国内燃煤电厂烟气脱硝发展探析

王皓

摘 要：本文将通过对国内燃煤电厂烟气脱硝现状进行介绍，同时分析国内燃煤电厂烟气脱硝发展过程中存在的各类问题，进而提出合理化的发展建议，以期为有关部门提供可靠参考。

关键词：中国;燃煤电厂;烟气脱硝

引言：在大气中，氮氧化物属于最主要的一类污染物，其主要的产生途径为空气和化石燃料于高温中燃烧，重点包含了一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）以及一氧化二氮（N2O）。其中一氧化氮含量最高，超过了90%。氮氧化物除了会威胁到人体身心健康，更会形成光化学烟雾、酸雨等破坏环境的不良物质。

1国内燃煤电厂烟气脱硝的现状

1.1脱硝装置

在2008年，国内已建的脱硝机组超过了1亿kW[1]。脱硝装置建设的现状主要是由建设燃煤机组时影响环境的相应评价、审批和政府所规定氮氧化物的排放标准双重作用下而形成的。当前，国内燃煤电厂烟气脱硝如今已是我国环境保护以及经济发展的主要面对问题之一。

1.2脱硝工艺

我国如今很多燃煤机组筛选使用的相关技术，主要为SCR技术，此项技术结构很容易被实现，其脱硝效率高达90%，同时在烟气脱硝时并不会产生任何副产物，所以并不会引发后续污染。该技术已经成为在全球范围内运用覆盖面最广的一项技术。在我国，运用SCR技术的烟气脱硝机组，其总体占比高达90%。

1.3SCR烟气脱硝技术

（1）國内有关承包商已经基本拥有脱硝系统设计、建设、调试以及运营等能力。

（2）我国目前很多燃煤电厂仍然会引入国外更为先进的技术，然而其中一部分企业也开始注重在国外技术的基础之上展开学习、掌握以及创新，甚至个别企业已经研发出了具备自主知识产权的相应技术。在对有关设备进行研发时，能够实现国产化的静态混合器设备、液氨还原剂系统以及喷氨格栅设备等，然而依然有包括关键仪表仪器、尿素水热解系统以及声波吹灰器等设备依然没有国产化。

1.4产业化管理

我国政府有关部门整在持续性对燃煤电厂烟气脱硝管理力度进行加大，各大相关企业也逐步落实政府颁布的相应要求对应当维持的自律规范加以制定、执行。

相比于发达国家，国内燃煤电厂烟气脱硝的有关管理工作依然较为滞后，仍需对国外成功经验加以借鉴和积累，进而根据国内实际情况对与我国实际发展需求相符的管理制度。

2国内燃煤电厂烟气脱硝发展过程中的问题

2.1系统性差的相关技术规范

相对于西方发达国家，国内燃煤电厂烟气脱硝相关工作的开展依然处在初级发展阶段，由于燃煤电厂各不相同，其引进的相应脱硝系统也并不完全相同，加之政府有关部门所制定的有关技术标准缺少能够参照的统一系统。因此，不管是实际脱硝工作，还是脱硝整体产业，其相关技术规范都严重缺乏系统性，而这将会严重影响燃煤电厂烟气脱硝的未来发展[2]。

2.2未充分掌握脱硝技术

SCR烟气脱硝技术的实际应用相对较为简便，然而此类技术的核心技术很难被有效突破。而在实际应用过程中，此类技术系统的设计以及相应设备使用的主要途径依然为项目合作或者从外引进，如今仍然缺乏完整解决方案。在对此项技术加以引进的过程中，引进的多为系统设计，但是却很难充分掌握SCR烟气脱硝技术的CFD流畅模拟、核心技术以及物理流动模型等。

2.3尚未国产化的脱硝催化剂

对于SCR烟气脱硝技术而言，其核心便是脱硝催化剂。然而在我国如今的相关工艺发展情况下，脱硝所使用的TiO2基催化剂，仍然要从欧洲或者日本引进。虽然国内已经拥有脱硝催化剂的生产线，然而其依然需要引进技术、设备以及生产原料，国内生产性仅仅负责日常的加工生产等环节，所以使得国内燃煤电厂具有较高的脱硫成本。

3国内燃煤电厂烟气脱硝发展的合理化建议

有关部门为了能够使使燃煤电厂市场核心竞争力得到有效提升，同时使生产电能过程中环境污染有所下降，在对燃煤发电机组整体容量进行增加时，还应当重视技术、制度两层面，制定相应措施来脱硝处理排放气体。

