對(duì)集中供熱鍋爐房煙氣脫硝技術(shù)的分析

劉兵

摘 要：針對(duì)燃煤燃燒過(guò)程中所產(chǎn)生氣體，我們應(yīng)采用科學(xué)合理的煙氣脫硝技術(shù)，有效的保護(hù)大氣環(huán)境。文章對(duì)集中供熱鍋爐煙氣脫硝技術(shù)的內(nèi)涵、集中供熱鍋爐煙氣脫硝中鍋爐的改造以及集中供熱鍋爐煙氣脫硝技術(shù)中SCR工藝技術(shù)的優(yōu)化三個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討，從而詳細(xì)的論述了對(duì)集中供熱鍋爐煙氣脫硝技術(shù)的研究和分析工作。

關(guān)鍵詞：集中供熱；煙氣脫硝；SCR工藝技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：X701 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 集中供熱鍋爐房煙氣脫硝技術(shù)的內(nèi)涵

所謂的集中供熱方式指的就是將熱水或是蒸汽作為熱力傳播的載體和媒介，在熱網(wǎng)的作用下，將若干個(gè)熱源的熱能分別提供給城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)以及其中某些區(qū)域的熱能用戶(hù)。而集體鍋爐供熱通常都是以建設(shè)集中鍋爐房的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)熱能供應(yīng)的，采用了集中供熱鍋爐這一方式，那么分散采暖的污染物排放量就得到了大大的降低，采暖能源的消耗也得到了減少，同時(shí)還提高了采暖的效率，因此，在我國(guó)北方區(qū)域的絕大部分地區(qū)，集中供熱的采暖方式大都選用的都是集中供熱鍋。

為了更好的適應(yīng)我國(guó)大氣污染逐步加大的減排力度的要求，我們就應(yīng)進(jìn)一步的做好集中供熱鍋爐的煙氣脫硝技術(shù)的開(kāi)發(fā)和利用工作，在我國(guó)的集中供熱領(lǐng)域，應(yīng)大力的推廣和應(yīng)用已經(jīng)運(yùn)用在大型燃煤電廠(chǎng)的選擇性催化還原脫硝的成熟工藝技術(shù)。在自身實(shí)際條件的影響下，在將煙氣脫硝技術(shù)應(yīng)用在集中供熱鍋爐的過(guò)程中，也暴露出了幾個(gè)問(wèn)題，如運(yùn)行效果的持續(xù)性和穩(wěn)定性較差、鍋爐內(nèi)的溫度頻繁的發(fā)生變化以及SCR脫硝技術(shù)無(wú)法完全適應(yīng)集中供熱鍋爐的負(fù)荷等，因此，我們應(yīng)針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題對(duì)集中供熱公路的煙氣脫硝技術(shù)進(jìn)行深入的研究，從而真正的做好集中供熱鍋爐氮氧化物的減排工作，而這也是我國(guó)中小型工業(yè)鍋爐氮氧化物節(jié)能減排的戰(zhàn)略性對(duì)策。

2 集中供熱鍋爐煙氣脫硝中鍋爐的改造

我們之所以要對(duì)集中供熱鍋爐進(jìn)行改造工作，其目的就是能夠科學(xué)有效的實(shí)施集中供熱鍋爐的煙氣脫硝技術(shù)，應(yīng)進(jìn)一步的調(diào)整并且改進(jìn)鍋爐受熱面的布置方式和內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，確保SCR裝置的系統(tǒng)入口煙氣的溫度是符合實(shí)際的工況需求的，保證SCR裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。

在改進(jìn)和完善集中供熱鍋爐的過(guò)程中，我們應(yīng)對(duì)其熱力進(jìn)行深入的研究和重新的計(jì)算，準(zhǔn)確的計(jì)算出鍋爐的低負(fù)荷，同時(shí)應(yīng)將這個(gè)低負(fù)荷作為其基本標(biāo)準(zhǔn)，確保SCR裝置在基本負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的煙氣溫度是符合運(yùn)行的要求的，同時(shí)脫硝入口的煙氣溫度也應(yīng)是在脫硝溫度標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間的范圍內(nèi)的，不但能夠較好的提高鍋爐的設(shè)計(jì)性能和熱效率，同時(shí)也保證脫硝系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3 集中供熱鍋爐煙氣脫硝技術(shù)中SCR工藝技術(shù)的優(yōu)化

在將SCR脫硝技術(shù)移植到集中供熱鍋爐上的過(guò)程中，暴露出了運(yùn)行效果的持續(xù)性和穩(wěn)定性較差、鍋爐內(nèi)的溫度頻繁的發(fā)生變化以及SCR脫硝技術(shù)無(wú)法完全適應(yīng)集中供熱鍋爐的負(fù)荷等問(wèn)題，而要想有效的解決這些問(wèn)題，就應(yīng)進(jìn)一步的優(yōu)化SCR工藝裝置，確保SCR脫硝技術(shù)的有效實(shí)施，順利的實(shí)現(xiàn)集中供熱鍋爐煙氣脫硝的目的。

3.1 SCR工藝技術(shù)的原理分析。作為現(xiàn)階段應(yīng)用的較為廣泛的一類(lèi)煙氣脫硝技術(shù)，SCR工藝技術(shù)所取得的脫硝效果也是較為理想的，這種煙氣脫硝技術(shù)的原理為采用選擇性催化還原的方法。在實(shí)際應(yīng)用SCR工藝技術(shù)的過(guò)程中，在相應(yīng)催化劑的作用下，同時(shí)以氮?dú)浠镒鳛檫€原劑，煙氣中所含有的大量的氮氧化物就會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而被還原成氮?dú)夂退?，這兩種物質(zhì)對(duì)于大氣環(huán)境都是不會(huì)造成污染的。發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中，相應(yīng)的還原劑還會(huì)有選擇的與煙氣中殘留的一部分氧氣發(fā)生反應(yīng)，所以，我們也將這項(xiàng)脫硝工藝技術(shù)稱(chēng)作選擇性催化還原法。

