烟气脱硝工艺在循环流化床锅炉的运用

王海亮

（宁夏和宁化学有限公司，宁夏灵武 750411）

烟气脱硝工艺在循环流化床锅炉的运用

王海亮

（宁夏和宁化学有限公司，宁夏灵武 750411）

介绍了循环流化床的特性、现状以及烟气脱硝的应用前景，同时结合目前现有的技术，探讨和分析循环硫化锅炉中的烟气脱硝的应用，提出有针对性的烟气脱硝工艺。

烟气脱硝工艺；循环硫化床锅炉；运用

受技术水平和经济条件影响，火力发电厂仍是我国电力资源主要来源，而火力发电厂使用的主要是燃煤机组，煤炭在燃烧后会产生大量的氮氧化物，这些物质如果直接排放到空气中会产生严重污染。为改善火力发电厂和周围环境质量，工厂在燃煤过程中会进行脱硝处理，将煤烟中的氮氧化物去除后排放，可减少有害物质对环境污染。

1 循环流化床的特性、现状及其脱硝前景

循环硫化床锅炉在多个行业领域都有广泛应用，如工业机械、食品制造、医疗卫生、公用事业等，新型循环硫化床锅炉首次在世界范围内应用是在20世纪80年代初，是一种新型的节能、低排放的生物燃烧技术[1]。循环流化床锅炉能够适应不同煤质的煤种，对于一些其他燃料如煤矸石、油页岩、石油焦、有机垃圾等燃料都可使用。因此，循环硫化床锅炉在我国发展空间越发广阔，在电站锅炉领域有着重要位置。

循环流化床锅炉因其燃料适用范围广，符合调节性能强及环保程度高的优点已得到各行业认可。随着节能环保理念的提出，世界范围内都更倾向于清洁能源技术的开发利用。在我国可持续发展的理念引导下，受能源和环境的影响，循环硫化床锅炉也有了快速的发展。据统计，我国目前拥有的循环流化床锅炉有3 000台左右，约有63 000MW的容量投入使用，使用量占锅炉总台数的1/3，在这些机组中，100M～150MW等级的循环流化床锅炉有150多台，已经投入使用的3 000MW循环硫化床锅炉机组约有50台，这个数字要超过其他国家数量的总和，我国也成为了当前使用循环硫化床锅炉数量和总容量最大的国家，在循环硫化床领域的发展也远高于其他国家。

2 工业烟气脱硝方式及其在循环流化床锅炉上的应用

2.1 脱硝技术

工业窑炉烟气氮氧化物的脱除方式主要有湿法和干法两类，湿法脱硝主要有活性炭吸附法、微生物吸收法、稀硝酸吸收法等，但是这些方法在实际使用中运用相对较少。干法脱硝是比较常用的方式，尤其是SCR烟气脱硝、SNCR烟气脱硝以及两者联合脱硝三种工艺形式，SCR脱硝工艺是通过在特定的环境条件下，烟气温度200～420℃，最佳温度280～400℃，在这个温度下向烟气中喷入氨气，氨气与烟气结合后经过催化剂，可将氮氧化物还原成氨气和水。SNCR脱硝工艺是在烟气温度800～1 100℃时，向烟气中喷入氨或尿素等氨基还原剂，使其与烟气中的氮氧化物发生化学反应生成氨气和水。两种工艺的不同之处是前者加了催化剂，催化剂可以降低反应窗的温度同时提高反应的效率，SCR是是比较常见的方法。

SCR联合SNCR脱硝工艺还有另一种使用方式，就是在锅炉800～1 100℃时布置适当数量的SNCR喷洒枪，锅炉的尾部设置SCR脱硝装置，这种方式能够脱去烟气中40%～70%的氮氧化物，两者合用的效率能够满足一般情况下脱硝效率的总体要求。这种联合脱硝方式能够取长补短，不仅能够满足脱硝要求还能够节省经费。

2.2 SCR烟气脱硝工艺在循环流化床锅炉上的应用

循环硫化床锅炉的优点是可适用多种燃料，锅炉适用的燃料也决定氮氧化物的排放量，当遇到氮氧化物的排放量多的锅炉同时条件允许情况下，可使用SCR 法脱硝。SCR工艺系统是由氨制备、氨储备系统和一些辅助设备共同组成，脱硝反应系统是由SCR反应器、喷氨系统、烟气系统、静态混合器以及催化剂组成。

2.3 SNCR脱硝技术在循环流化床锅炉上的应用

循环流化床锅炉烟气中的氮氧化物含量要低于其他锅炉，这对脱硝是非常有利的，当氮氧化物的总含量非常低时，可以使用SNCR脱硝法进行脱硝处理达到国家节能减排的要求。循环硫化床锅炉内炉膛到高温过热烟气之间的温度比较适合SNCR脱硝反应的条件，因此，在锅炉炉膛的上部和气冷旋风筒中入口这个位置布置SCR喷枪，在高温作用下脱硝还原剂会发生化学反应，让氨气与烟气反应生成氨气和水，在这个过程中，氨气会选择性的与氮氧化物反应，而不是被氧化。

2.4 SNCR+SCR联合脱硝工艺在循环流化床锅炉上的应用

SNCR+SCR联合脱硝工艺是一种结合了SCR技术高效和SNCR投资节省的特点而创新的新型工艺。这种联合工艺有两个反应区，通过锅炉壁上的喷射系统，在高温作用下让还原剂与烟气中的氮氧化物发生反应，完成初步脱硝；剩余未完全反应的还原剂会进入SCR反应区，在催化剂的作用下进一步的脱硝。在催化剂的作用下，前段未脱除的氮氧化物会转换为氨气和水。这种联合工艺可以提高脱硝效率，尽管目前应用较少，但是效果不容忽视，值得人们合理利用。

3 结束语

我国目前的循环流化床锅炉烟气脱硝工艺还有待提高，脱硝效率也有进步的空间，这一系列的问题都有待新的技术去充实。

[1] 马倩，张少峰，王晋刚，等.次氯酸钙湿法烟气脱硝工艺实验研究[J].河北工业大学学报，2014，43（5）：67-71.

Application of Flue Gas Denitrification Process in Circulating Fluidized Bed Boiler

Wang Hai-liang

This paper introduces the characteristics of circulating fluidized bed，the status quo and the application prospect of fl ue gas denitrification.At the same time，combined with the existing technology，the application of flue gas denitrification in circulating vulcanization boiler is discussed and analyzed.Denitrification process.

flue gas denitrification process；circulating fluidized bed boiler

X701

A

1003–6490（2017）10–0193–01

2017–07–30

王海亮（1985—），男，宁夏中宁人，助理工程师，主要从事循环流化床锅炉运行，煤化工工艺工作。