當前，環境污染已經成為了阻礙國家以及社會長遠發展的一個主要因素，作為環境污染的一個重要表現形式，大氣污染必須要得到重視，這樣才能最大程度的踐行可持續發展戰略，以使我國能夠得到更加長遠的進步。火電廠鍋爐煙氣中含有氮氧化物，這是導致大氣污染的主要物質之一，因此，如果煙氣沒有經過處理便被排放到大氣中，必定會造成環境污染。煙氣同時脫硝技術的應用對于解決上述問題具有較好的效果，因此有必要對其進行分析和探討。

1對脫硝技術進行分類

針對火電廠(chang)中(zhong)對NO控(kong)制的(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)(shu)主要分為兩(liang)類(lei)，一種(zhong)(zhong)是(shi)(shi)在燃(ran)燒(shao)的(de)(de)過程中(zhong)對爐(lu)(lu)內氮氧化(hua)(hua)物控(kong)制的(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)(shu)，主要的(de)(de)特(te)點是(shi)(shi)控(kong)制在燃(ran)燒(shao)過程中(zhong)NO的(de)(de)生(sheng)成，包(bao)括對爐(lu)(lu)型及設計參數的(de)(de)選擇、運(yun)行的(de)(de)調(diao)整技(ji)術(shu)(shu)(shu)，除此還(huan)(huan)有對控(kong)制燃(ran)燒(shao)過程中(zhong)所(suo)生(sheng)成的(de)(de)燃(ran)燒(shao)型、熱(re)力型及快速型三(san)種(zhong)(zhong)機理的(de)(de)氮氧化(hua)(hua)物；還(huan)(huan)有一種(zhong)(zhong)是(shi)(shi)燃(ran)燒(shao)后的(de)(de)控(kong)制技(ji)術(shu)(shu)(shu)，也就是(shi)(shi)煙氣脫(tuo)硝技(ji)術(shu)(shu)(shu)，主要的(de)(de)特(te)點就是(shi)(shi)把煙氣所(suo)生(sheng)成的(de)(de)NO固(gu)定成為氮氣。爐(lu)(lu)內的(de)(de)氮氧化(hua)(hua)物控(kong)制技(ji)術(shu)(shu)(shu)一般是(shi)(shi)以降低鍋爐(lu)(lu)熱(re)力效率為代價，其中(zhong)爐(lu)(lu)后的(de)(de)煙氣脫(tuo)硝技(ji)術(shu)(shu)(shu)中(zhong)的(de)(de)選擇性(xing)催化(hua)(hua)還(huan)(huan)原法(fa)，效率比(bi)較(jiao)高，是(shi)(shi)一種(zhong)(zhong)比(bi)較(jiao)有潛力的(de)(de)脫(tuo)硝技(ji)術(shu)(shu)(shu)。

2爐內脫硝技術的生成

對于(yu)NO生(sheng)成(cheng)主要有兩(liang)種(zhong)(zhong)機理，爐(lu)內的(de)(de)脫硝(xiao)技術(shu)也可以(yi)(yi)分為兩(liang)種(zhong)(zhong)類(lei)(lei)型(xing)。第一類(lei)(lei)，是(shi)對爐(lu)內燃(ran)燒(shao)的(de)(de)溫(wen)度(du)降(jiang)(jiang)低(di)，這樣(yang)可以(yi)(yi)減少熱力(li)型(xing)NO的(de)(de)生(sheng)成(cheng)；第二類(lei)(lei)，是(shi)營造煤粉著火(huo)區域(yu)的(de)(de)還原性(xing)氣氛以(yi)(yi)減少燃(ran)料型(xing)的(de)(de)NO生(sheng)成(cheng)，在具體的(de)(de)應用上，經(jing)常會出現兩(liang)種(zhong)(zhong)技術(shu)綜合(he)的(de)(de)情況，既可以(yi)(yi)降(jiang)(jiang)低(di)燃(ran)燒(shao)的(de)(de)溫(wen)度(du)，也可以(yi)(yi)降(jiang)(jiang)低(di)著火(huo)區域(yu)的(de)(de)氧氣濃度(du)。

