燃煤電站鍋爐脫硝技術(shù)的運(yùn)用探究

佟得吉

摘? 要：為了解決煤炭污染問題，該文以煤炭電站鍋爐污染作為主要研究內(nèi)容，利用噴氨系統(tǒng)、稀釋混合計(jì)量系統(tǒng)、氨水儲(chǔ)蓄供應(yīng)系統(tǒng)、卸車系統(tǒng)，構(gòu)建脫硝系統(tǒng)，探究鍋爐脫硝效率受氨水濃度、氨氮比影響，并分析NOX受過剩氧量影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，降低負(fù)荷，控制氨水濃度在3.8%左右，增加氨氮比，降低氧氣濃度，有助于燃煤電站鍋爐脫硝效率的提升。

關(guān)鍵詞：SNCR脫硝技術(shù)? 鍋爐? 優(yōu)化處理

中圖分類號(hào)：X773 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）09（a）-0065-02

我國是煤炭消耗大國，產(chǎn)生煤炭污染較多，導(dǎo)致環(huán)境日漸惡劣，引起了我國環(huán)境治理部門重視[1]。該文采用SNCR脫硝技術(shù)，對(duì)燃煤電站鍋爐處理，減少污染物排放，從而達(dá)到提高環(huán)境質(zhì)量目的。

1? SNCR脫硝技術(shù)研究

目前，減少煤炭鍋爐污染物排放方法主要有3種，包括SNCR/SCR聯(lián)合脫銷方法、SNCR選擇性非催化還原法、SCR選擇性催化還原方法。第一種處理方法成本較高，且工藝流程比較復(fù)雜;第二種處理方法工藝簡單，成本較低;第三種處理方法成本較高，且對(duì)應(yīng)用環(huán)境要求較高。因此，該文選取SNCR方法作為鍋爐脫硝核心技術(shù)[2]。

SNCR脫硝技術(shù)是一種可以直接還原煙氣中NO的高效工藝，無需借助催化劑，反應(yīng)溫度范圍850℃～1150℃，向其中添加還原劑，使得煙氣各物質(zhì)分解，得到H2O和N2。其中，還原劑可以選取氨水、氮?dú)?、尿素等稀釋溶液，控制溫?50℃～1150℃，經(jīng)過還原反應(yīng)獲取H2O和N2[3]。該處理方法選取尾部煙道或者爐膛作為反應(yīng)裝置，提高鍋爐脫硝效率，以此彌補(bǔ)傳統(tǒng)處理方法存在的不足。

2? SNCR脫硝技術(shù)在燃煤電站鍋爐處理中的應(yīng)用

2.1 工程簡介

該文以CFB鍋爐脫銷工程為例，探究SNCR脫硝技術(shù)在燃煤電站鍋爐處理中的應(yīng)用方案及效果分析。

此工程鍋爐為“H”結(jié)構(gòu)，在其兩側(cè)設(shè)置4個(gè)分離器，并為每一組分離裝置提供一個(gè)外置床，露天布置。如表1所示為鍋爐參數(shù)設(shè)計(jì)表。

根據(jù)表1中的參數(shù)，搭建脫硝系統(tǒng)，控制好溫度及壓力，采取連續(xù)排污處理，去除燃煤電站鍋爐污染物。

2.2 技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)搭建

該文利用噴氨系統(tǒng)、稀釋混合計(jì)量系統(tǒng)、氨水儲(chǔ)蓄供應(yīng)系統(tǒng)、卸車系統(tǒng)，構(gòu)建脫硝系統(tǒng)。為了保證加入還原劑可以按照預(yù)期方案發(fā)生反應(yīng)，該研究從廠外采購濃度為20%的氨水作為還原劑，利用卸氨泵卸載，使其進(jìn)入氨水儲(chǔ)蓄罐當(dāng)中，從輸送泵流出，向其中添加除鹽水試劑加以稀釋，得到5%濃度氨水。利用此氨水溶劑制定脫硝還原反應(yīng)，將其噴入分離器煙道煙氣中，得到還原物質(zhì)。

