电厂烟气脱硝技术优化设计

胥妍

摘 要：烟气脱硝技术优化设计是保证与维持火力发电厂稳定运行、安全生产的重要、核心工程技术之一。为了加强火力发电厂的综合经济实力与核心竞争力，有关技术管理人员应当不断研究烟气脱硝技术中的问题，并进行烟气脱硝技术科技研发与创新，从而为电厂实现可持续发展提供帮助与动力。下文中，本人将从现实工作经验出发进行总结和分析，阐述国内电厂烟气脱硝技术的应用概况、性能与作用，并针对电厂烟气脱硝技术的优化设计提出几点个人看法与建议。

关键词：火力发电厂；烟气脱硝技术；选择性催化还原法SCR；高尘低尘段布置

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.158

随着我国市场经济发展水平的不断增长和提高，火力发电厂需要积极转变经营管理模式，加强技术改革创新力度，提高自身的运营能力和建设水平，满足城市日益提高的供电需求。在看到城市现代化发展进程加速、城市居民生活条件持续提高的同时，电厂在长期发展规划中应当注意加强对环保节能、绿色清洁的能源应用与技术研发，降低火力发电厂在运行过程中对自然生态环境的破坏和污染程度，为人类社会发展与自然环境保护之间的和谐共存提供有力支持。

1 选择性催化还原法（SCR）脱硝技术概论

选择性催化还原法（SCR）脱硝技术是被广泛应用于火力发电厂烟气脱硝中的技术方法，根据催化剂设备仪器的架设高度不同，被划分为两种形式分别是：高尘段布置设计与低尘段布置设计。其中前者的技术应用特点是烟气热能量温度数值高，对催化剂反应性能有加速、提效作用，并且该布置方法的资金成本投入少、运行维护支出费用经济合理，于是被火力发电厂普遍选择适用。后者与前者不同，其工作原理和效用与前者的明显区别是减少了的烟气中的飞尘含量，但是因为运行原理、设备操作流程、系统构建过程繁琐复杂，维持运行的资金成本投入高、后续维护管理费用也较高，因而在应用范围上不及前者。选择性催化还原法脱硝技术由多道反映流程组合构成，其中温度的数值范围设定能够对脱硝催化剂发生最直接的影响作用，并从一定程度上决定到了烟气脱硝技术的实施效果。因此技术管理人员应当保证脱硝催化剂始终处于设计的温度数值之内，从而加速脱硝催化剂的反映效果，提高选择性催化还原法脱硝的技术质量和水平，构建合理、稳定的脱硝反应运行系统。在选择性催化还原法烟气脱硝技术应用过程中，催化剂种类的选择、性能系数和标准的设定，是影响到烟气脱硝成效质量的核心要点问题。也就是说，如果火力发电厂想要提高烟气脱硝技术水平，最直接有效的又简便的方法就是选择适当的脱硝反应催化剂。对于脱硝催化剂的选用标准为：脱硝反应速度快、脱硝后的排出烟气中氨气含量低、脱硝反应对设施仪器的损坏影响程度轻微。

2 选择性催化还原法（SCR）脱硝技术的优化策略

从现阶段国内火力发电厂的脱硝技术应用情况进行总结和分析，为数众多的火力发电厂在烟气脱硝技术应用方面还存在许多技术应用与管理缺陷，举例说明：如烟气脱硝反应过程中，技术管理人员不能保证脱硝催化剂处于适当的反应温度数值范围之内，将导致烟气被催化剂或者设备仪器吸纳在其表面，从而影响到脱硝催化剂的反映效果，还可能造成反映设备仪器的性能减弱、使用寿命降低等问题。因此，有关技术管理工作者应当严格、准确控制好二氧化硫、三氧化硫的反应转化，不断提高选择性催化还原法脱硝技术的应用效果，为火力发电厂创造更多的经济价值。

2.1 选择性催化还原法脱硝技术的反应过程策略要点

反应过程的优化设计是提升催化剂脱硝效果的有效方法，在烟气脱硝处理系统中优化方案设计，进行计算机信息技术模拟操作，并将模拟效果比较、优化应用。

2.2 选择性催化还原法脱硝技术的催化剂选择适用策略要点

催化剂的选择适用是直接影响脱硝技术反应效果的要点策略，当前国内火力发电厂在烟气脱硝技术中的还原催化剂多选择二氧化钛为基材，五氧化二钒为活性成分，并保证催化剂在还原脱硝反应中的温度数值范围在三百至四百摄氏度之间，其具体技术应用策略分析如下：一是高温高尘脱硝技术。该工艺把烟气温度控制在三百至五百摄氏度之间，是大多数催化剂最适宜的反应温度，因此其应用也最为广泛。但其工作环境中的烟气含有大量的飞灰和二氧化硫，催化剂的催化效能可能会被烟气所携带的飞灰中的金属离子成分污染而降低，并且飞灰可能造成催化剂反应器磨损或蜂窝状通道堵塞。二是高温低尘脱硝技术。该工艺是用电除尘器对高温烟气除尘，然后再经过催化剂反应器，这样可以有效去除飞灰对系统的不利影响，但烟气中仍然存在二氧化硫，会和烟气中的氨气反应生成硫酸铵，堵塞催化反应器的通道和空气预热器。另外，在三百至四百摄氏度下静电除尘器无法运行，是其最大问题，所以很少被采用。三是低温低尘工艺流程。该工艺的前提是锅炉末端安装了湿法烟气脱硫装置，这样催化剂反应器位于脱硫装置之后，在除尘、脱硫后的烟气中，就不存在催化剂的飞灰污染问题和氨气与二氧化硫反应生成硫酸铵，导致反应器的堵塞、磨损等问题，这样就可以使用活性高的催化剂，使反应器布置紧凑，减少反应器的体积。但湿式脱硫装置降低了烟气温度，需额外加装加热装置来加热烟气达到所需的反应温度，能源消耗和运行费用较高。此外，从类型上来看今后应该多采用板式催化剂的同时还要注重反应面积的选择，并能够保证在省煤器出口烟气流量、压力、成分以及温度条件下来达到提高脱硝效率的目的。还原剂的选择也是一项不容忽视的工作，要根据实际情况进行有效的选择。

综上所述，由于国内经济发展水平的提升、城市现代化进程的加快，火力发电厂应当对如何优化生产技术，减少对不可再生资源的消耗，降低对生态环境、自然资源的破坏进行思考研究与技术创新，通过烟气脱硝技术的优化设计方案实施，选择经济合理的脱硝技术，提升脱硝技术应用的质量效果，实现火力发电厂的技术转型。

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