火力发电厂脱硝存在的问题和解决方法

贺玉才

摘要：随着我国经济的快速发展推动着城市化进程，对电力的需求也在增加，从而促进了我国工业的迅速发展，但與此同时，工业生产带来的环境污染也逐渐加剧。面对这种情形，政府和相关部门必须重视环境污染的处理，努力寻找环境污染的源头，让人们对居住环境的需求得到满足。现阶段中国火力发电中运用脱硝的措施还处于发展阶段，仍然存在一定的问题，需要提升技术水平对其中存在的问题进行不断改进和解决。基于此，文章从火力发电厂污染因子的排放着手分析，并针对SNCR和SCR脱硝问题以及采取的措施两方面进行探析，旨在为日后相关人员的研究提供参考性建议。

关键词：火力发电厂;电厂脱硝;问题和解决方法

引言

随着人们对环境保护的意识与要求越来越高，对电厂锅炉脱硝改造标准也在不断提高。因此对电厂脱硝传统技术进行改革创新，将全面提高锅炉运行效率，切实降低NOX气体排放量，减少烟气对大气污染，实现对环境的保护。当前脱硝改造技术主要是SNCR与SCR两种脱硝技术。

1燃煤脱硝技术概述

煤炭的主要成分是各种易燃的矿物质，煤炭作为一种重要材料，在我国的工业生产和采矿领域中应用广泛。各种氮氧化物产生于煤炭的剧烈燃烧过程。氮氧化物形成的主要方法有三种：第一种是快速的氮氧化反应。在高温环境下，煤中的烃正离子基团与周围空气中的气态氮发生反应，形成氮氧化物。第二种是热氮氧化过程，大量的热量产生于煤炭燃烧过程中，加快了N2和O2在干净空气中进行化学反应生成NOx的速率;第三种是制作NOx燃料。煤炭经过剧烈燃烧在高温下分解成正离子化合物后与CO2在干净的空气中发生一系列化学反应，最终形成NOx的过程。当将上述三种不同形式的NOx彼此分离时，许多有危害的气体会转变成以液体形式存在的元素和物质，由此带来的结果是降低了缓慢形成的有害气体的排放量。通过利用以上的三种方法可从最大程度上减少由于燃煤引起的污染物排放量，进而实现我们保护环境的最终目的。

2火力发电厂脱硝存在的问题

2.1磨损

因为在电厂除尘装置前就开展SCR脱硝，所以很多飞灰颗粒会对催化剂造成磨损，而这些磨损就会导致撞击角度、机械强度、颗粒浓度、烟气流速等受到较大的影响。通常情况下，会硬化处理催化剂的边缘，并采用耐磨材料制定催化剂。

2.2中毒

首先，碱金属中毒。在煤中碱金属中主要包含活性碱和非活性碱。其中，活性碱主要有硫酸盐、碳酸盐和有机酸盐等;非活性碱主要生长在云母、长石等硅酸盐矿物中。当碱金属与催化剂接触的时候，就会产生化学反应，从而出现钝化的情况。其次，砷中毒。在对催化剂使用的时候，导致失活的主要一项因素还有砷中毒。特别是对于燃煤电厂来说，在低飞灰状态下对催化剂活性的关键因素有非常显著的降低作用，会引起砷中毒。

3火力发电厂脱硝解决方法

3.1纵向布置燃料器

在低碳燃烧技术之中，主要是在主燃烧器上方8cm的地方增加了一个七层独立的燃烧器空气喷嘴，此喷嘴可以上下摆动，并能有效缩短一次风喷嘴与二次风喷嘴之间的半径距离，这样就可以在主燃烧区和SOFA喷嘴之间形成富燃烧区，延长燃烧距离，让烟气中的NOX气体更加充分燃烧，从而达到控制效果。

3.2调整燃烧风量

改造助燃风量是低碳转化技术的基础，对其进行科学调整并加入新型一次风室，不断缩小了终风室和油风室的范围，有效地减少了主要部件区域的风量，调整了锅炉燃烧范围内的风嘴范围，设定风速能满足锅炉燃烧特性的基本要求，增加高炉风量，并进行调整。在锅炉内形成富燃区后，通过对锅炉风量的重新分配，可以有效地抑NOX气体的排放浓度。

3.3SNCR脱硝技术中对氨逃逸进行控制在针对氨逃逸问题中，一般会采用三种方式对其进行有效控制：喷入点的精确选取、锅炉不同负荷时的氧量控制以及精细化自动控制。首先，在喷入点精确选取方面，在烟气脱硝技术的理论上需要在反应温度窗达到850～1100℃喷氨，无论在高于此温度或是低于此温度阶段都会造成脱硝效率下降，氨逃逸情况恶化。其次是在锅炉不同负荷运行时，调整锅炉氧量，减少NOX的生成量，减少氨或尿素溶液的喷入量。为对其进行精准控制，使得喷入氨的时间点和温度节点精确，可以采用CFD对温度影响脱硝效率情况进行模拟，从而提升实际技术运用效果。根据对相关实验结果的研究与分析，SNCR技术运用的最佳反应温度窗为950～1000℃之间。出于对脱硝及采用尿素溶液的考虑，在进行尿素溶液的喷入时，需要对NH3进行热量分解，并将烟气温度进行有效提升。此外，在此方法运用过程中应结合相应的工况，若是生产结构存在较大差异或是发生不同变化时，需要重新选择脱硝尿素溶液的喷入点。

3.4SO2氧化率的控制

宽温催化剂低温活性提高往往会导致高温SO2/SO3转化率过高的副作用，需要避免运行在锅炉BMCR负荷下SO3大量生成，对催化剂、空预器及后续环保设备造成不利影响。可见，宽温催化剂主要技术难点是在提高低温活性的同时，还需针对SO2/SO3转化率进行有效地控制，也可进一步降低低温运行下硫酸氢铵的生成。

结束语

总而言之，中国火力发电厂的脱硝技术运用得比较晚，还存在一定问题需要相关研究人员在技术的研究过程中解决，以此保证火力发电厂中脱硝工作的开展效果得以有效提升。现阶段，国家对脱硝技术研究力度已经不断增强，并在研究与发展过程中，开发出了多种脱硝的工艺技术，脱硝工作的开展更是具有了评价系统以及处理系统，逐渐从单一的研究方式向着多元化研究方向发展。在发展过程中相关的研究人员可以借鉴国外成熟的研究系统，对二次污染的规避展开研究，将可持续发展政策贯彻在技术研究与运用中，在提升脱硝技术的同时推动中国低碳环保事业进步。

参考文献

[1]史会莹，乔文广.燃煤锅炉的烟气治理和脱硫脱硝关键技术研究[J].资源节约与环保，2019（4）：48-49.

[2]付磊，闫军，刘永益，等.探究火力发电厂烟气治理及脱硫脱硝技术[J].科学大众，2020（3）：182-183.