摘要：隨著社會的不斷進步以及經濟的迅猛發(fā)展，我國能源利用率逐步擴大，面臨著日益嚴峻的環(huán)境形勢，為實現(xiàn)對環(huán)境的優(yōu)化保護，火電廠在實際的運行過程中需合理運用高效的脫硝技術，旨在降低氮氧化物的排放量，起到良好的環(huán)境保護效果。

關鍵詞：火電廠；煙氣脫硝；氮氧化物

中圖分類號：X701 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）12-0061-03

就目前的情況來看，在火電廠日常運行過程當中時常會向外部環(huán)境中排出大量的氮氧化物，如此大量地排放會催生光化學煙霧以及酸雨問題，導致人們的身體健康遭遇較大威脅。一般來說，通常能夠將氮氧化物的形成機理劃分為燃料型、熱力型以及快速型三個類型內容，其中，燃料型氮氧化物指的是氮化合物在實際的燃燒進程當中通過氧化作用而形成的氮氧化物，熱力型氮氧化物則指的是空氣中的氮氣與氧氣在高溫燃燒之下生成的氮氧化物（該物質的生成是跟氧氣濃度以及燃燒溫度、氣體在高溫區(qū)的停留時間息息相關的），快速型氮氧化物指的是由火焰邊緣所產生的氮氧化物（該物質生成量相對較少，通常不對其展開研究）。近年來，伴隨著全球日益嚴峻的環(huán)境形勢，世界各國均對氮氧化物提供愈發(fā)高的排放要求，我國火電企業(yè)為充分滿足相應環(huán)保要求，則需優(yōu)化運用高效的脫硝技術。

1 火電廠煙氣脫硝技術簡析

一般來說，針對火電廠氮氧化物展開燃燒后控制所涉及的相關應用技術可被稱作是煙氣脫硝技術，該技術的主要特征是能夠把煙氣中所形成的氮氧化物固定下來而后還原成氮氣，擁有較高的工作效率，可謂是一種潛力較大的脫硝技術，在火電廠運行過程中有著較為廣泛的應用。

1.1 選擇性催化還原脫硝技術

在火電廠實際的運行過程當中，為充分實現(xiàn)氮氧化排放量的有效降低，則需針對燃燒后所形成的煙氣實施合理的脫硝處理，就目前的情況來看，濕法以及干法、半干法是三種主要的線形煙氣脫硝技術。對比而言，干法中所涉及的SCR技術能夠在火電廠中獲得可靠運用，該項技術更顯成熟。從上世紀七十年代開始，歐洲及日本首先開始使用SCR技術應用于燃油及燃氣電廠鍋爐工作中，自上世紀八十年代，該項技術在燃煤電廠鍋爐中獲得較為廣泛的合理運用。具體來說，可將SCR技術解釋為，在催化劑條件下，運用NH3及一氧化碳（或者是其他類型的碳氧化物）當作是還原劑，使其跟存在于煙氣的一氧化氮進行反應還原出氮氣與水；對應的反應溫度達到300℃～450℃，則能夠獲取70%～90%的脫硝率。其中，NH3-SCR技術可靠性更強，現(xiàn)如今，該項技術在全世界獲得較為廣泛的合理應用。將NH3當作是還原劑材料的時候，SCR反應對應的化學方程式是

4NH3+4NO+3O2→4N2+6H2O

通過分析該化學式后不難發(fā)現(xiàn)，SCR反應屬于氧化還原反應，所以其所遵循的是氧化還原機理。在整個SCR系統(tǒng)當中，會對整個過程造成直接影響的關鍵參數(shù)涵蓋有氧氣濃度以及水蒸氣濃度、煙氣流速、煙氣溫度、氨滑移及催化劑等方面內容。

1.2 低溫SCR技術

一般來說，該項技術主要指的是SCR反應總所使用的催化劑對應溫度通?？刂圃?20℃～300℃范圍內，甚是會是更低的溫度狀況，研究探索運用NH3進行氮氧化物的選擇性還原這項低溫SCR工藝雖基本取得良好的成績，但是相較于其他類型的煙氣脫硝技術或者是中高溫度的SCR工藝而言，針對低溫SCR展開研究的具體目的在于幾個方面的內容，第一，低溫催化劑的活性、選擇性與自身固有特性；第二，硫酸氨、氧化亞氮以及硝酸銨所受到的溫度環(huán)境及煙氣成分對其的影響；第三，針對低溫條件下催化劑給予水蒸氣的影響展開合理性研究。

