燃煤電廠SCR煙氣脫硝改造工程關鍵技術

雷華 趙新瑩

摘 要：隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國的環(huán)境也得到了極大的污染，要想建設環(huán)境友好型社會，我們必須從兩個方面著手，一個是對已經(jīng)造成的環(huán)境污染進行治理，還有一個就是對可能會對環(huán)境造成污染的設備進行改進，后者是建設環(huán)境友好型社會的關鍵之處。當前我國火電組煙氣脫硝改造工程已經(jīng)進入了集中運行期，其中一部分工程在實施的過程中所隱藏的問題在后期的運行中也逐漸顯示出來。根據(jù)目前我國燃煤電廠中脫硝改造工程的現(xiàn)狀并不良好，所以根據(jù)目前我國社會的發(fā)展情況以及其中出現(xiàn)的基本問題，對具體設計參數(shù)的選取、性能保證值的確定、催化劑的選型等的脫硝改造工程中需要用到的關聯(lián)技術進行分析和討論，提出相應的解決措施，提高燃煤電廠SCR煙氣脫硝改造工程的發(fā)展。

關鍵詞：燃煤電廠;SCR;煙氣脫硝;改造工程;關鍵技術

目前我國發(fā)電的方式雖然增加了很多種新能源類型的發(fā)電，但是燃煤發(fā)電仍然是我國發(fā)電的主要方式之一，而且是不可替代的，但是這一發(fā)電方式會造成比較嚴重的環(huán)境污染，為了能夠從根源上解決環(huán)境污染的問題，需要對其相應的設備進行改善。在燃煤發(fā)電過程中，主要污染物的排放是通過煙氣排放的，所以需要在煙氣排放之前對其進行脫硝處理，接下來本文將重點分析煙氣脫硝的改造工程中的具體技術。

1 設計參數(shù)和性能保證值

（1）設計煤炭質(zhì)量的確定。由于煤炭市場等的一些因素，火力燃煤的條件會大大的偏離設計的煤炭質(zhì)量而且波動也比較大，所以近兩年的脫硝工程以實際的燃煤質(zhì)量為基礎標準，通過綜合分析后續(xù)燃煤材料的預期，進一步確定設計燃煤質(zhì)量，硫分是直接影響脫硝性能的重要指標，所以要保證其在一個合適的范圍內(nèi)，不能偏高也不能偏低，灰分直接影響催化劑的選擇，進而影響整個工程的投資和后續(xù)一些設備運行的維護。

（2）入口煙氣參數(shù)的選擇。目前低氮燃燒技術在我國的發(fā)展已經(jīng)比較成熟，而且不需要運行費用，所以這種技術成為燃煤電廠控制氮氧化物的主要技術，從目前我國發(fā)展的情況來看，主要的機組脫硝改造方案是低氮燃燒與SCR煙氣脫硝改造的組合，為了控制SCR工程投資的成本，應該確保低氮燃燒所排放的氮氧化物性能保證值不要太高，也不能太低，如果太低會影響后續(xù)鍋爐和脫硝裝置的穩(wěn)定運行，裝置入口氮氧化物的濃度是通過低氮燃燒改造及其改造過后的風險進行經(jīng)濟比較從而確定的一個數(shù)值。一般情況下推薦50或100 mg/m?，對不需要進行低氮改造的機組也應該保留一些適當?shù)脑Ａ繌亩_保SCR煙氣脫硝設備的穩(wěn)定運行。

（3）性能保證值的確定。目前SCR煙氣脫硝改造工程中硫化物的轉(zhuǎn)化率比較低而且NH3的逃逸濃度也比較低，而且SCR煙氣脫硝機組比較容易出現(xiàn)空氣預熱器堵塞腐蝕的現(xiàn)象，所以建議當燃煤硫分超過2.5%的情況下，硫氧化物的轉(zhuǎn)化率要求小于0.75%。

2 催化劑類型的選擇

在整個SCR煙氣脫硝改造工程中，催化劑是SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的核心關鍵，所選用催化劑活性、結構、成分等都是影響脫硝效率的因素，應該通過綜合考慮具體的燃煤特性、煙氣條件、性能目標和組分來具體確定催化劑的設計和選擇，而且需要考慮煙氣的特性、飛灰特性灰分含量、反應器類型、脫硝效率、氨的逃逸速度等等的條件。

目前經(jīng)常使用的催化劑類型有三類，包括平板式催化劑、波紋版式催化劑和蜂窩催化劑。這三種催化劑類型中波紋版式催化劑應用的比較少，因為它自身結構和制備工藝具有很大的局限性，適用于煙塵濃度較低的場合。對于剩下的兩種催化劑會經(jīng)常使用在SCR煙氣脫硝改造工程中，其中蜂窩式催化劑適合用于煙塵濃度在30g/m?以下的情況下，平板式催化劑適用于煙塵濃度在40g/m?以上的情況下。在反應器截面、高度、催化劑支撐梁設計的過程中這兩種催化劑通用。因為不同類型的催化劑質(zhì)量也會對SCR裝置產(chǎn)生一定的影響，所以應該對這一問題進行充分的考慮，從而可以對后續(xù)不同的催化劑進行更換。在選擇催化劑類型的時候是基于體積量、燃料特性、SCR運行狀況、催化劑效率等多方面共同決定的。

通過對目前已經(jīng)投入的SCR脫硝機組的催化劑及其具體的運營進行分析可以知道，脫硝系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行和后續(xù)催化劑的再生產(chǎn)關系的主要影響因素是機械強度，而催化劑的機械強度變化由催化劑的生產(chǎn)條件決定。當煙塵濃度比較高的情況下，催化劑的濃度就不應該過低，因為如果催化劑內(nèi)壁過薄，其內(nèi)部的孔通道可能會因為磨損過度而斷裂，如果單純的增加內(nèi)壁，也可能會產(chǎn)生增加成本，增加反應器的煙氣阻力，增加硫氧化物的轉(zhuǎn)化率等一系列的問題，所以在設計的時候應該充分考慮壁厚。

3 結束語

通過本文的分析，對燃煤電廠SCR煙氣脫硝改造工程關鍵技術有了充分的了解，從而促進我國燃煤電場的煙氣脫硝改造技術的進一步發(fā)展，促進我國燃煤產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

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