用改變燃燒(shao)(shao)條(tiao)件的(de)(de)(de)(de)辦(ban)法，來對NO的(de)(de)(de)(de)排(pai)放(fang)進行(xing)降(jiang)低，統稱為低NO燃燒(shao)(shao)技術(shu)。低NO燃燒(shao)(shao)技術(shu)主(zhu)要包(bao)括(kuo)低氧的(de)(de)(de)(de)燃燒(shao)(shao)、分(fen)級(ji)的(de)(de)(de)(de)燃燒(shao)(shao)及延(yan)期的(de)(de)(de)(de)再循環(huan)。任何一(yi)種NO燃燒(shao)(shao)技術(shu)都會涉及到爐膛(tang)燃燒(shao)(shao)的(de)(de)(de)(de)安全方面的(de)(de)(de)(de)問題，所以低NO燃燒(shao)(shao)技術(shu)存在著一(yi)定的(de)(de)(de)(de)局(ju)限性，主(zhu)要是可以降(jiang)低NO的(de)(de)(de)(de)排(pai)放(fang)濃度。在對循環(huan)流化床燃燒(shao)(shao)的(de)(de)(de)(de)技術(shu)中(zhong)，把(ba)煤(mei)和脫硫劑一(yi)起送入(ru)增壓(ya)的(de)(de)(de)(de)流化床內(nei)燃燒(shao)(shao)，實踐可以證明(ming)，在流化床懸浮時段噴入(ru)氨，可以使(shi)NO的(de)(de)(de)(de)排(pai)放(fang)量進行(xing)有(you)效的(de)(de)(de)(de)降(jiang)低。

3選擇性催化還原脫硝技術介紹

爐內(nei)的(de)低(di)氮燃(ran)燒(shao)技術比較(jiao)局限性(xing)，為(wei)了可(ke)以使NO進(jin)一步的(de)降低(di)排(pai)放，就需對燃(ran)燒(shao)后的(de)煙氣進(jin)行脫(tuo)硝處理。目前煙氣脫(tuo)硝工藝大致的(de)可(ke)以分為(wei)干法(fa)(fa)、半干法(fa)(fa)及濕(shi)法(fa)(fa)三大類。其中(zhong)干法(fa)(fa)中(zhong)的(de)選(xuan)擇性(xing)催化(hua)還(huan)原法(fa)(fa)在(zai)火電廠中(zhong)是比較(jiao)流行及比較(jiao)成熟的(de)。

選擇(ze)性(xing)催化還原(yuan)(yuan)法脫(tuo)硝(xiao)技術(shu)，是在加入催化劑(ji)的(de)(de)條件(jian)，使用碳氧化合物作為(wei)還原(yuan)(yuan)劑(ji)，把(ba)煙氣(qi)中的(de)(de)NO還原(yuan)(yuan)成為(wei)氮氣(qi)和水；在反應溫度(du)時要控制在300℃-450℃，脫(tuo)硝(xiao)的(de)(de)概率(lv)將會達到70%-90%。這(zhe)種(zhong)技術(shu)比較(jiao)成熟可靠(kao)，在全球的(de)(de)范圍內(nei)特別(bie)是發達的(de)(de)國家中應用比較(jiao)廣泛。

選(xuan)擇(ze)性(xing)催(cui)化(hua)還(huan)原(yuan)法脫(tuo)硝反(fan)應屬于氧化(hua)還(huan)原(yuan)反(fan)應，所以(yi)要遵(zun)循氧化(hua)還(huan)原(yuan)機(ji)理。在選(xuan)擇(ze)性(xing)催(cui)化(hua)還(huan)原(yuan)法脫(tuo)硝系統中，影響選(xuan)擇(ze)性(xing)還(huan)原(yuan)法脫(tuo)硝的過程中最(zui)主要的參數是煙氣(qi)的流(liu)速、氧氣(qi)的濃度、水蒸氣(qi)的濃度及催(cui)化(hua)劑和煙氣(qi)的溫度等。

3.1煙氣的流速

在(zai)選擇性催化(hua)還原(yuan)法脫硝技術最關鍵的(de)(de)(de)參數是煙氣(qi)的(de)(de)(de)流(liu)速，是煙氣(qi)在(zai)催化(hua)劑容積內停留時間的(de)(de)(de)尺度，在(zai)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)程度上決定(ding)反應(ying)物(wu)是否完(wan)全是反應(ying)，也(ye)對反應(ying)器催化(hua)劑的(de)(de)(de)骨架沖(chong)刷和煙氣(qi)的(de)(de)(de)沿程阻力(li)有著(zhu)一(yi)定(ding)的(de)(de)(de)影響，這就要設計出合理的(de)(de)(de)煙氣(qi)流(liu)速來對氣(qi)體充分混(hun)合反應(ying)。

3.2氧氣的濃度

選擇性(xing)催(cui)化還原法脫(tuo)硝(xiao)技術在反(fan)應中需要氧氣(qi)(qi)的(de)參與，當(dang)氧氣(qi)(qi)的(de)濃度(du)值(zhi)增(zeng)加，催(cui)化劑性(xing)能提升到漸近值(zhi)，但氧氣(qi)(qi)的(de)濃度(du)不宜過高，一般需要控制在2%-3%。

