火力發(fā)電廠脫硝技術(shù)研究

大氣網(wǎng)訊:摘要：目前我國的大氣污染現(xiàn)象是我國急需解決的環(huán)境污染問題之一，而我國的火力發(fā)電廠是降低污染物的關(guān)鍵所在，光化學(xué)煙霧會對人們的身體健康產(chǎn)生一定危害，為了確保人民的生命安全，因此必須做好火力發(fā)電廠脫硝，對此技術(shù)給予有效應(yīng)用?；诖?，本文結(jié)合火力發(fā)電廠脫硝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了煙氣處理法與SCR脫硝工藝，以望為發(fā)電廠脫硝技術(shù)的合理應(yīng)用提供一定參考。

1引言

一直以來，中國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費國，也是當(dāng)今世界上以煤為主的能源消耗大國，而發(fā)電煤耗高、能源利用率低，加劇了煤炭燃燒造成的環(huán)境污染，因此，清潔煤發(fā)電技術(shù)在我國的推廣具有重大的現(xiàn)實意義。

2煙氣脫硝技術(shù)概述分析

一般而言，電廠燃煤鍋爐常用的脫硝技術(shù)可分為：爐內(nèi)脫硝和煙氣脫硝。爐內(nèi)脫硝是指燃燒過程中抑制NOX生成，即低NOX燃燒技術(shù)，屬燃燒中控制技術(shù);煙氣脫硝是指對燃燒生成后的NOX進(jìn)行脫除，屬燃燒后控制技術(shù)。電廠脫硝前期的脫硝技術(shù)以低NOX燃燒技術(shù)開發(fā)為主，因為中國燃用煤種多、范圍廣，致使這些技術(shù)在應(yīng)用中遇到了一些困難，但此技術(shù)投資小，能夠降低NOX排放值的30%-50%，因此要進(jìn)一步降低NOX的排放，必須采用煙氣脫硝技術(shù)。

在我國火力發(fā)電廠的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，并獲得廣泛應(yīng)用的狀況下，其生成的氫氧化物嚴(yán)重的威脅到人類的日常生活，因此必須要對此給予遏制?；鹆Πl(fā)電廠要設(shè)法降低污染?，F(xiàn)階段在火力發(fā)電廠中應(yīng)用比較廣泛的一項技術(shù)即為煙氣脫硝技術(shù)，此項技術(shù)能對其中產(chǎn)生的氮氧化物給予較好的處理，具有重要的現(xiàn)實作用。

3火電廠鍋爐煙氣脫硝技術(shù)分析

火電廠如果采用SCR或者SNCR脫硝裝置，會對鍋爐產(chǎn)生一定影響，此外會對環(huán)境造成影響。SNCR脫硝技術(shù)常用的還原劑為尿素。根據(jù)國外經(jīng)驗，煙氣中噴入尿素或者氨，不會造成受熱面的腐蝕，這是因為尿素或氨只有和煙氣中的某些成分相結(jié)合，產(chǎn)生酸性物質(zhì)并沉積在這些受熱面上時，才能造成受熱面腐蝕。還原劑噴射區(qū)受熱面的溫度和煙氣的溫度均很高，無法形成有害物質(zhì)。

3.1 SCR脫硝催化劑選型分析

假設(shè)某鍋爐煙塵濃度為45g/Nm3。為保證現(xiàn)階段煤種情況下脫硝裝置正常運行，在催化劑選型時推薦用蜂窩式催化劑，反應(yīng)器設(shè)計尺寸為10m×12m。接合反應(yīng)器的尺寸及催化劑模塊尺寸催化劑模塊尺寸為1906×966。根據(jù)煙塵濃度及灰份情況以及爐后框架尺寸催化劑選型方案建議考慮為蜂窩式或板式。

3.2 SCR脫硝催化劑檢驗分析

依據(jù)《催化劑單元外觀檢驗作業(yè)指導(dǎo)書》加以驗證是否合格。

3.3 注意事項

在操作過程中要防止催化劑老化。因為催化劑化學(xué)壽命到達(dá)極限時需重新加裝或更換新的催化劑層。當(dāng)采用單層催化劑布置時由于單層催化劑所需用量較大在重新加裝或更換催化劑時其一次性更換量較大不利于經(jīng)濟(jì)運行。具體辦法是預(yù)計催化劑活性會按指數(shù)規(guī)律隨時間的減弱這表示開始運行時減活速度快隨著催化劑的老化減活速度變慢。即便采取上述措施也會因外界因素存在一些問題。

4煙氣處理法分析

4.1脈沖電暈等離子體法以及電子束照射法

此方法必須要借助高能電子，并且生成自由基，NO就會發(fā)生氧化反應(yīng)生成NO2，之后發(fā)生H2O、NO2以及NH3作用，從而生成NH4NO3，其可以作為化肥，同時要進(jìn)行回收利用。

4.2吸附法

現(xiàn)在我國常用的吸附劑包括泥煤、活性炭以及硅膠等。諸多吸附劑能夠?qū)O催化氧化為NO2，之后對水或可用水進(jìn)行吸收，此方法需要用到較大的設(shè)備，還需使用大量的吸附劑，具有非常大的投資成本。