1.3 選擇性非催化還原脫硝技術

選擇性非催化還原脫硝技術又可被稱作是SNCR，其主要指的是將NH3及尿素等還原劑噴入到鍋爐爐膛折焰角上方位置或者是再熱器、過熱器等對應的水平煙道位置，進行該反應的溫度通常是800℃～1000℃。若是溫度高于1000℃，則NH3可被氧化成為為氮氧化物，若是溫度低于800℃則對應脫硝率處于較低水平，此時SNCR脫硝技術對應的脫硝效率是30%～50%，極易導致氨氣逃逸，催生嚴重的環(huán)境污染狀況。針對現(xiàn)有的中小型鍋爐實施改造能夠實現(xiàn)對該項工藝的有效運用，其所涉及的投資費用相對較低些，但是會催生較大逃逸率及較低的脫硝效率。SCR、低氮氧化物燃燒器以及再燃燒技術等等多項技術跟SCNR技術的聯(lián)用可謂是現(xiàn)今SCNR技術的主要發(fā)展方向。經過研究可以知道，SCNR對應的脫硝率處于60%以上時，SCR技術與SCNR技術聯(lián)用能夠起到良好經濟可行目的；將SCR技術與在燃燒技術聯(lián)用則能夠獲取高達80%的脫硝效率；聯(lián)用SNCR技術與低氮氧化物燃燒技術，相較于單獨運用SCNR技術而言，其效果提升45%之多。

2 SCR技術的有效運用

通常，SCR反應器一般都是除塵器設備前進行合理設置的，由于形成數(shù)量較多的飛灰，易導致壓力損失的增加以及催化劑磨損堵塞的問題情況出現(xiàn)，為實現(xiàn)問題的良好解決，則需把催化劑材料固定于不銹鋼版面位置或者是將其制作成蜂窩的形狀。就目前的情況來看，蜂窩式、波紋板式及平板式是三種主要的SCR催化劑結構形式，具體來說，蜂窩式催化劑為均質催化劑，對應的特征優(yōu)勢在于單位體內所擁有的催化劑活性相對較高，獲取同樣的脫硝效率時需要的催化劑體積相對較小些；波紋板式催化劑能夠有機融合板式催化劑跟蜂窩式催化的相關特征優(yōu)勢，擁有耐熱性強、抗沖擊性能優(yōu)良、重量輕、抗毒性良好、二氧化硫氧化率較低等等優(yōu)點，可是該種催化劑所擁有抗磨損性能相對較差些，其在實際含灰量比較低的煙氣環(huán)境中較為適用；平板式催化劑表面積相對較小，其模塊擁有較低的活性與較大的重量，其床層壓力損失相對較低，具備有良好的抗腐蝕與抗磨損性能，適用于高塵環(huán)境中。

通過研究不難發(fā)現(xiàn)，在各個火電廠發(fā)電機組中運用SCR技術能夠獲取較為良好的應用效果，當?shù)趸锏呐欧艥舛瓤煽刂圃诿苛⒎矫?8～57毫克的范圍內時，能夠取得高達80%以上的脫硫效率，且能夠從充分符合相關標準及限值要求。進口氮氧化物的濃度通常實在每立方米265～472毫克范圍之內，選擇性非催化還原法即SNCR技術對應的脫硝效率是40%左右，若是未能取得良好的技術突破，運用SNCR技術實施煙氣脫硝則是難以達到對應的限值要求的。

3 結語

綜上，火電廠煙氣脫硝工作的重要性不容忽視，其在火電廠運行中占據(jù)著重要的應用地位，SCR作為目前的主流的脫硝技術，其效率較高，且甚為成熟，能夠達到良好的脫硝目的，廣為火電廠所用。

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作者簡介：崔健（1976—），男，陜西漢中人，大唐隴東能源有限公司工程師，研究方向：電廠熱工自動化。