3.3水蒸氣的濃度

水蒸氣(qi)的(de)(de)濃度不斷增(zeng)加會使催(cui)(cui)化劑的(de)(de)性能不斷的(de)(de)下(xia)降(jiang)，催(cui)(cui)化劑失效不利于選擇(ze)性催(cui)(cui)化還原脫(tuo)硝(xiao)技術的(de)(de)系(xi)統運行，要對此進行有(you)效的(de)(de)控制。

3.4、SCR脫硝技術

在眾多的(de)脫硝(xiao)技術中(zhong)，選擇性催(cui)化(hua)還原(yuan)法（SCR）是脫硝(xiao)效率最(zui)高，最(zui)為(wei)成(cheng)熟的(de)脫硝(xiao)技術。在日本、歐洲、美(mei)國目前約有300套裝(zhuang)置(zhi)，我國隨著生態文明建設(she)的(de)要(yao)求(qiu)，電廠鍋爐(lu)使用(yong)SCR方(fang)法已成(cheng)為(wei)目前脫硝(xiao)比較成(cheng)熟的(de)主流技術。

3.4.1、SCR法煙氣脫硝原理

在(zai)催化劑(ji)作用下，向(xiang)溫度(du)約280℃～420℃的煙氣中噴人氨，將N0還(huan)原成N2和氮氧化物(wu)。由(you)于該反(fan)應沒有產(chan)生副產(chan)物(wu)，并且裝置結(jie)構簡單，適合于處理大量的煙氣。

3.4.2、SCR煙氣脫硝工藝的影響因素

催(cui)化劑(ji)、溫(wen)度環境及空氣(qi)流(liu)速無疑是SCR設(she)計的(de)(de)三要素；當前(qian)流(liu)行的(de)(de)成熟(shu)催(cui)化劑(ji)有蜂窩式、波紋(wen)狀和(he)平板式等。當前(qian)各(ge)種催(cui)化劑(ji)活(huo)性(xing)成分(fen)大部分(fen)為WO3和(he)V2O5。如果反應區溫(wen)度太低，催(cui)化劑(ji)的(de)(de)活(huo)性(xing)降低，脫硝(xiao)效(xiao)率下降，則達(da)不到脫硝(xiao)的(de)(de)效(xiao)果。

催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)按溫(wen)度(du)分為(wei)三類(lei)：高溫(wen)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)345℃～590℃、中溫(wen)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)260℃～380℃及低溫(wen)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)80℃～300℃。目前，國內外SCR系統大多采用高溫(wen)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)，反應溫(wen)度(du)在(zai)315℃～400℃。除了溫(wen)度(du)的(de)(de)影響(xiang)(xiang)，空氣流速對(dui)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)性能的(de)(de)影響(xiang)(xiang)也是重中之重，煙(yan)氣在(zai)SCR反應塔(ta)(ta)中的(de)(de)空塔(ta)(ta)速度(du)是SCR的(de)(de)一個關(guan)鍵設(she)計參數，煙(yan)氣體積流量與SCR反應塔(ta)(ta)中催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)體積比(bi)值，反映了煙(yan)氣在(zai)SCR反應塔(ta)(ta)內的(de)(de)滯留時(shi)間的(de)(de)長短。煙(yan)氣的(de)(de)空塔(ta)(ta)速度(du)越大，其停留時(shi)間越短。一般SCR的(de)(de)脫硝效(xiao)率(lv)將隨煙(yan)氣空塔(ta)(ta)速度(du)的(de)(de)增大而降低。

另外，根(gen)據鍋爐煙(yan)氣中的(de)粉(fen)(fen)塵濃(nong)度大小，SCR布置可設計為(wei)高粉(fen)(fen)塵濃(nong)度的(de)及(ji)低(di)粉(fen)(fen)塵濃(nong)度的(de)，這兩種工藝(yi)特點將影(ying)響(xiang)到(dao)工程(cheng)的(de)技術路線及(ji)造(zao)價，如何選擇設計是影(ying)響(xiang)脫硝效(xiao)率及(ji)設備可靠性的(de)主要因素。

4結論

選擇性催化劑(ji)還原技(ji)術(shu)(shu)對煙氣NOx控制效果十分顯著、技(ji)術(shu)(shu)較為成(cheng)熟(shu)，目前已成(cheng)為世(shi)界上火(huo)電廠應用最(zui)多、最(zui)有(you)成(cheng)效的一種(zhong)煙氣脫(tuo)硝技(ji)術(shu)(shu)。

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