煤粉炉氮氧化物排放的优化控制

撰文/莫永

■401254 中国石化集团四川维尼纶厂 重庆



煤粉炉氮氧化物排放的优化控制

撰文/莫永

■401254 中国石化集团四川维尼纶厂 重庆

近几年，随着电力事业的发展，我国电站煤粉炉污染问题越来越严重，煤粉炉中的重要污染物是氮氧化物，而氮氧化物对大气的污染比较严重，所以电力企业必须要做好氮氧化物排放，有效控制电站煤粉炉污染物的排放，并采取优化措施对各种氮氧化物优化技术进行改造，降低煤粉炉氮氧化物对大气的污染，本文主要分析煤粉炉氮氧化物排放的优化控制措施。关键词：煤粉炉；氮氧化物排放；优化

当今世界，污染问题已经成为一种全球化问题，而氮氧化物的污染是所有污染物中比较严重的一种，氮氧化物的排放到空气中会增加大气氧化性，进而产生温室效应，破坏大气层，甚至形成酸雨，严重影响人类的可持续发展。目前，我国电站煤粉炉排放的氮氧化物占很大一部分，排放量超过了全球排放总量的50%。所以必须要加强煤粉炉氮氧化物排放的优化控制。

氮氧化物的危害性

a光化学污染

氮氧化物排放到大气中，和大气中的挥发性物质达到一定的浓度后会发生光化学反应，产生“光化学烟雾”，这种物质是一种强烈刺激性的烟雾，损害人体气管、肺、眼等部位，使人们出现气喘咳嗽、眼红流泪等症状，严重危害人体健康。

b酸雨危害

氮氧化物排放到大气中后，在太阳光紫外线的照射下和粉尘颗粒发生反应，产生二氧化氮物质，而空气中的水和二氧化氮反应会产生硝酸，下雨的过程中硝酸就形成了酸雨。酸雨是一种具有强腐蚀性的物质，对土壤、建筑物、动植物等有严重的破坏力，导致作物死亡，建筑物腐蚀等，影响生态平衡。

氮氧化物优化控制措施

目前，我国很多电站粉煤炉适应的氮氧化物控制技术包含、低氮氧化物燃烧器及其系统，选择性催化烟气脱销（SCR）或选择性非催化剂还原脱销技术（SNCR）等，这些控制技术各有优势，在应用过程中选择根据不同的类型选择不同的脱销技术，最大限度的提高环保效率。

a低氮氧化物燃烧器及其优化

这种脱销技术主要是通过改变燃烧器结构形式，仅仅在单一的燃烧器内综合使用空气分级燃烧、和煤粉的浓淡程度等减少氮氧化物的排放，属于一种局部控制措施。这种控制优化措施没有改变原有的炉膛结构，所以投入费用比较少，氮氧化物的排放量能够贾少40%-60%，但是这种技术不能达到国际环保要求。而低氮氧化物燃烧器系统是对低氮氧化物燃烧器的一种优化和升级，排放过程中能够在整个炉膛内综合运用烟气再循环、煤粉偏差等等技术减少氮氧化物的排放，能够整体控制燃烧系统。他的应用能够减少75%的当氧化物排放量，很好的达到国际环保要求。

b SCR、SNCR脱销技术

SCR脱销技术使目前应用比较广泛的一种烟气脱销技术，脱销率能够达到80% -90%。

SCR脱销采用的设备和催化剂价格比较昂贵，所以投资费用比较高，经济效益比较差，同时脱销过程中容易因为计算误差导致二次污染，所以应用价值不是太高。SNCR不使用催化剂，所以对设备投资费用比较低，但是它的反映温度区间边角窄，脱销过程中不好控制，脱销率只有34%-45%，达不到国际环保要求。目前，一般应用不需要快速脱销的地方，但是如果SCR、SNCR二者结合适应，能够做到优势互补，在保障环保要求的前提下降低投资费用。

c低氮氧化物燃烧系统+SNCR脱销

这两种脱销技术的结合运用，能够有效降低氮氧化物排放水平，而且投资和运行费用远远低于SCR烟气脱销技术，比低氮氧化物燃烧系统的应用价值更高，在未来的发展长这种技术有很大的发展空间。

d低氮氧化物燃烧系统+ SCR脱销

这种组合的烟气脱销技术能够有效降低当氧化物的排放，符合国际环保要求，和单独的SCR脱销技术相比，具有很大的应用优势，比如，催化、还原剂使用量少，体积小等，这样的改变大大降低了投资费用和运用费用，提高了当氧化物排放环保性的前提下，提高其经济效益。

e低氮氧化物燃烧系统+ SCR+SNCR

这三种脱销技术的结合能够更大限度的提高脱硝率，最大限度的减少氮氧化物的排放量，完全能够满足国家环保要求。低氮氧化物燃烧系统与SNCR脱销结合在一起能够实现在炉内阶段完成氮氧化物的脱出任务，这样就减少了SCR的脱硫任务，可以降低催化剂和还原剂的使用，降低投资、圆形费用，达到最优化处理电厂煤粉炉氮氧化物的目的。

结语

目前，氮氧化物的脱销技术广泛应用于粉煤炉的净化作用中，随着科技的发展越来越多的先进脱销技术被应用，不断涌现出更加优化的脱销技术，丰富各种氮氧化物的控制技术，最大限度的降低氮氧化物的排放，提高环保效应，促进社会的可持续发展。

参考：

［1］吕义.煤粉炉氮氧化物排放控制技术［J］.资源节约与环保，2015，（5）：131-131.

［2］陈宝明，张忠孝，毕德贵等.多点喷射气体再燃的氮氧化物排放特性［J］.燃烧科学与技术，2015，（3）：254-259.

［3］孔亮，丁艳军，张毅等.结合稳态模型的非线性动态建模方法及应用［J］.中国电机工程学报，2008，28（29）：93-98.

［4］董利，李瑞扬.炉内空气分级低NOx燃烧技术［J］.电站系统工程，2003，19（6）：47-49.

莫永（1983.4-）；男；重庆潼南；工程硕士；职称：工程师。