對火電廠煙氣脫硝SCR法應用分析

郭金龍（大慶宏偉熱電廠，黑龍江大慶163000）

對火電廠煙氣脫硝SCR法應用分析

郭金龍（大慶宏偉熱電廠，黑龍江大慶163000）

近些年來，我國社會經濟發展的同時對生態環境也差生了嚴重的破壞。隨著我國用電需求的不斷增加，我國火電廠的用煤量也隨之增長，而煤燃燒產生的氮氧化物正是造成大氣污染的元兇之一。為了解決這一問題，煙氣脫硝技術開始得到廣泛的使用。本文將就火電廠煙氣脫硝SCR法的應用進行深入的探究分析。

火電廠；煙氣脫硝；應用

一直以來，煤都是我國的主要能源之一。近些年來，工業生產活動的增加使得我國的煤消耗量呈現出大幅度增加的趨勢。這樣的情況下，大量的SO2、NO2等有害氣體的排放法對我國的大氣環境造成了嚴重的影響，其引發的酸雨等問題對我國的土地資源也造成了嚴重的污染。進入新世紀以來，我國對此類污染現象的治理力度不斷增強，許多先進的設備以及技術開始得到應用，煙氣脫硝技術就是其中之一。

1 煙氣脫硝SCR法的概述

煙氣脫硝SCR法誕生于上世紀中葉，是由美國人最先提出的，經過幾十年的完善，較高的效率使得其在化工領域得到了廣泛的應用。接下來筆者將對這項技術進行詳細的介紹。

1.1 煙氣脫硝SCR法的反應原理分析

在催化劑的作用下，其反應的溫度在250~450攝氏度之間，該技術的主要發生的反應如下：

其中主要反應是(1)和(3)，因為煙氣的主要構成成分是NO。在反應發生的過程中，NH3可以選擇性與氮氧化物發生反應。在工業生產中，煙氣脫硝SCR法應用的過程中常使用氨水、液氨以及尿素作為還原劑。需要注意的是，在使用尿素作為還原劑時，需要采用熱解或是水解的方式將尿素分解為的包含NH3的氣體，便于反應的發生。

1.2 煙氣脫硝SCR法的布置方式

普遍情況下，煙氣脫硝SCR法的反應室會被布置在在鍋爐除塵器前后，可以分為高塵布置和低塵布置兩種方式，具體情況如下：

相較而言，低塵布置的方法可以在一定程度上提升催化劑的使用效率，但是由于高塵布置方式的建造以及運行成本較高，因此后者的實際應用率更高。

1.3 煙氣脫硝SCR法的系統介紹

其一，煙氣系統。煙氣從鍋爐省煤器排除后即進入SCR反應室，在反應室入口煙道上設置的氨氣噴射柵格會適時噴出氨氣與空氣的混合氣體和煙氣進行混合。之后在催化劑的作用下發生反應，生成無污染氮氣排出反應室。

其二，還原劑供應系統。液氮的供應是由液氮槽車來完成的，通過液氮卸料壓縮機將液氮打是的輸送到貯存罐內，之后將液氮輸送到蒸發器內蒸發為氮氣，在與空氣進行混合之后輸送到反應室內。

其三，廢氣排放系統。在還原劑供應環節緊急排放的氨氣要引入到氨氣稀釋槽中，經過水吸收之后，在利用水泵輸送到廢水處理系統中排放。

2 煙氣脫硝SCR法應用過程中遇到的問題以及應對措施分析

2.1 存在的問題

在實際的運行過程中，主要存在的問題包括催化劑的堵塞問題，導致該問題的原因是氨鹽和飛灰的大量堆積，若是不能及時的解決，可能會對鍋爐機組的正常運行產生影響；SCR反應室設計的不合理導致的催化劑不當損耗問題；煙氣中混雜的As、Ca等金屬引發的催化劑中毒現象會導致催化劑的活性降低，從而影響到反應的順利進行；當反應室的NH3氣體逸散過多時，就會與煙氣中的SO3發生反應產生硫酸鹽，硫酸鹽的腐蝕性以及粘結性導致空預器出現堵塞的情況，從而影響到反應的順利進行。

2.2 應對措施分析

為了有效的解決上述問題，可以從系統設計、催化劑的選擇以及空預器和催化劑床層設計幾方面入手。在具體實施的過程中，要保障反應器中的流場、溫度場進行均勻的分布，為催化劑效用的最大程度發揮提供良好的環境。在催化劑床層設計過程中，可以采用2+1層的設置方式來進行，在初始階段設置兩層，之后根據實際情況適當的增加層數，從而使脫硝的效率得到保障。為了對催化劑進行保護，可以在反應室旁設置旁煙道，針對低負荷且脫硝要求較低的機組也可以設置反應室旁道煙道。

在煙氣脫硝SCR法的實際應用過程中，催化劑的選擇與管理至關重要，為了保障脫硝的效率，要對催化劑進行嚴格的生命周期管理，提高其使用效率。其生命周期管理的內容主要包括催化劑的選擇、催化劑的性能測試、催化劑使用過程中的性能指標檢測、催化劑的壽命檢測、催化劑的更換周期的優化以及廢棄催化劑處理。

為了解決各噴氨支管噴氨量不均勻的情況，必須對煙氣脫硝裝置進行優化，從而取得更好的脫硝效果。在實施的過程中，要在充分了解出口截面NOx含量的基礎上對噴氨支管的噴氨量進行適當的調整，保障噴氨的均勻分布，從而促進脫硝系統高效穩定的運行。同時，也能在一定程度上降低NH3的逃逸量，促進可持續發展的落實。

3 結語

綜上所述，煙氣脫硝SCR法是一種相對成熟的脫硝技術，在實際的使用過程中要對催化劑的選擇、SCR法的設計、空預器的布設以及旁通煙道的選擇等多方面的內容加強重視，結合火電廠的實際情況對鍋爐SCR脫硝裝置進行一定的優化調節試驗，使脫硝系統的噴氨量更加均勻，這樣既可以提升脫硝的效率，又能在一定程度上實現節能減排。

[1]袁亮,吳濤,王剛.火電廠SCR煙氣脫硝設計的探討[J].科技與企業,2013,11:289+292.

郭金龍（1986-），性別：男，民族：漢，籍貫：黑龍江省大慶市，文化程度：大學本科，現有職稱：助理工程師，研究方向：電廠汽輪機研究。