煤粉鍋爐降氮脫硝技術(shù)選擇及應(yīng)用

陳立勇　喬新鳴

【摘要】隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國對于污染物的排放標準的要求也越來越嚴格。因此對于煤粉鍋爐的氮氧化物排放量有了嚴格的控制，這樣可以保護環(huán)境，減少對人們身體健康的危害。本文就介紹了目前的幾種降氮脫硝技術(shù)，并且對這些技術(shù)進行了比較，為其在實際應(yīng)用中提供一定的參考。

【關(guān)鍵詞】煤粉鍋爐；降氮脫硝技術(shù)；選擇及應(yīng)用

一、目前的降氮脫硝技術(shù)

氮氧化物是嚴重的污染物，近些年來我國的排放量逐年上升，超過了二氧化硫的排放量，造成了很大的環(huán)境污染，因此對降氮脫硝技術(shù)進行研究是刻不容緩的。以下簡單介紹了幾種降氮脫硝技術(shù)：

1、低氮燃燒的技術(shù)。低氮燃燒技術(shù)是對鍋爐內(nèi)的流場、溫度場以及物料的分布進行一定的配置，這樣能夠改變氮氧化物的生成環(huán)境，減少氮氧化物的產(chǎn)生。實現(xiàn)這種技術(shù)主要有三種途徑：一是降低氧氣濃度；二是在氧氣濃度較低的情況下延長停留時間；三是在空氣較多的情況下降低燃燒溫度。這三種方法都可以降低氮氧化物的生成，因此衍生出三種低氮燃燒技術(shù)：低過量空氣燃燒，這種技術(shù)會通過氧氣的減少抑制氮氧化物的生成，但是氧氣濃度過低時會導(dǎo)致一氧化碳增加，這樣未完全燃燒會造成一定的損失。低氮燃燒器技術(shù)，這種技術(shù)是采用特殊設(shè)計的燃燒器，控制燃料和空氣的配比從而抑制氮氧化物的生成?？諝夥旨壢紵夹g(shù)，通過將空氣和煤粉混合然后再進行燃燒，這種方法可以降低氮氧化物的生成但是會造成爐膛結(jié)渣腐蝕的問題。低氮燃燒技術(shù)不需要任何的脫銷劑并且成本較低，因此是大多數(shù)脫銷工程的首選。

2、煙氣脫硝的技術(shù)。煙氣脫硝技術(shù)主要運用還原劑將基本燃燒完成后的燃料產(chǎn)生的氮氧化合物還原成氮氣。這種技術(shù)包括選擇性催化還原法，即通過利用催化劑將氮氧化物還原成氮氣，這種方法的關(guān)鍵是催化劑的選取，要求活性高、壽命長、不產(chǎn)生二次污染并且具有一定的經(jīng)濟效益，另外由于煙氣中還夾雜著許多二氧化硫、粉塵等物質(zhì)，因此在使用這種方法時應(yīng)當進行煙氣除塵和脫硫。選擇性非催化還原法，這種方法不需要催化劑，其基本的化學(xué)反應(yīng)和原理與選擇性催化還原法基本相同，這種方法的關(guān)鍵在于溫度的控制，一般需要九百到一千二百攝氏度，這種方法運行成本相對較低，在機組改造時也比較方便。組合法，即上面兩種方法進行結(jié)合，進行兩級脫銷，這種方法將兩個工藝的優(yōu)點結(jié)合起來，不僅費用低而且脫銷的效率也大大提高，這種方法的關(guān)鍵是氨與煙氣的充分混合，只有這樣才能夠更好的進行降氨脫銷。

二、脫銷技術(shù)的選擇

在進行煙氣的降氨脫銷時由于技術(shù)種類比較多，每種技術(shù)都存在著一定的優(yōu)缺點，因此在技術(shù)選擇中應(yīng)當把多種技術(shù)進行組合，這樣才能夠更好的達到降氨脫銷的要求。以下是幾種方法的對比：

對于降氨脫銷技術(shù)的選擇主要有三種方案，方法1為低氮燃燒技術(shù)與選擇性非催化還原法相結(jié)合；方法2為組合法；方法3為選擇性催化還原法。這三種方法有一定的優(yōu)缺點下面用表格進行表述。

