淺議火力發(fā)電廠煙氣脫硝技改研究與實(shí)踐

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)保形式日益嚴(yán)峻，環(huán)保問題逐漸被人們所重視?，F(xiàn)階段我國(guó)最需要立即解決的就是大氣污染問題。目前國(guó)家在減排工作中，將火力發(fā)電廠煙氣污染物的排放控制當(dāng)作重點(diǎn)，隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，我國(guó)有很多火力發(fā)電廠開始進(jìn)行煙氣脫硝技改等相關(guān)問題的研究。本文將先對(duì)火力發(fā)電廠的煙氣脫硝技術(shù)進(jìn)行分析，再重點(diǎn)探討一下火力發(fā)電廠煙氣脫硝技改實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；煙氣脫硝；研究

現(xiàn)階段我國(guó)的大氣污染在日益加劇，環(huán)保形勢(shì)變得十分的嚴(yán)峻。大氣環(huán)境嚴(yán)重遭受到火力發(fā)電廠煙氣中釋放出的NOx污染物的影響，特別是以氮氧化物作為主要物質(zhì)的酸雨帶來的危害較重，因此，火力發(fā)電廠在煙氣脫硝技術(shù)的應(yīng)用方面便顯得非常的迫切與關(guān)鍵。目前，環(huán)保相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)處于不斷提升狀態(tài)，使得煙氣脫硝技改也正加快實(shí)施，從目前形式來看，針對(duì)火力發(fā)電廠煙氣脫硝技改進(jìn)行的相關(guān)研究與實(shí)踐是十分有必要的[1]。

1 火力發(fā)電廠煙氣脫硝技術(shù)分析

（一）燃燒前

具體說就是于煤炭燃燒之前進(jìn)行的脫氮處理技術(shù)。就現(xiàn)階段的科技來看，該脫硝技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用難度相對(duì)來說較大，且有著較高的成本，所以說，在燃燒前實(shí)施脫硝技術(shù)目前還只是作為一大研究方向，在實(shí)際中并沒有太大價(jià)值。

（二）燃燒中

煤炭燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生一些氮氧化和物，所以說，在這個(gè)時(shí)候則必須要通過對(duì)脫硝技術(shù)的應(yīng)用來展開處理。燃燒中的脫硝技術(shù)其重點(diǎn)為低氮燃燒技術(shù)，重點(diǎn)就是將其NOx含量不斷降低，多數(shù)能降低約30%左右，以此實(shí)現(xiàn)脫硝目的。燃燒中的脫硝技術(shù)比較簡(jiǎn)單，而且成本也不高，尤其是占地面積相對(duì)較小，所以能在火力發(fā)電廠煙氣脫硝方面有效使用。不過，需要注意的是實(shí)現(xiàn)脫硝技術(shù)中的NOx含量的降低不能完全使煙氣脫硝問題得到解決[2]。

（三）燃燒后

現(xiàn)階段世界中主流性較強(qiáng)的脫硝技術(shù)基本可分成兩種，第一種是SCR技術(shù)，第二種是SNCR技術(shù)，而應(yīng)用性較為廣泛的是SCR技術(shù)。該技術(shù)作為選擇性的催化還原法，指的是經(jīng)過催化劑的不斷作用，將氨噴入280-400℃的煙氣中，還原氮氧化合物使其成為沒有毒害的水及氮?dú)?。SCR脫硝技術(shù)是爐后脫硝技術(shù)，就現(xiàn)在的發(fā)展來看，這是當(dāng)前各類脫硝技術(shù)中相對(duì)發(fā)展得成熟的技術(shù)，且其脫硝效率比較高，同時(shí)還具有成本低廉的優(yōu)勢(shì)。第二種SNCR技術(shù)，即在沒有催化劑作用下，噴還原劑于900-1100℃爐膛中，促使還原劑能夠快速熱解形成NH3，并和煙氣中的NOx發(fā)生反應(yīng)形成N2。SNCR的還原劑一般為氨、氨水或尿素等。

2 火力發(fā)電廠煙氣脫硝技改實(shí)踐研究

隨著當(dāng)前環(huán)保要求的逐漸提高，需要對(duì)火力發(fā)電廠中的相關(guān)脫硝技術(shù)以及設(shè)備實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的技術(shù)改造。以下就火力發(fā)電廠的煙氣脫硝技術(shù)中需要改造的三種技術(shù)進(jìn)行具體的分析。

（一）改造SCR系統(tǒng)

1.氨噴射

氨與空氣相互混合的場(chǎng)地就是管路及混合器，這個(gè)對(duì)SCR的反應(yīng)來說有十分重要的作用，流體動(dòng)力能使其充分的進(jìn)行混合。氨噴射非常重要，其中包含了噴孔、噴霧隔扇以及供應(yīng)箱。噴射系統(tǒng)需要自行進(jìn)行調(diào)節(jié)，要時(shí)刻分析NOx濃度，并調(diào)節(jié)所噴出的氨量，以此使煙氣與氨能有效混合，實(shí)現(xiàn)最佳脫硝效果。

2.SCR反應(yīng)器

將耐磨層裝置反應(yīng)器前置，這種方式可將飛灰對(duì)催化劑的不斷重刷減弱，以此促使脫硝作業(yè)可持續(xù)進(jìn)行。為了保證SCR反應(yīng)效果，需要于每一臺(tái)爐中配備兩個(gè)反應(yīng)器，每個(gè)反應(yīng)器在設(shè)計(jì)時(shí)至少都在三層。為了符合SCR要求，不可存在催化劑支撐結(jié)構(gòu)于反應(yīng)器中，這樣使其能承受較大的煙塵負(fù)荷以及內(nèi)部的相關(guān)壓力，使脫硝技術(shù)能照常運(yùn)行[4]。

