之處是前者加了催化劑，催化劑可以降低反應(yīng)窗的溫度同時提高反應(yīng)的效率，SCR是是比較常見的方法。

SCR聯(lián)合SNCR脫硝工藝還有另一種使用方式，就是在鍋爐800～1 100℃時布置適當(dāng)數(shù)量的SNCR噴灑槍，鍋爐的尾部設(shè)置SCR脫硝裝置，這種方式能夠脫去煙氣中40%～70%的氮氧化物，兩者合用的效率能夠滿足一般情況下脫硝效率的總體要求。這種聯(lián)合脫硝方式能夠取長補短，不僅能夠滿足脫硝要求還能夠節(jié)省經(jīng)費。

2.2 SCR煙氣脫硝工藝在循環(huán)流化床鍋爐上的應(yīng)用

循環(huán)硫化床鍋爐的優(yōu)點是可適用多種燃料，鍋爐適用的燃料也決定氮氧化物的排放量，當(dāng)遇到氮氧化物的排放量多的鍋爐同時條件允許情況下，可使用SCR 法脫硝。SCR工藝系統(tǒng)是由氨制備、氨儲備系統(tǒng)和一些輔助設(shè)備共同組成，脫硝反應(yīng)系統(tǒng)是由SCR反應(yīng)器、噴氨系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、靜態(tài)混合器以及催化劑組成。

2.3 SNCR脫硝技術(shù)在循環(huán)流化床鍋爐上的應(yīng)用

循環(huán)流化床鍋爐煙氣中的氮氧化物含量要低于其他鍋爐，這對脫硝是非常有利的，當(dāng)?shù)趸锏目偤糠浅５蜁r，可以使用SNCR脫硝法進行脫硝處理達到國家節(jié)能減排的要求。循環(huán)硫化床鍋爐內(nèi)爐膛到高溫過熱煙氣之間的溫度比較適合SNCR脫硝反應(yīng)的條件，因此，在鍋爐爐膛的上部和氣冷旋風(fēng)筒中入口這個位置布置SCR噴槍，在高溫作用下脫硝還原劑會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，讓氨氣與煙氣反應(yīng)生成氨氣和水，在這個過程中，氨氣會選擇性的與氮氧化物反應(yīng)，而不是被氧化。

2.4 SNCR+SCR聯(lián)合脫硝工藝在循環(huán)流化床鍋爐上的應(yīng)用

SNCR+SCR聯(lián)合脫硝工藝是一種結(jié)合了SCR技術(shù)高效和SNCR投資節(jié)省的特點而創(chuàng)新的新型工藝。這種聯(lián)合工藝有兩個反應(yīng)區(qū)，通過鍋爐壁上的噴射系統(tǒng)，在高溫作用下讓還原劑與煙氣中的氮氧化物發(fā)生反應(yīng)，完成初步脫硝；剩余未完全反應(yīng)的還原劑會進入SCR反應(yīng)區(qū)，在催化劑的作用下進一步的脫硝。在催化劑的作用下，前段未脫除的氮氧化物會轉(zhuǎn)換為氨氣和水。這種聯(lián)合工藝可以提高脫硝效率，盡管目前應(yīng)用較少，但是效果不容忽視，值得人們合理利用。

3 結(jié)束語

我國目前的循環(huán)流化床鍋爐煙氣脫硝工藝還有待提高，脫硝效率也有進步的空間，這一系列的問題都有待新的技術(shù)去充實。

[1] 馬倩，張少峰，王晉剛，等.次氯酸鈣濕法煙氣脫硝工藝實驗研究[J].河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2014，43（5）：67-71.

Application of Flue Gas Denitrification Process in Circulating Fluidized Bed Boiler

Wang Hai-liang

This paper introduces the characteristics of circulating fluidized bed，the status quo and the application prospect of fl ue gas denitrification.At the same time，combined with the existing technology，the application of flue gas denitrification in circulating vulcanization boiler is discussed and analyzed.Denitrification process.

flue gas denitrification process；circulating fluidized bed boiler

X701

A

1003–6490（2017）10–0193–01

2017–07–30

王海亮（1985—），男，寧夏中寧人，助理工程師，主要從事循環(huán)流化床鍋爐運行，煤化工工藝工作。