2.3 應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究

利用搭建好的系統(tǒng)平臺(tái)，探究鍋爐脫硝效率受氨水濃度、氨氮比影響，并分析NOX受過剩氧量的影響大小。

（1）鍋爐脫硝效率受氨水濃度影響分析。

將經(jīng)過稀釋處理后的不同濃度氨水投入到鍋爐中，與鍋爐中物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，待其擴(kuò)散后分析煙氣混合情況，通過觀察生成氣體煙氣大小，判斷鍋爐脫硝效率受氨水濃度影響大小。當(dāng)經(jīng)過稀釋處理后的氨水濃度較高時(shí)，氨水不易在鍋爐中擴(kuò)散，與鍋爐中煙氣發(fā)生反應(yīng)得到的氣體混合效果較差，此空間中的氣體分布不均勻，對(duì)鍋爐脫硝效率造成了較大影響。當(dāng)經(jīng)過稀釋處理后的氨水濃度較低時(shí)，需要使用大量除鹽水加以處理，才能夠達(dá)到預(yù)期煙氣處理效果，這種處理方式將增加脫硝成本。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)調(diào)整，負(fù)荷調(diào)制到250MW以上，將氨水濃度稀釋到5%～6%，此時(shí)開啟系統(tǒng)進(jìn)行鍋爐脫硝處理。另外，調(diào)節(jié)負(fù)荷大小及氨水濃度，當(dāng)負(fù)荷低于250MW，氨水濃度為3%～5%。分別探究這兩種情況下鍋爐脫硝效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，低負(fù)荷情況下，控制氨水濃度在3.8%左右時(shí)，可以得到最佳鍋爐脫硝效率。

（2）鍋爐脫硝效率受氨氮比影響分析。

該研究通過控制氨氮比，探究鍋爐脫硝效率變化情況。如表2所示為鍋爐脫硝效率受氨氮比影響分布統(tǒng)計(jì)表。

通過觀察表2中的數(shù)據(jù)可知，從整體來看，隨著氨氮比的增加，NOX排放量隨之減少，呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)，與此同時(shí)，脫硝效率逐漸增加。當(dāng)氨氮比達(dá)到2.7時(shí)，產(chǎn)生脫硝效率。

（3）NOX受過剩氧量的影響分析。

通常情況下，鍋爐煙氣在氧化性環(huán)境下容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成NOX。當(dāng)剩氧量較大時(shí)，NOX排放濃度將有很明顯的提升。

此次實(shí)驗(yàn)通過降低氧氣濃度，控制氧與氮的反應(yīng)，生成NOX。而后再二次風(fēng)口通入氧氣，布設(shè)風(fēng)層，此時(shí)鍋爐中生成N2。此操作步驟可以有效抵御燃料型NOX的形成。另外，調(diào)大氧氣濃度，此時(shí)鍋爐中將生成大量的NOX，導(dǎo)致氣體排放量較大，影響鍋爐脫硝處理。

3? 結(jié)語

該文圍繞鍋爐脫硝問題展開研究，選取SNCR脫硝技術(shù)作為脫硝優(yōu)化處理核心技術(shù)，開展鍋爐脫硝實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，低負(fù)荷情況下，控制氨水濃度在3.8%左右時(shí)，可以得到最佳鍋爐脫硝效率;增加氨氮比，可以提高脫硝效率;降低氧氣濃度，能夠有效抵御燃料型NOX的形成。

參考文獻(xiàn)

[1] 張巍，盧程，董鵬飛，等.銅系低溫選擇性催化還原脫硝催化劑的研究進(jìn)展[J].化工進(jìn)展，2018（10）：3858-3866.

[2] 龐子濤，黃思齊，宋永吉，等.燃煤煙氣同時(shí)脫硫脫硝技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望[J].現(xiàn)代化工，2019，39（1）：12.

[3] 廖永進(jìn)，余岳溪，范軍輝.鍋爐低負(fù)荷下SCR入口煙溫提升方案對(duì)比研究[J].鍋爐技術(shù)，2018（5）：15-23.