3.灰運(yùn)輸

為了保證催化劑自身的催化作用得以有效發(fā)揮，則應(yīng)在反應(yīng)器的每一層設(shè)有吹灰器，能在很大程度上保證積累在催化劑入口的灰塵被盡可能吹除，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)催化劑通道的通暢， 保證SCR反應(yīng)的順利進(jìn)行。另外，還需進(jìn)行吹灰系統(tǒng)的改進(jìn)，如運(yùn)用聲波吹灰等。不僅如此，反應(yīng)器的下部也應(yīng)該進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，并不斷進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化，以減少積灰量。

（二）改造SNCR系統(tǒng)

1.噴槍結(jié)構(gòu)

在爐外，可以對(duì)噴槍混合部分進(jìn)行設(shè)置，與此同時(shí)還能有效改進(jìn)及優(yōu)化噴槍霧化的相關(guān)形式，使噴槍泄露的危險(xiǎn)能很好的克服，以此避免有噴槍漏流的問題出現(xiàn)。此外還需改進(jìn)噴槍和水冷壁面之間的夾角，促使噴槍實(shí)現(xiàn)向下傾斜，同時(shí)，要在確保不燒毀噴槍的前提下，要讓噴槍盡可能深入，以此伸進(jìn)爐膛當(dāng)中。

2.蒸汽系統(tǒng)

在SNCR系統(tǒng)中容易存在氨分布不均勻的狀況，此時(shí)，便需要對(duì)蒸汽系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑?，如將蒸汽擾動(dòng)裝置裝至蒸汽系統(tǒng)等，且還可在過熱器中進(jìn)行豎向開孔，使經(jīng)過蒸汽噴嘴的煙氣受到擾動(dòng)，同時(shí)還可使得氨分布均勻，進(jìn)而提供良好的催化劑入口環(huán)境。

（三）改造低氮燃燒系統(tǒng)

對(duì)低氮燃燒系統(tǒng)的改造有以下兩處，第一處是改造燃盡風(fēng)系統(tǒng)，另一處是改造燃燒器本體。燃盡風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造的原理為：開孔于主燃燒器上方，同時(shí)安裝上燃盡風(fēng)噴嘴，能夠?qū)崿F(xiàn)主燃燒器風(fēng)量的降低，進(jìn)而達(dá)到低氮燃燒的效果，并且還可促使NOx氣體還原成氮?dú)狻⑺?，最終達(dá)成脫硝的目的。燃燒器進(jìn)行改造的原理為：因?yàn)閭鹘y(tǒng)燃燒器在實(shí)施低氮燃燒時(shí)有非常大的先天不足，為了很好的脫硝，所應(yīng)用的燃燒器也必須將其改造成低氮燃燒器，并且需要改造一次風(fēng)口為鈍體燃燒器，以此產(chǎn)生卷吸的作用，達(dá)到加強(qiáng)高溫氣流、加快煤粉混合的效果，實(shí)現(xiàn)低氮燃燒。與此同時(shí)還可把二次進(jìn)風(fēng)口分成很多個(gè)小串口，將導(dǎo)向葉片設(shè)置到其中，這種形式能有風(fēng)包粉的效果出現(xiàn)，不但能防止水冷壁結(jié)焦，還能確保表面干凈，并將輻射換熱效果不斷強(qiáng)化[5]。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著全球自然環(huán)境的惡化，火力發(fā)電廠煙氣脫硝技術(shù)需要進(jìn)一步的改進(jìn)，這對(duì)于中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活環(huán)境的優(yōu)化等有著重要的作用?；谝陨?，本文簡(jiǎn)要分析了燃燒前、中、后過程中的脫硝技術(shù)，并對(duì)火力發(fā)電廠具體的脫硝技術(shù)改變做了簡(jiǎn)要的分析與研究。當(dāng)前我國(guó)火力發(fā)電廠的煙氣脫硝技術(shù)在不斷完善中，隨著技術(shù)不斷成熟，越來越多的相關(guān)設(shè)備需要改進(jìn)。實(shí)施脫銷技術(shù)，不僅加快了中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，更是優(yōu)化了人們的生活環(huán)境，提高了人們的生活質(zhì)量。所以火力發(fā)電廠需重視煙氣脫硝技術(shù)的改造，使脫硝技術(shù)的應(yīng)用能時(shí)刻與時(shí)代相符，與我國(guó)的環(huán)境保護(hù)相符。

參考文獻(xiàn)

[1]李浩.火力發(fā)電廠煙氣脫硝技改研究與實(shí)踐[J].黑龍江科技信息，2015，30

（03）：224-225.

[2]劉文.火力發(fā)電廠煙氣脫硝技改研究與實(shí)踐[D].華南理工大學(xué)，2013，03（06）：2224-2225.

[3]黃貴臣.火力發(fā)電廠脫硫技改工程建設(shè)安全管理研究[D].華北電力大學(xué)（北京），2013，03（09）115-116.

作者簡(jiǎn)介

徐子軒（1995-）男，漢族，吉林，本科，浙江科技學(xué)院學(xué)生，專業(yè)：能源與環(huán)境系統(tǒng)工程。