燃煤锅炉烟气中脱硝技术的应用研究

燃煤锅炉烟气中脱硝技术的应用研究

发表时间：2019-01-09T10:23:02.943Z 来源：《电力设备》2018年第24期作者：包文斌[导读] 摘要：随着经济和各行各业的快速发展，我国化工行业发展也十分快速。 (身份证号码：63010519890307XXXX 青海宁北发电有限责任公司) 摘要：随着经济和各行各业的快速发展，我国化工行业发展也十分快速。燃煤锅炉可选用的NOx减排控制技术包括燃烧前脱硝技术、燃烧中脱硝技术和燃烧后脱硝技术。燃烧前脱硝技术主要是使用低氮燃料，但限于我国的资源结构和能源政策，实现低氮燃料大规模使用还存在一定问题。燃烧中脱硝技术又名低氮燃烧技术，主要是通过改变燃料的燃烧环境从而减少燃烧过程中NOx的产生，但低氮燃烧技术

存在降低电厂燃烧效率且脱硝效率不高的问题，单纯靠低氮燃烧技术无法达到NOx排放标准，目前该技术的应用是与燃烧后脱硝技术相结合。燃烧后脱硝技术又名烟气脱硝技术，主要包括湿法脱硝技术和干法脱硝技术，烟气脱硝技术的脱硝效率较高，是降低NOx排放最有效的方法。近年来，较多的学者对烟气脱硝技术取得一定的进展，下面对烟气脱硝技术的研究及应用进行分析总结。

关键词:脱硝技术;燃煤锅炉;改造

引言

节能环保理念是推动我国电力行业发展的核心部分。电力企业燃煤锅炉使用的脱硝技术对于降低氮氧化物起到了有效的作用。脱硝技术主要包含SCＲ与SNCＲ两种方法，本文阐述脱硝技术相关理论，探讨传统技术改造方案，从而使脱硝技术在电力企业燃煤锅炉中得到顺利实施。

1．燃煤锅炉烟气的组成和危害分析煤炭作为主要的能源资源，在全世界的范围内被普遍的应用。煤炭资源属于一种不可在生的自然资源，因此，我们对其应该进行合理的开发及应用，将其发挥的效益达到最大化。

1.1燃煤锅炉烟气的组成分析

煤炭在燃烧的过程中可以划分为不完全燃烧及完全燃烧两大类。当煤炭资源不完燃烧时会在烟气中残余大量的一氧化碳及少量的二氧化硫、二氧化碳等有害气体。与此同时，煤炭资源在完全燃烧时会在烟气中残余大量的二氧化碳及少量的二氧化硫。

1.2燃煤锅炉烟气的危害分析

当这些有害气体直接排放到大气中，其直接的危害既是对空气的污染，进而影响人类的健康。与此同时，二氧化硫及二氧化氮等化学物质还会造成酸雨的出现，这些物质随着雨水进入到土壤会造成很大的伤害。目前，城市中雾霾的产生与燃煤锅炉烟气的排放具有直接的关系。

2．脱硝技术

2.1碱液吸收法

碱性溶液吸收NO2或一定比例的NO/NO2混合气体有较好的效果，可用碱液吸收NOx达到脱硝的目的。常见的碱性吸收液有氢氧化物(钾、钠、镁等)和弱酸盐等物质形成的碱液，例如纯碱、火碱、石灰乳、氨水等。该法的原理是碱液与NOx反应生成硝酸盐和亚硝酸盐，生成的盐类可通过蒸发结晶分离从而回收利用，但NO难溶于水和碱液，当NO/NO2气体的摩尔比高于0.5时，NO几乎不能被吸收，因此该方法只适用于NO2含量较高的烟气，对燃煤锅炉(NO占总NOx的90%以上)而言，该方法的脱硝效率低，因此不被采用。

