火電廠氮氧化物排放控制技術(shù)

王娜

摘 要：火電廠在發(fā)電過程中會排出一種氮氧化物，這種氮氧化物不僅對環(huán)境有著非常大的影響，同時對人們的身體健康也有著非常大的危害，NOx是火電廠排出物之中對人體危害最大的污染物之一，每年火電廠的NOx排放量都是非常大的，因此為了能夠讓火電廠發(fā)展的更加快速，我們必須要減少火電廠對人們生活環(huán)境的污染，同時我們還必須要加強對氮氧化物排放控制技術(shù)的研究力度，只有這樣才能讓我國的環(huán)境得到了更好的保護。本文就火電廠氮氧化物排放控制技術(shù)進行研究，希望能夠更進一步的促進我火電行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，讓火電廠的經(jīng)濟效益得到提高。

關(guān)鍵詞：氮氧化物；火電廠；低氮燃燒技術(shù)；煙氣脫硝技術(shù)

隨著近幾年來我國經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷加快，我國在生產(chǎn)過程中排放的氮氧化物也在不斷增加，氮氧化物對我國生態(tài)環(huán)境的影響是非常大的，其也在一定程度上制約了火電廠的發(fā)展，通過對氮氧化物的研究，我們可以發(fā)現(xiàn)氮氧化物有非常大的利率會轉(zhuǎn)化成為臭氧，造成霧霾和區(qū)域粒子等污染，一般情況下這兩種污染多出現(xiàn)于我國的珠江三角洲等地區(qū)，其不僅會讓大氣的能見度下降，同時也會讓我國霧霾的持續(xù)時間變得越來越長，因此我們必須要對氮氧化物進行控制，只有這樣才能有效的改善我國人民的生活環(huán)境。

1 火電廠氮氧化物排放現(xiàn)狀

據(jù)《中國火電廠氮氧化物排放控制技術(shù)方案研究報告》統(tǒng)計，2009年火電廠排放的NOx總量已增至860萬t，比2003年的597.3萬t增加了43.9%，約占全國NOx排放量的35%～40%；中投顧問發(fā)布的《2010～2015年中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)投資分析及前景預測報告》顯示，我國能源資源以煤炭為主，在電源結(jié)構(gòu)方面今后相當長的時間內(nèi)將繼續(xù)維持燃煤機組的基本格局。按照目前的排放控制水平，到2020年，我國火電排放的氮氧化物將達到1234萬t以上。由此可見，火電大氣污染物排放對生態(tài)環(huán)境的影響將越來越嚴重。

2 氮氧化物控制法規(guī)

2010年9月，環(huán)境保護部明確提出將NOx列入“十二五”總量控制指標，氮氧化物排放量減少10%，脫硝是企業(yè)特別是火電企業(yè)“十二五”期間必須完成好的節(jié)能減排工作。2011年1月14日，國家環(huán)境保護部發(fā)布了比歐盟相關(guān)規(guī)定要求更高的《火電廠大氣污染物排放標準（二次征求意見稿）》，計劃2012年1月1日開始實施。其中規(guī)定從2012年1月1日開始，要求所有新建火電機組NOx排放量達到100mg/m3。

3 氮氧化物控制技術(shù)

目前，燃煤電廠鍋爐一般采用煤粉鍋爐及循環(huán)流化床鍋爐。作為低溫分段燃燒的爐膛溫度為800～900℃的循環(huán)流化床鍋爐NOx排放濃度一般為150～280mg/m3，而相同煙氣量情況下，煤粉爐NOx實際排放量是循環(huán)流化床鍋爐的2倍左右，約為450～600mg/m3。因此，無論是煤粉鍋爐，還是已采用過低氮燃燒技術(shù)的循環(huán)流化床鍋爐，均無法達到氮氧化物控制新標準，即燃煤電廠必須對鍋爐實施NOx控制。

控制NOx排放的技術(shù)措施一般包括降低燃燒過程中NOx生成量或?qū)⒁呀?jīng)生成的NOx通過某種技術(shù)手段從煙氣中脫除掉。由此，發(fā)展起了低NOx燃燒技術(shù)和煙氣脫硝技術(shù)。

3.1 低氮燃燒技術(shù)