4.3微生物法以及液膜法

微生物法即為在具有外加碳源的前提下，選用合適的脫氮菌，借助的氮源即為NOX，NO2溶于水生成NO3，然后二氧化氮會被生物還原成氮氣，但是一氧化氮會被吸附在微生物表面，然后又被微生物逐漸還原成氮氣；國外也在廣泛的使用液膜法，并對其開展了大量研究。目前，此2種方法都還處在發(fā)展階段。

作為一種比較成熟的方法，SCR技術(shù)還應(yīng)該不斷的改進(jìn)與完善。其借助于催化劑的作用，當(dāng)達(dá)到280℃至420℃的煙氣溫度時，將氮噴入，最終會把NOX逐漸還原為H2O以及N2。

5 SCR脫硝工藝分析

5.1 SCR灰斗、SCR旁路以及反應(yīng)器的設(shè)置

在高塵區(qū)安裝反應(yīng)器時，要注意其位置上飛灰含量的高度，從而防止飛灰會堵塞催化劑，以及對其的防磨損程度；在將反應(yīng)器安裝在低塵區(qū)的時候，應(yīng)該借助換熱器等裝置激發(fā)催化劑的反應(yīng)活性。為了方便檢修SCR故障，為了防止機(jī)組出現(xiàn)損耗，應(yīng)該設(shè)置SCR旁路。在SCR反應(yīng)器中會產(chǎn)生積灰，為了防止SCR中含有的催化劑自身的催化功能遭到破壞，應(yīng)該設(shè)置SCR灰斗，從而有效降低進(jìn)入空氣預(yù)熱器里的灰分?jǐn)?shù)量。

5.2 SCR法煙氣脫硝特點與工藝流程

此方法的工藝流程中包括了控制系統(tǒng)、貯氨、噴氨、混氨以及反應(yīng)塔系統(tǒng)等。汽車會將液氮輸送至液氨儲罐內(nèi)進(jìn)行貯藏，儲罐溫度決定著無水液氨的實際儲存壓力。在蒸發(fā)器里的熱水以及蒸汽的作用下，液氮會被減壓蒸發(fā)然后送到氨蒸發(fā)罐，借助于鼓風(fēng)機(jī)的作用，將和氮量形成相應(yīng)比例的空氣鼓入空氣與氮氣混合器內(nèi)，再借助于噴嘴的作用被注入至煙道隔柵內(nèi)，于是和原煙氣發(fā)生混合。煙氣在和一些旁路高溫?zé)煔獍l(fā)生混合調(diào)溫以后，會逐漸進(jìn)入反應(yīng)塔內(nèi)，然后借助于催化劑的催化作用，煙氣內(nèi)含有的NOX以及NH3會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

6火電廠鍋爐煙氣脫硝建議

在配套措施方面，為促進(jìn)火電廠鍋爐煙氣脫硝工作順利的推進(jìn)，還應(yīng)出臺相關(guān)配套措施。對于普遍存在的脫硝工程改造、建設(shè)及運行資金缺口大等問題，除通過價格政策逐步解決外，還可通過環(huán)保專項補(bǔ)助資金等方式予以解決。還需加強(qiáng)火電脫硝監(jiān)管，可借鑒脫硫電價經(jīng)驗，將脫硝設(shè)施在線監(jiān)測系統(tǒng)同步接入環(huán)保部門和電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)。加大對脫硝關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的支持力度，鼓勵技術(shù)創(chuàng)新和自主化。

除此之外，在脫硝電價方面，為了有效的發(fā)揮出價格政策的引導(dǎo)作用之外，將會在最大的限度上促進(jìn)火電脫硝設(shè)施建設(shè)以及改造，確保脫硝設(shè)施可以全面進(jìn)行投運，不斷鼓勵企業(yè)提高其運營的能力以及減排效率，站在短期的角度來看的話，脫硝電價補(bǔ)貼應(yīng)該適當(dāng)提高。而站在中長期的角度來看的話，應(yīng)該不斷完善脫硝電價補(bǔ)貼的政策?？梢砸罁?jù)實際的項目慢慢到位實現(xiàn)加價；還可以依據(jù)煤種和項目類型，確定不同的電價補(bǔ)貼。

7結(jié)束語

總而言之，近年來我國的火力發(fā)電廠中應(yīng)用的煙氣脫硝技術(shù)已經(jīng)獲得一定的發(fā)展。在全球環(huán)境不斷發(fā)生改變的新時期，火力發(fā)電廠中應(yīng)用的煙氣脫硝技術(shù)也在持續(xù)的發(fā)展及改進(jìn)，為了降低對環(huán)境造成的污染，為了促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，火力發(fā)電廠要積極的探索，通過不停的努力進(jìn)而解決在實踐之中存在的種種問題，不斷加快立足于我國物質(zhì)及技術(shù)基礎(chǔ)的相關(guān)研究應(yīng)用的試點工作，不斷的完善煙氣脫硝技術(shù)，從而減少環(huán)境污染，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。