2.2液相催化法

液相催化法的原理是以湿法脱硫为基础，将催化剂(Fe3+、Mn2+)和吸收剂(NH3)相耦合，液相催化氧化NOx达到烟气脱硝的目的。采用NH3中和Fe3+液相催化氧化同时脱硫脱硝，脱硫率可达90%以上，脱硝率为50%。所用的络合法是在液相中实现NO的催化氧化，在紫外光作用下促进Co的还原，保持溶液的催化活性，脱硫率可达100%，脱硝率达80%。目前国内外对该方法研究较少，但可实现脱硫脱硝一体化且有较高的脱硫率和脱硝率，该方法值得深入研究。

2.3同步脱硫脱硝技术应用研究

对于烟气的同时脱硫脱硝技术还未实现大范围应用的效果，其主要的方式是等离子法、液体吸收法及固体吸附法三种。首先，通过等离子进行脱硫脱硝是通过电子束照射实现的一种方法。在此过程中，通过加速器电子束被高压电源电晕放电达到脱硫脱硝的目的。其次，液体吸收法主要涵盖了络合物吸收及氯酸氧化两种方法。络合物吸收是在碱性或中性液体中加入二价铁的形式，通过化学作用形成络合物，进而形成含有氮的络合物。最后，固体吸附法，其主要是通过催化的方式达到吸附的目的。在此过程中吸附且氧化催化烟气中的二氧化硫，将其变为硫酸盐，进而将氮氧化合物变为氮气，达到脱硫脱硝的目的。 3．传统锅炉脱硝技术改造方案 3.1SNCＲ脱硝的改造

通过对传统锅炉脱硝设备中加入一些还原剂，使该设备在不运用催化剂的情况下，将煤粉燃料产生的氮氧化合物转化为水与氮，这两种物质对于环境无污染。SNCＲ脱硝技术的改造需要添加还原剂稀释、输送、剂量控制记忆喷射等装置设备。SNCＲ脱硝技术的改造成本不高，改造工艺十分简单，周期也较短，并且需要新增的设备占地面积也小，改造以后所需要的设备运行费用较低。由此，对大部分传统锅炉设备进行改造，其运用范围广泛。通过对SNCＲ脱硝技术的改造运用，可以使脱硝率提升30%～50%。有些锅炉设备在进行改造后，脱硝率可达60%以上，拥有非常好的经济效益与生态效益。

3.2SCＲ脱硝技术的改造

SCＲ脱硝技术的改造要依据锅炉情况进行改造设计，通过在锅炉底部设置一个烟道或改造锅炉中的省煤器来进行，在不改变锅炉基本结构的情况下，在传统设备上进行催化剂设备的装置，对锅炉的运行不产生影响，脱硝效率有很大的提升。 4．燃煤锅炉烟气治理的有效措施研究 4.1有效开发绿色环保新能源

应用绿色环保新能源代替燃煤技术可以有效的提升整体环境质量。为了跟好的改善燃煤锅炉烟气治理的难题，应大力支持开发新型无污染能源。这也需要相关的研究者不断的探索尝试，开发绿色新能源是一项任重道远的难题。

4.2不断研究开发脱硫脱硝新技术

燃煤锅炉在进行烟气排放的过程中，主要的污染物就是含有硫、碳及氮化合物。因此，在对烟气治理的过程中，对其排放到大气前的步骤进行有效的治理。应用现代科技不断创新脱硫脱硝的新技术，达到综合治理的目的。

4.3进一步推广除尘技术及除尘设备

对于燃煤锅炉烟气治理必须结合科学技术进行治理，应用科学手段将烟气中的有害物质进行有效的清除。进一步改进除尘技术手段，推广除尘设备，推广除尘设备也是烟气治理中最为有效、最直接的方式。

5.结语

脱硝技术的工艺流程简单、易操作、运行费用低、可循环利用，并且可达到脱硫脱硝一体化的目的，但在工业应用中还存在一定缺陷，还需解决三个问题:开发低价吸收液以减少投资成本，对脱硝废水进行回收利用以防止废水二次污染，与湿法脱硫技术相结合以提高湿法脱硫脱硝效率。在传统煤粉锅炉的改造过程中运用脱硝技术，必须从锅炉自身的情况出发，合理、科学地运用脱硝技术，不仅需要保障脱硝率符合环境保护标准，也需要对企业脱硝过程中所产生的费用进行有效的控制，从而使脱硝技术的运用价值达到最大化。

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