火電廠氮氧化物排放控制技術

王娜

摘 要：火電廠在發電過程中會排出一種氮氧化物，這種氮氧化物不僅對環境有著非常大的影響，同時對人們的身體健康也有著非常大的危害，NOx是火電廠排出物之中對人體危害最大的污染物之一，每年火電廠的NOx排放量都是非常大的，因此為了能夠讓火電廠發展的更加快速，我們必須要減少火電廠對人們生活環境的污染，同時我們還必須要加強對氮氧化物排放控制技術的研究力度，只有這樣才能讓我國的環境得到了更好的保護。本文就火電廠氮氧化物排放控制技術進行研究，希望能夠更進一步的促進我火電行業的可持續發展，讓火電廠的經濟效益得到提高。

關鍵詞：氮氧化物；火電廠；低氮燃燒技術；煙氣脫硝技術

隨著近幾年來我國經濟發展速度的不斷加快，我國在生產過程中排放的氮氧化物也在不斷增加，氮氧化物對我國生態環境的影響是非常大的，其也在一定程度上制約了火電廠的發展，通過對氮氧化物的研究，我們可以發現氮氧化物有非常大的利率會轉化成為臭氧，造成霧霾和區域粒子等污染，一般情況下這兩種污染多出現于我國的珠江三角洲等地區，其不僅會讓大氣的能見度下降，同時也會讓我國霧霾的持續時間變得越來越長，因此我們必須要對氮氧化物進行控制，只有這樣才能有效的改善我國人民的生活環境。

1 火電廠氮氧化物排放現狀

據《中國火電廠氮氧化物排放控制技術方案研究報告》統計，2009年火電廠排放的NOx總量已增至860萬t，比2003年的597.3萬t增加了43.9%，約占全國NOx排放量的35%～40%；中投顧問發布的《2010～2015年中國環保產業投資分析及前景預測報告》顯示，我國能源資源以煤炭為主，在電源結構方面今后相當長的時間內將繼續維持燃煤機組的基本格局。按照目前的排放控制水平，到2020年，我國火電排放的氮氧化物將達到1234萬t以上。由此可見，火電大氣污染物排放對生態環境的影響將越來越嚴重。

2 氮氧化物控制法規

2010年9月，環境保護部明確提出將NOx列入“十二五”總量控制指標，氮氧化物排放量減少10%，脫硝是企業特別是火電企業“十二五”期間必須完成好的節能減排工作。2011年1月14日，國家環境保護部發布了比歐盟相關規定要求更高的《火電廠大氣污染物排放標準（二次征求意見稿）》，計劃2012年1月1日開始實施。其中規定從2012年1月1日開始，要求所有新建火電機組NOx排放量達到100mg/m3。

3 氮氧化物控制技術

目前，燃煤電廠鍋爐一般采用煤粉鍋爐及循環流化床鍋爐。作為低溫分段燃燒的爐膛溫度為800～900℃的循環流化床鍋爐NOx排放濃度一般為150～280mg/m3，而相同煙氣量情況下，煤粉爐NOx實際排放量是循環流化床鍋爐的2倍左右，約為450～600mg/m3。因此，無論是煤粉鍋爐，還是已采用過低氮燃燒技術的循環流化床鍋爐，均無法達到氮氧化物控制新標準，即燃煤電廠必須對鍋爐實施NOx控制。

控制NOx排放的技術措施一般包括降低燃燒過程中NOx生成量或將已經生成的NOx通過某種技術手段從煙氣中脫除掉。由此，發展起了低NOx燃燒技術和煙氣脫硝技術。

3.1 低氮燃燒技術

低氮燃燒技術就是根據燃料在燃燒過程中氮氧化物的生成機理，通過改進燃燒技術來降低氮氧化物生成和排放的技術，尤其適用于燃用煙煤和褐煤的鍋爐。一般情況下，采用低氮燃燒技術比不采用低氮燃燒技術的鍋爐NOx排放量低20%～40%。

煙氣再循環技術會應用在火電廠鍋爐的空氣預熱器前進行煙氣抽取，然后將抽取到的煙氣和燃燒過的空氣一起送入爐膛，或者直接傳送到爐膛的燃燒器之中，，通過這種方式可以讓爐膛內的火焰問題在一定程度上得到降低，通過這種方式來減少氮氧化物的排放量，來達到減少氮氧化物排放量的目的，這種方式主要是用煙氣來稀釋空氣中氧氣的含量，來達到降低火電廠鍋爐氮氧化物排放量的目的，讓鍋爐內部的煙氣含量達到15%-20%的時候火電廠的氮氧化物排量也將會達到最低，排放出來的煙氣大約含有25%的氮氧化物含量。

3.2 煙氣脫硝技術

2010年1月27日，環保部發布了《火電廠氮氧化物防治技術政策》，提出氮氧化物防治技術路線為：低氮燃燒技術應作為燃煤電廠氮氧化物控制的首選技術；當采用低氮燃燒技術后，氮氧化物排放濃度不達標或不滿足總量控制要求時，應建設煙氣脫硝設施。我國的煙氣脫硝技術在應用過程中仍舊存在很多的問題，煙氣脫硝技術主要包括選擇性催化還原法（SCR）、選擇性非催化還原法（SNCR）、電子束法、脈沖電暈等離子法、吸附法、液體吸收法及微生物法。目前國內應用的主要是SCR、SNCR及SNCR-SCR聯合煙氣脫硝技術。

3.2.1 選擇性非催化還原法

SNCR還原NOx的反應對于溫度條件較為敏感，當溫度高于1100℃時，NOx的脫除率由于氨氣的熱分解而降低；溫度低于800℃以下時，NH3的反應速率下降，還原反應進行得不充分，NOx脫除率下降，同時氨氣的逸出量可能也在增加。一般爐膛上噴入氨點的溫度選擇在850～1100℃之間。

3.2.2 選擇性催化還原法

SCR法是目前世界上應用最多、最為成熟且最有成效的一種煙氣脫硝技術，脫硝效率可高達80%～90%，氮氧化物排放濃度可降至100mg/m3左右。據中電聯統計，截至2009年，全國約有5000萬kW的煙氣脫硝機組投運，正在規劃及在建的煙氣脫硝機組超過1億千瓦，其中90%以上的機組采用的是SCR煙氣脫硝技術。該技術適合在煤質多變、機組負荷變動頻繁以及對空氣質量要求較高的區域的新建燃煤機組上使用。

4 結束語

綜上所述，我們必須要對氮氧化物的質量進行控制，只有這樣才能夠讓我國的生態環境得到更好地保護，火電廠要想得到更長遠的發展，就必須要減少氮氧化物的排放量，只有這樣才能改善我國的生活環境，雖然我國的氮氧化物排放控制技術仍舊存在著很多問題，應用氮氧化物排放技術的時間也并不是非常長，但是我國在氮氧化物的排方領域仍舊有很多創新點，因此我相信我國氮氧化物排放控制技術一定可以得到更好地發展，國外的很多國家都是應用選擇性催化還原技術，以及常用的燃燒脫銷術來改善本國氮氧化物排放超標的現象，為了趕上發達國家的發展腳步，我們必須要不斷加大對氮氧化物排放技術的研究力度，只有這樣才能讓我國的環境變得更加優美。

參考文獻

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