在進行降氨脫銷時需要對鍋爐進行一定的改造，在方法1中要對低氮燃燒部分風(fēng)噴口和燃燒器進行改造，選擇性非催化還原法的噴口進行改造以及要建造脫硝劑儲備站。在方法2中要對選擇性非催化還原法的噴口進行改造還有要建造脫硝劑儲備站另外改造部分鍋爐本體的煙道。方法3要建造脫硝劑儲備站，改造部分鍋爐本體的煙道還需要在催化劑處增加吹灰器。

根據(jù)不同的實際情況要選擇不同的技術(shù)方案，因此應(yīng)當遵循以下原則：第一，對于氮氧化物的排放量一定要滿足國家的標準。第二，應(yīng)當選用技術(shù)成熟的方案，并且有可靠的運行業(yè)績。第三，脫硝劑要有安全方便的儲存運輸場所。第四，要綜合考慮費用、資源消耗、能源消耗多方面因素。第五，要根據(jù)煤種選擇適應(yīng)的方案，能夠適應(yīng)燃煤含氮量在一定范圍內(nèi)的變化。第六，降氮脫銷不應(yīng)對環(huán)境產(chǎn)生二次污染。第七，在鍋爐改造過程中盡量采取簡單的方法，并且要合理的布置。

三、脫銷技術(shù)的應(yīng)用

在鍋爐進行降氨脫銷技術(shù)時，不僅要選定適當?shù)募夹g(shù)方案，還要對鍋爐進行改造，另外在裝置運行時還應(yīng)當注意一系列問題和減排的效果，以下進行簡單分析：

1、電耗升高。當改造的鍋爐進行送粉的時候，由于在風(fēng)口管要加裝煤粉分布盤和穩(wěn)燃盾體，這就會導(dǎo)致流通的面積減少，鍋爐的風(fēng)壓升高，會大幅度的增加耗電量。在解決這類問題時應(yīng)當采取加大循環(huán)風(fēng)量等手段，也可以安裝高效低阻型的一次風(fēng)管，這樣就可以減少電量的消耗。

2、飛灰含碳量升高，燃燒不穩(wěn)定。由于進行降氮脫硝，會導(dǎo)致氧氣不足，鍋爐中的煤炭進行燃燒的時候，無法充分燃燒，這樣飛灰的含碳量就會升高。解決這個問題要采用旋轉(zhuǎn)對沖燃燼風(fēng)系統(tǒng)，這個技術(shù)能夠改變鍋爐爐膛燃燒場，調(diào)整爐內(nèi)的氧氣分布，這樣在鍋爐燃燒的時候能夠充分燃燒。

3、脫硝劑的選擇。脫硝劑有很多種，針對不同的技術(shù)應(yīng)當選用不同的脫銷劑，首先對安全性進行比較，液氨的危險性最高，其次是氨水，而尿素則沒有危險。因此應(yīng)當首選尿素當做脫硝劑。對于經(jīng)濟性進行比較，氨水最好制作定價最低，因此經(jīng)濟性最優(yōu)。如果在確保安全的前提下，使用氨水是最合適的。

4、性能測試。在進行降氨脫銷技術(shù)改造后，應(yīng)當對鍋爐的裝置進行性能測試，在各項指標都記錄后，要進行前后的對比，看看是否達到了降氨脫銷的目的，還好確保節(jié)約能源，達到經(jīng)濟與環(huán)保相結(jié)合。

四、總結(jié)

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國對于環(huán)境保護的要求也更加嚴格，因此在鍋爐降氮脫硝的技術(shù)選擇與應(yīng)用上應(yīng)當給予更多的關(guān)注和研究。在降氮脫硝時有多種方案可供選擇，主要方法有低氮燃燒的技術(shù)和煙氣脫硝的技術(shù)，但是每一種技術(shù)都有一定的優(yōu)缺點，這就要分析具體的應(yīng)用環(huán)境來對不同的技術(shù)進行組合。只有這樣才能既能夠降低公司的成本，提高公司的經(jīng)濟效益還能夠更好的保護環(huán)境，實現(xiàn)我國的環(huán)境保護目標。

參考文獻

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