煤粉爐氮氧化物排放的優(yōu)化控制

撰文/莫永

■401254 中國石化集團(tuán)四川維尼綸廠 重慶

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煤粉爐氮氧化物排放的優(yōu)化控制

撰文/莫永

■401254 中國石化集團(tuán)四川維尼綸廠 重慶

近幾年，隨著電力事業(yè)的發(fā)展，我國電站煤粉爐污染問題越來越嚴(yán)重，煤粉爐中的重要污染物是氮氧化物，而氮氧化物對大氣的污染比較嚴(yán)重，所以電力企業(yè)必須要做好氮氧化物排放，有效控制電站煤粉爐污染物的排放，并采取優(yōu)化措施對各種氮氧化物優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行改造，降低煤粉爐氮氧化物對大氣的污染，本文主要分析煤粉爐氮氧化物排放的優(yōu)化控制措施。關(guān)鍵詞：煤粉爐；氮氧化物排放；優(yōu)化

當(dāng)今世界，污染問題已經(jīng)成為一種全球化問題，而氮氧化物的污染是所有污染物中比較嚴(yán)重的一種，氮氧化物的排放到空氣中會(huì)增加大氣氧化性，進(jìn)而產(chǎn)生溫室效應(yīng)，破壞大氣層，甚至形成酸雨，嚴(yán)重影響人類的可持續(xù)發(fā)展。目前，我國電站煤粉爐排放的氮氧化物占很大一部分，排放量超過了全球排放總量的50%。所以必須要加強(qiáng)煤粉爐氮氧化物排放的優(yōu)化控制。

氮氧化物的危害性

a光化學(xué)污染

氮氧化物排放到大氣中，和大氣中的揮發(fā)性物質(zhì)達(dá)到一定的濃度后會(huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生“光化學(xué)煙霧”，這種物質(zhì)是一種強(qiáng)烈刺激性的煙霧，損害人體氣管、肺、眼等部位，使人們出現(xiàn)氣喘咳嗽、眼紅流淚等癥狀，嚴(yán)重危害人體健康。

b酸雨危害

氮氧化物排放到大氣中后，在太陽光紫外線的照射下和粉塵顆粒發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化氮物質(zhì)，而空氣中的水和二氧化氮反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生硝酸，下雨的過程中硝酸就形成了酸雨。酸雨是一種具有強(qiáng)腐蝕性的物質(zhì)，對土壤、建筑物、動(dòng)植物等有嚴(yán)重的破壞力，導(dǎo)致作物死亡，建筑物腐蝕等，影響生態(tài)平衡。

氮氧化物優(yōu)化控制措施

目前，我國很多電站粉煤爐適應(yīng)的氮氧化物控制技術(shù)包含、低氮氧化物燃燒器及其系統(tǒng)，選擇性催化煙氣脫銷（SCR）或選擇性非催化劑還原脫銷技術(shù)（SNCR）等，這些控制技術(shù)各有優(yōu)勢，在應(yīng)用過程中選擇根據(jù)不同的類型選擇不同的脫銷技術(shù)，最大限度的提高環(huán)保效率。

a低氮氧化物燃燒器及其優(yōu)化

這種脫銷技術(shù)主要是通過改變?nèi)紵鹘Y(jié)構(gòu)形式，僅僅在單一的燃燒器內(nèi)綜合使用空氣分級燃燒、和煤粉的濃淡程度等減少氮氧化物的排放，屬于一種局部控制措施。這種控制優(yōu)化措施沒有改變原有的爐膛結(jié)構(gòu)，所以投入費(fèi)用比較少，氮氧化物的排放量能夠賈少40%-60%，但是這種技術(shù)不能達(dá)到國際環(huán)保要求。而低氮氧化物燃燒器系統(tǒng)是對低氮氧化物燃燒器的一種優(yōu)化和升級，排放過程中能夠在整個(gè)爐膛內(nèi)綜合運(yùn)用煙氣再循環(huán)、煤粉偏差等等技術(shù)減少氮氧化物的排放，能夠整體控制燃燒系統(tǒng)。他的應(yīng)用能夠減少75%的當(dāng)氧化物排放量，很好的達(dá)到國際環(huán)保要求。

b SCR、SNCR脫銷技術(shù)