低氮燃燒技術(shù)就是根據(jù)燃料在燃燒過程中氮氧化物的生成機理，通過改進燃燒技術(shù)來降低氮氧化物生成和排放的技術(shù)，尤其適用于燃用煙煤和褐煤的鍋爐。一般情況下，采用低氮燃燒技術(shù)比不采用低氮燃燒技術(shù)的鍋爐NOx排放量低20%～40%。

煙氣再循環(huán)技術(shù)會應用在火電廠鍋爐的空氣預熱器前進行煙氣抽取，然后將抽取到的煙氣和燃燒過的空氣一起送入爐膛，或者直接傳送到爐膛的燃燒器之中，，通過這種方式可以讓爐膛內(nèi)的火焰問題在一定程度上得到降低，通過這種方式來減少氮氧化物的排放量，來達到減少氮氧化物排放量的目的，這種方式主要是用煙氣來稀釋空氣中氧氣的含量，來達到降低火電廠鍋爐氮氧化物排放量的目的，讓鍋爐內(nèi)部的煙氣含量達到15%-20%的時候火電廠的氮氧化物排量也將會達到最低，排放出來的煙氣大約含有25%的氮氧化物含量。

3.2 煙氣脫硝技術(shù)

2010年1月27日，環(huán)保部發(fā)布了《火電廠氮氧化物防治技術(shù)政策》，提出氮氧化物防治技術(shù)路線為：低氮燃燒技術(shù)應作為燃煤電廠氮氧化物控制的首選技術(shù)；當采用低氮燃燒技術(shù)后，氮氧化物排放濃度不達標或不滿足總量控制要求時，應建設(shè)煙氣脫硝設(shè)施。我國的煙氣脫硝技術(shù)在應用過程中仍舊存在很多的問題，煙氣脫硝技術(shù)主要包括選擇性催化還原法（SCR）、選擇性非催化還原法（SNCR）、電子束法、脈沖電暈等離子法、吸附法、液體吸收法及微生物法。目前國內(nèi)應用的主要是SCR、SNCR及SNCR-SCR聯(lián)合煙氣脫硝技術(shù)。

3.2.1 選擇性非催化還原法

SNCR還原NOx的反應對于溫度條件較為敏感，當溫度高于1100℃時，NOx的脫除率由于氨氣的熱分解而降低；溫度低于800℃以下時，NH3的反應速率下降，還原反應進行得不充分，NOx脫除率下降，同時氨氣的逸出量可能也在增加。一般爐膛上噴入氨點的溫度選擇在850～1100℃之間。

3.2.2 選擇性催化還原法

SCR法是目前世界上應用最多、最為成熟且最有成效的一種煙氣脫硝技術(shù)，脫硝效率可高達80%～90%，氮氧化物排放濃度可降至100mg/m3左右。據(jù)中電聯(lián)統(tǒng)計，截至2009年，全國約有5000萬kW的煙氣脫硝機組投運，正在規(guī)劃及在建的煙氣脫硝機組超過1億千瓦，其中90%以上的機組采用的是SCR煙氣脫硝技術(shù)。該技術(shù)適合在煤質(zhì)多變、機組負荷變動頻繁以及對空氣質(zhì)量要求較高的區(qū)域的新建燃煤機組上使用。

4 結(jié)束語

綜上所述，我們必須要對氮氧化物的質(zhì)量進行控制，只有這樣才能夠讓我國的生態(tài)環(huán)境得到更好地保護，火電廠要想得到更長遠的發(fā)展，就必須要減少氮氧化物的排放量，只有這樣才能改善我國的生活環(huán)境，雖然我國的氮氧化物排放控制技術(shù)仍舊存在著很多問題，應用氮氧化物排放技術(shù)的時間也并不是非常長，但是我國在氮氧化物的排方領(lǐng)域仍舊有很多創(chuàng)新點，因此我相信我國氮氧化物排放控制技術(shù)一定可以得到更好地發(fā)展，國外的很多國家都是應用選擇性催化還原技術(shù)，以及常用的燃燒脫銷術(shù)來改善本國氮氧化物排放超標的現(xiàn)象，為了趕上發(fā)達國家的發(fā)展腳步，我們必須要不斷加大對氮氧化物排放技術(shù)的研究力度，只有這樣才能讓我國的環(huán)境變得更加優(yōu)美。

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