3.1对制定、筛选烟气脱脂技术进行强化

在对已有燃煤电厂展开技术改造工作或者进行燃煤电厂的新建施工时，还应当对以下各类影响因素展开全面考虑，并且分别从燃烧后的烟气脱硝以及燃烧过程的全面控制两方面出发，对相应技术展开进一步研发，从而促使相应技术实现国产化，进而使烟气脱硝的成本得到有效降低。

（1）在进行燃煤发电的时候，燃煤电厂需要最大限度地选择低氮燃烧技术对锅炉燃烧的整个过程加以控制甚至抑制，从而减少或者避免生成氮氧化物。

（2）如果存在不能达到相应排放标准的烟气，有关部门应当选择合适的脱硝技术全面展开脱硝处理（优选SCR脱硝技术）。在此过程中，有关部门还需要推动并且鼓励SCR技术及其设备的研发以及公关，进而推动国产化的早日实现。

（3）加大研发脱硝催化剂的力度，努力借助自主研发使国产化得以有效实现，进而使烟气脱硝进程中所生成的二次污染被有效降低。

（4）推动并且鼓励大力开展除尘、脱硫以及脱硝一体化技术研发工作，全面强化国内燃煤电厂在所处市场当中的核心竞争力。

3.2推动相关产业的发展早日实现规范化以及制度化

有关部门应当致力于逐步建立健全有关脱硝技术的相应体系，对所需法律法规进行进一步完善，同时强化烟气排放的监管工作，这些对于推动国内对自主知识产权脱硝技术进行深入研发具有深远影响。除此之外，上述工作的全面落实，还能够确保其向着产业会方向更和谐、健康、稳定、长远地发展。

3.3掌握SCR脱硝技术的主要流程

在SCR烟气脱硝技术系统当中，重点包含了控制检测系统、氨储存系统、SCR旁路、空气/氨喷雾系统、省煤器旁路以及催化反应器系统等。在实际处理过程中，SCR脱硝技术的主要流程为：

所需液氨被液氨罐车运送至液氨储罐中，随后由蒸发器对液氨进行蒸发，使之成为氨气，再对氨气进行加热，直至常温后将其送到氨缓冲槽当中以作备用。在开启相应工作后，对氨缓冲槽当中备用氨气进行减压处理，随后由空气/氨混合器充分混合空气以及氨气，进而将其送入相应烟道当中的喷氨格栅，在经由静态混合器充分混合烟气和氨气，以便使混合气体进入SCR反应器当中。最终，将充分混合之后的烟气以及还原剂在催化剂作用之下反应，充分反应后将其去除。

用此项技术进行烟气脱硝，往往具备较高的脱除率，仅需喷入合适的量，混合到烟气当中的氨气能够基本与烟气进行充分地反应，仅仅存在极少部分氨气出现“氨逃逸”现象。在通常情况下，如果是新建SCR脱硝技术系统，将会存在很低的“氨逃逸”量。然而需要有关部门注意的是，在该系统应用时间不断变长的过程中，其所应用催化剂的表面时常会存在失活、堵塞以及被飞盖的状况，从而导致氨逃逸量急速上升。所以，若想确保烟气排放量能够达到国际要求标准，有关部门应当使SCR反应器当中的喷氨量有所提升。对于电站锅炉脱硝项目而言，SCR反应器应该被安装在省煤器与空预器300-400℃间位置。

经过多年实践可知，此系统脱硝效率能够高达90%，其所用设施能够可靠运行，没有二次污染，并且不会影响到锅炉的自身日常工作。

结论：总体而言，电力资源当前已经属于社会发展最关键的一类能源。其中以燃煤为基础的火力发电更是我国最重要的一类发电方式。在能源得到有效确保的同时，倘若没有引进相应合理方法、技术，将会很难控制电厂排放的氮氧化物，进而影响民众生活和身体健康，有关部门必须对电厂烟气脱硝发展予以高度重视。

参考文献：

[1]席磊.燃煤电厂烟气脱硝控制方式优化分析[J].工程建设与设计，2018（17）：81-83.

[2]赵毅，王佳男.燃煤电厂烟气脱硝技术发展综述[J].化工技术与开发，2017，46（06）：34-37.