燃煤电站锅炉脱硝技术的运用探究

佟得吉

摘  要：为了解决煤炭污染问题，该文以煤炭电站锅炉污染作为主要研究内容，利用喷氨系统、稀释混合计量系统、氨水储蓄供应系统、卸车系统，构建脱硝系统，探究锅炉脱硝效率受氨水浓度、氨氮比影响，并分析NOX受过剩氧量影响。实验结果表明，降低负荷，控制氨水浓度在3.8%左右，增加氨氮比，降低氧气浓度，有助于燃煤电站锅炉脱硝效率的提升。

关键词：SNCR脱硝技术  锅炉  优化处理

中图分类号：X773    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）09（a）-0065-02

我国是煤炭消耗大国，产生煤炭污染较多，导致环境日渐恶劣，引起了我国环境治理部门重视[1]。该文采用SNCR脱硝技术，对燃煤电站锅炉处理，减少污染物排放，从而达到提高环境质量目的。

1  SNCR脱硝技术研究

目前，减少煤炭锅炉污染物排放方法主要有3种，包括SNCR/SCR联合脱销方法、SNCR选择性非催化还原法、SCR选择性催化还原方法。第一种处理方法成本较高，且工艺流程比较复杂;第二种处理方法工艺简单，成本较低;第三种处理方法成本较高，且对应用环境要求较高。因此，该文选取SNCR方法作为锅炉脱硝核心技术[2]。

SNCR脱硝技术是一种可以直接还原烟气中NO的高效工艺，无需借助催化剂，反应温度范围850℃～1150℃，向其中添加还原剂，使得烟气各物质分解，得到H2O和N2。其中，还原剂可以选取氨水、氮气、尿素等稀释溶液，控制温度850℃～1150℃，经过还原反应获取H2O和N2[3]。该处理方法选取尾部烟道或者炉膛作为反应装置，提高锅炉脱硝效率，以此弥补传统处理方法存在的不足。

2  SNCR脱硝技术在燃煤电站锅炉处理中的应用

2.1 工程简介

该文以CFB锅炉脱销工程为例，探究SNCR脱硝技术在燃煤电站锅炉处理中的应用方案及效果分析。

此工程锅炉为“H”结构，在其两侧设置4个分离器，并为每一组分离装置提供一个外置床，露天布置。如表1所示为锅炉参数设计表。

根据表1中的参数，搭建脱硝系统，控制好温度及压力，采取连续排污处理，去除燃煤电站锅炉污染物。

2.2 技术应用系统搭建

该文利用喷氨系统、稀释混合计量系统、氨水储蓄供应系统、卸车系统，构建脱硝系统。为了保证加入还原剂可以按照预期方案发生反应，该研究从厂外采购浓度为20%的氨水作为还原剂，利用卸氨泵卸载，使其进入氨水储蓄罐当中，从输送泵流出，向其中添加除盐水试剂加以稀释，得到5%浓度氨水。利用此氨水溶剂制定脱硝还原反应，将其喷入分离器烟道烟气中，得到还原物质。

2.3 应用实验研究

利用搭建好的系统平台，探究锅炉脱硝效率受氨水浓度、氨氮比影响，并分析NOX受过剩氧量的影响大小。

（1）锅炉脱硝效率受氨水浓度影响分析。

将经过稀释处理后的不同浓度氨水投入到锅炉中，与锅炉中物质发生反应，待其扩散后分析烟气混合情况，通过观察生成气体烟气大小，判断锅炉脱硝效率受氨水浓度影响大小。当经过稀释处理后的氨水浓度较高时，氨水不易在锅炉中扩散，与锅炉中烟气发生反应得到的气体混合效果较差，此空间中的气体分布不均匀，对锅炉脱硝效率造成了较大影响。当经过稀释处理后的氨水浓度较低时，需要使用大量除盐水加以处理，才能够达到预期烟气处理效果，这种处理方式将增加脱硝成本。经过多次实验调整，负荷调制到250MW以上，将氨水浓度稀释到5%～6%，此时开启系统进行锅炉脱硝处理。另外，调节负荷大小及氨水浓度，当负荷低于250MW，氨水浓度为3%～5%。分别探究这两种情况下锅炉脱硝效率。实验结果显示，低负荷情况下，控制氨水浓度在3.8%左右时，可以得到最佳锅炉脱硝效率。

（2）锅炉脱硝效率受氨氮比影响分析。

该研究通过控制氨氮比，探究锅炉脱硝效率变化情况。如表2所示为锅炉脱硝效率受氨氮比影响分布统计表。

通过观察表2中的数据可知，从整体来看，随着氨氮比的增加，NOX排放量随之减少，呈现出下降趋势，与此同时，脱硝效率逐渐增加。当氨氮比达到2.7时，产生脱硝效率。

（3）NOX受过剩氧量的影响分析。

通常情况下，锅炉烟气在氧化性环境下容易发生化学反应，生成NOX。当剩氧量较大时，NOX排放浓度将有很明显的提升。

此次实验通过降低氧气浓度，控制氧与氮的反应，生成NOX。而后再二次风口通入氧气，布设风层，此时锅炉中生成N2。此操作步骤可以有效抵御燃料型NOX的形成。另外，调大氧气浓度，此时锅炉中将生成大量的NOX，导致气体排放量较大，影响锅炉脱硝处理。

3  结语

该文围绕锅炉脱硝问题展开研究，选取SNCR脱硝技术作为脱硝优化处理核心技术，开展锅炉脱硝實验研究。实验结果表明，低负荷情况下，控制氨水浓度在3.8%左右时，可以得到最佳锅炉脱硝效率;增加氨氮比，可以提高脱硝效率;降低氧气浓度，能够有效抵御燃料型NOX的形成。

参考文献

[1] 张巍，卢程，董鹏飞，等.铜系低温选择性催化还原脱硝催化剂的研究进展[J].化工进展，2018（10）：3858-3866.

[2] 庞子涛，黄思齐，宋永吉，等.燃煤烟气同时脱硫脱硝技术研究现状与展望[J].现代化工，2019，39（1）：12.

[3] 廖永进，余岳溪，范军辉.锅炉低负荷下SCR入口烟温提升方案对比研究[J].锅炉技术，2018（5）：15-23.