SCR脫銷技術(shù)使目前應(yīng)用比較廣泛的一種煙氣脫銷技術(shù)，脫銷率能夠達(dá)到80% -90%。

SCR脫銷采用的設(shè)備和催化劑價(jià)格比較昂貴，所以投資費(fèi)用比較高，經(jīng)濟(jì)效益比較差，同時(shí)脫銷過程中容易因?yàn)橛?jì)算誤差導(dǎo)致二次污染，所以應(yīng)用價(jià)值不是太高。SNCR不使用催化劑，所以對設(shè)備投資費(fèi)用比較低，但是它的反映溫度區(qū)間邊角窄，脫銷過程中不好控制，脫銷率只有34%-45%，達(dá)不到國際環(huán)保要求。目前，一般應(yīng)用不需要快速脫銷的地方，但是如果SCR、SNCR二者結(jié)合適應(yīng)，能夠做到優(yōu)勢互補(bǔ)，在保障環(huán)保要求的前提下降低投資費(fèi)用。

c低氮氧化物燃燒系統(tǒng)+SNCR脫銷

這兩種脫銷技術(shù)的結(jié)合運(yùn)用，能夠有效降低氮氧化物排放水平，而且投資和運(yùn)行費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于SCR煙氣脫銷技術(shù)，比低氮氧化物燃燒系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值更高，在未來的發(fā)展長這種技術(shù)有很大的發(fā)展空間。

d低氮氧化物燃燒系統(tǒng)+ SCR脫銷

這種組合的煙氣脫銷技術(shù)能夠有效降低當(dāng)氧化物的排放，符合國際環(huán)保要求，和單獨(dú)的SCR脫銷技術(shù)相比，具有很大的應(yīng)用優(yōu)勢，比如，催化、還原劑使用量少，體積小等，這樣的改變大大降低了投資費(fèi)用和運(yùn)用費(fèi)用，提高了當(dāng)氧化物排放環(huán)保性的前提下，提高其經(jīng)濟(jì)效益。

e低氮氧化物燃燒系統(tǒng)+ SCR+SNCR

這三種脫銷技術(shù)的結(jié)合能夠更大限度的提高脫硝率，最大限度的減少氮氧化物的排放量，完全能夠滿足國家環(huán)保要求。低氮氧化物燃燒系統(tǒng)與SNCR脫銷結(jié)合在一起能夠?qū)崿F(xiàn)在爐內(nèi)階段完成氮氧化物的脫出任務(wù)，這樣就減少了SCR的脫硫任務(wù)，可以降低催化劑和還原劑的使用，降低投資、圓形費(fèi)用，達(dá)到最優(yōu)化處理電廠煤粉爐氮氧化物的目的。

結(jié)語

目前，氮氧化物的脫銷技術(shù)廣泛應(yīng)用于粉煤爐的凈化作用中，隨著科技的發(fā)展越來越多的先進(jìn)脫銷技術(shù)被應(yīng)用，不斷涌現(xiàn)出更加優(yōu)化的脫銷技術(shù)，豐富各種氮氧化物的控制技術(shù)，最大限度的降低氮氧化物的排放，提高環(huán)保效應(yīng)，促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

參考：

［1］呂義.煤粉爐氮氧化物排放控制技術(shù)［J］.資源節(jié)約與環(huán)保，2015，（5）：131-131.

［2］陳寶明，張忠孝，畢德貴等.多點(diǎn)噴射氣體再燃的氮氧化物排放特性［J］.燃燒科學(xué)與技術(shù)，2015，（3）：254-259.

［3］孔亮，丁艷軍，張毅等.結(jié)合穩(wěn)態(tài)模型的非線性動(dòng)態(tài)建模方法及應(yīng)用［J］.中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2008，28（29）：93-98.

［4］董利，李瑞揚(yáng).爐內(nèi)空氣分級低NOx燃燒技術(shù)［J］.電站系統(tǒng)工程，2003，19（6）：47-49.

莫永（1983.4-）；男；重慶潼南；工程碩士；職稱：工程師。