燃煤電站鍋爐脫硝技術的運用探究

佟得吉

摘? 要：為了解決煤炭污染問題，該文以煤炭電站鍋爐污染作為主要研究內容，利用噴氨系統、稀釋混合計量系統、氨水儲蓄供應系統、卸車系統，構建脫硝系統，探究鍋爐脫硝效率受氨水濃度、氨氮比影響，并分析NOX受過剩氧量影響。實驗結果表明，降低負荷，控制氨水濃度在3.8%左右，增加氨氮比，降低氧氣濃度，有助于燃煤電站鍋爐脫硝效率的提升。

關鍵詞：SNCR脫硝技術? 鍋爐? 優化處理

中圖分類號：X773 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）09（a）-0065-02

我國是煤炭消耗大國，產生煤炭污染較多，導致環境日漸惡劣，引起了我國環境治理部門重視[1]。該文采用SNCR脫硝技術，對燃煤電站鍋爐處理，減少污染物排放，從而達到提高環境質量目的。

1? SNCR脫硝技術研究

目前，減少煤炭鍋爐污染物排放方法主要有3種，包括SNCR/SCR聯合脫銷方法、SNCR選擇性非催化還原法、SCR選擇性催化還原方法。第一種處理方法成本較高，且工藝流程比較復雜;第二種處理方法工藝簡單，成本較低;第三種處理方法成本較高，且對應用環境要求較高。因此，該文選取SNCR方法作為鍋爐脫硝核心技術[2]。

SNCR脫硝技術是一種可以直接還原煙氣中NO的高效工藝，無需借助催化劑，反應溫度范圍850℃～1150℃，向其中添加還原劑，使得煙氣各物質分解，得到H2O和N2。其中，還原劑可以選取氨水、氮氣、尿素等稀釋溶液，控制溫度850℃～1150℃，經過還原反應獲取H2O和N2[3]。該處理方法選取尾部煙道或者爐膛作為反應裝置，提高鍋爐脫硝效率，以此彌補傳統處理方法存在的不足。

2? SNCR脫硝技術在燃煤電站鍋爐處理中的應用

2.1 工程簡介

該文以CFB鍋爐脫銷工程為例，探究SNCR脫硝技術在燃煤電站鍋爐處理中的應用方案及效果分析。

此工程鍋爐為“H”結構，在其兩側設置4個分離器，并為每一組分離裝置提供一個外置床，露天布置。如表1所示為鍋爐參數設計表。

根據表1中的參數，搭建脫硝系統，控制好溫度及壓力，采取連續排污處理，去除燃煤電站鍋爐污染物。

2.2 技術應用系統搭建

該文利用噴氨系統、稀釋混合計量系統、氨水儲蓄供應系統、卸車系統，構建脫硝系統。為了保證加入還原劑可以按照預期方案發生反應，該研究從廠外采購濃度為20%的氨水作為還原劑，利用卸氨泵卸載，使其進入氨水儲蓄罐當中，從輸送泵流出，向其中添加除鹽水試劑加以稀釋，得到5%濃度氨水。利用此氨水溶劑制定脫硝還原反應，將其噴入分離器煙道煙氣中，得到還原物質。

2.3 應用實驗研究

利用搭建好的系統平臺，探究鍋爐脫硝效率受氨水濃度、氨氮比影響，并分析NOX受過剩氧量的影響大小。

（1）鍋爐脫硝效率受氨水濃度影響分析。

將經過稀釋處理后的不同濃度氨水投入到鍋爐中，與鍋爐中物質發生反應，待其擴散后分析煙氣混合情況，通過觀察生成氣體煙氣大小，判斷鍋爐脫硝效率受氨水濃度影響大小。當經過稀釋處理后的氨水濃度較高時，氨水不易在鍋爐中擴散，與鍋爐中煙氣發生反應得到的氣體混合效果較差，此空間中的氣體分布不均勻，對鍋爐脫硝效率造成了較大影響。當經過稀釋處理后的氨水濃度較低時，需要使用大量除鹽水加以處理，才能夠達到預期煙氣處理效果，這種處理方式將增加脫硝成本。經過多次實驗調整，負荷調制到250MW以上，將氨水濃度稀釋到5%～6%，此時開啟系統進行鍋爐脫硝處理。另外，調節負荷大小及氨水濃度，當負荷低于250MW，氨水濃度為3%～5%。分別探究這兩種情況下鍋爐脫硝效率。實驗結果顯示，低負荷情況下，控制氨水濃度在3.8%左右時，可以得到最佳鍋爐脫硝效率。

（2）鍋爐脫硝效率受氨氮比影響分析。

該研究通過控制氨氮比，探究鍋爐脫硝效率變化情況。如表2所示為鍋爐脫硝效率受氨氮比影響分布統計表。

通過觀察表2中的數據可知，從整體來看，隨著氨氮比的增加，NOX排放量隨之減少，呈現出下降趨勢，與此同時，脫硝效率逐漸增加。當氨氮比達到2.7時，產生脫硝效率。

（3）NOX受過剩氧量的影響分析。

通常情況下，鍋爐煙氣在氧化性環境下容易發生化學反應，生成NOX。當剩氧量較大時，NOX排放濃度將有很明顯的提升。

此次實驗通過降低氧氣濃度，控制氧與氮的反應，生成NOX。而后再二次風口通入氧氣，布設風層，此時鍋爐中生成N2。此操作步驟可以有效抵御燃料型NOX的形成。另外，調大氧氣濃度，此時鍋爐中將生成大量的NOX，導致氣體排放量較大，影響鍋爐脫硝處理。

3? 結語

該文圍繞鍋爐脫硝問題展開研究，選取SNCR脫硝技術作為脫硝優化處理核心技術，開展鍋爐脫硝實驗研究。實驗結果表明，低負荷情況下，控制氨水濃度在3.8%左右時，可以得到最佳鍋爐脫硝效率;增加氨氮比，可以提高脫硝效率;降低氧氣濃度，能夠有效抵御燃料型NOX的形成。

參考文獻

[1] 張巍，盧程，董鵬飛，等.銅系低溫選擇性催化還原脫硝催化劑的研究進展[J].化工進展，2018（10）：3858-3866.

[2] 龐子濤，黃思齊，宋永吉，等.燃煤煙氣同時脫硫脫硝技術研究現狀與展望[J].現代化工，2019，39（1）：12.

[3] 廖永進，余岳溪，范軍輝.鍋爐低負荷下SCR入口煙溫提升方案對比研究[J].鍋爐技術，2018（5）：15-23.