在實(shí)際應(yīng)用SCR工藝技術(shù)的過(guò)程中，應(yīng)科學(xué)的選擇所使用的催化劑，所選擇的催化劑的質(zhì)量和數(shù)量對(duì)于煙氣脫硝反應(yīng)可能產(chǎn)生的溫度范圍是有著決定性的影響的，同時(shí)也決定著煙氣脫硝工程的整體效果。

3.2 SCR脫硝工藝系統(tǒng)的物料平衡。要想對(duì)集中供熱鍋爐煙氣脫硝技術(shù)中SCR工藝技術(shù)進(jìn)行有效的優(yōu)化，那么就必須保證SCR脫硝工藝系統(tǒng)的物料是出于平衡狀態(tài)的，在計(jì)算機(jī)軟件的輔助下，應(yīng)能夠模擬出集中供熱鍋爐進(jìn)行煙氣脫硝工作的整個(gè)運(yùn)行過(guò)程，相應(yīng)的虛擬工程平臺(tái)應(yīng)以化學(xué)反應(yīng)平衡、物料平衡以及能量平衡為運(yùn)行基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)文件中各類(lèi)設(shè)計(jì)條件的指引下，應(yīng)分別計(jì)算出裝置在不同工況下以及不同負(fù)荷下的系統(tǒng)物料的消耗狀況和平衡狀況。

3.3 SCR裝置優(yōu)化以及數(shù)值的模擬。為了充分的提高集中供熱鍋爐煙氣脫硝的效率，在實(shí)際應(yīng)用SCR工藝技術(shù)的過(guò)程中，操作人員應(yīng)保證煙氣中氮氧化物和還原劑的良好的混合到一起，同時(shí)應(yīng)以均勻的速度將其混合到一起，這樣不但能夠保證催化劑選擇的合理性，同時(shí)對(duì)于保證煙氣脫硝裝置的運(yùn)行成本也是有著重要的意義的。而要想做好SCR裝置的優(yōu)化工作，就應(yīng)深入的分析各種負(fù)荷條件下的速度變化情況和氨分布的情況，準(zhǔn)確的計(jì)算出變負(fù)荷條件下流暢的數(shù)值，優(yōu)化導(dǎo)流葉片和煙道布置結(jié)構(gòu)，這樣在任何的工況下都能夠保證設(shè)定目標(biāo)的有效實(shí)現(xiàn)。

通常情況下，SCR脫硝裝置都是安裝集中鍋爐之后的，而集中供熱鍋爐的煙氣也都具有很高的溫度，在SCR裝置反應(yīng)器自身特點(diǎn)的影響下，整個(gè)脫硝過(guò)程對(duì)氮氧化物和還原劑的混合情況、溫度、速度以及飛灰的負(fù)載分布情況都有著極高的要求，所以，應(yīng)改進(jìn)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，進(jìn)一步的設(shè)計(jì)優(yōu)化SCR裝置，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際測(cè)試結(jié)果，驗(yàn)證并且完善相應(yīng)的數(shù)值計(jì)算結(jié)果，建立更加科學(xué)的SCR裝置的設(shè)計(jì)理論和方法。我們應(yīng)重點(diǎn)計(jì)算以下四項(xiàng)內(nèi)容：（1）如果負(fù)荷的標(biāo)準(zhǔn)是有差異的，那么應(yīng)進(jìn)一步的研究不同工況條件下的氨擴(kuò)散的規(guī)律以及煙氣速度的分布情況。（2）計(jì)算數(shù)值時(shí)建議選用有限體積法，同時(shí)模擬SCR反應(yīng)器和連接煙道，采取相應(yīng)的對(duì)策，從而完善煙道的布置和形狀。（3）計(jì)算數(shù)值，得到噴氨格柵上所有位置的開(kāi)孔噴出的氨的遷徙規(guī)律以及流動(dòng)的軌跡，及時(shí)的調(diào)整開(kāi)孔的大小和位置，做好優(yōu)化設(shè)計(jì)工作。（4）在SCR裝置中，準(zhǔn)確的掌握飛灰的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，找到可能發(fā)生積灰的位置，同時(shí)有針對(duì)性的采取增設(shè)灰斗、安裝振打裝置以及采取聲波吹灰等改善對(duì)策。

結(jié)語(yǔ)

集中供熱鍋爐在滿(mǎn)足我國(guó)各類(lèi)城鎮(zhèn)熱能用戶(hù)的采暖工作中有著非常積極的作用，而在我國(guó)大氣環(huán)境保護(hù)趨勢(shì)日益嚴(yán)峻的背景下，我們應(yīng)進(jìn)一步的做好集中供熱鍋爐煙氣脫硝技術(shù)的設(shè)計(jì)優(yōu)化工作，進(jìn)一步的完善煙氣脫硝技術(shù)中的SCR工藝技術(shù)，在順利實(shí)施集中供熱鍋爐煙氣脫硝技術(shù)的同時(shí)，也有效的控制了集中供熱鍋爐的煙氣污染。

參考文獻(xiàn)

[1]劉德勝.集中供熱鍋爐中SCR脫硝工藝的運(yùn)用分析[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力，2012.endprint