付萬兵,毛東學,馬國偉
(1.中國國電集團公司寧夏分公司,寧夏銀川,750002;2.國電電力酒泉發電有限公司,甘肅酒泉,735001;3.國電科學技術研究院,寧夏銀川,750002)
近年來,伴隨電力工業的高速發展,火電廠機組容量及數量的急劇增長使各種煙氣排放物排放量與日俱增,特別是NOX所產生的污染及其影響越來越引起人們的重視[1]。目前火力發電機組基本上都是安裝選擇性催化還原法(selective catalytic reduction,SCR)的煙氣脫硝裝置來控制NOX的排放,SCR脫硝系統運行是否良好的重要依據是脫硝效率和氨逃逸率,而SCR脫硝系統出口的NOX濃度和進出口煙氣流場的均勻性是這兩項指標決定性的影響因素[2-3]。
某公司2號爐煙氣脫硝裝置采用“高含塵布置方式”的選擇性催化還原法,在設計煤種、鍋爐最大工況、處理100%煙氣量條件下,脫硝效率不小于85%,脫硝裝置出口NOx濃度不高于90 mg/Nm3(6%氧含量,干煙氣),催化劑層數按“2+1”布置。
SCR脫硝系統的主要原理是:氨氣和煙氣中的氮氧化物借助靜力式混合器[4]充分混合,在催化劑的作用下發生氧化還原反應,將NOX最終轉化為無害的N2和H2O[5-7],具體的化學方程式為

在上述反應過程中,催化劑是最為關鍵的影響因素,目前電廠大多采用蜂窩式結構的催化劑,而脫硝系統在設計和選型時主要考慮的是脫除效率、煙氣組分、NH3的逃逸率、煙氣流速及催化劑的體積等因素[8-9],其反應見圖1。

圖1 SCR反應
(1)SCR脫硝系統左右兩側出口NOX濃度的相對偏差較大,分別為27.85%和56.14%,均不滿足相對偏差小于20%的運行要求?!?br>