燃煤电厂锅炉脱硝问题及改造探究

随着市场经济竞争日益加剧，各个工业污染排放物对环境产生的污染也越来越严重。因此如何降低燃煤电厂的能源消耗和污染排放成为了社会各界广泛研究的重大内容。笔者就燃煤电厂锅炉脱硝问题以及改造技术进行了简单地探讨，希望能够为燃煤电厂节能减排提供参考和借鉴。

脱硝系统作为现代燃煤电厂必须具备的重要辅机之一，安装脱硝系统也是实现节能减排的必然选择。为了进一步满足当前环保要求，减少各种污染物的排放，需要对锅炉进行脱硝系统改造，因此探究燃煤电厂锅炉脱硝问题及改造具有重大意义。

一、低NOX燃烧技术分析

（一）低过量空气燃烧技术

该技术是优化燃烧装置，降低氮氧化物生产量的有效途径，这项技术不需对燃烧装置进行结构改造，在尽可能降低NOX排放量的同时，提高装置运行的经济性。

（二）低氮燃烧器技术

该技术的最大特点是在燃烧器的出口实现分级送风以及和燃料之间比例的合理，实现抑制NOX产生的目的。

（三）空气分级燃烧技术

空气分级燃烧技术主要是控制空气跟煤粉之间混合的一个过程，将燃烧所需的空气逐级送入到燃烧火焰中，让煤粉颗粒在燃烧初期实现低氧燃烧，降低了氮氧化物的排放。分级燃烧技术主要有垂直分级和水平分级两种。

（四）燃料分级技术

该燃烧技术可以将燃烧分成了主燃烧区（主燃料在欠氧或者弱还原性环境下燃烧，生成NOX）、再燃烧区（主要将二次燃料送入锅炉中，营造还原性气氛，将主燃区燃烧产生的NOX还原成N2）以及燃尽区（在还原区上方，送入少量空气促使再燃燃料被燃烧完全）三个区域。

（五）烟气再循环技术

该技术主要利用低氧和温度较低的特点，从省煤气出口抽出部分的烟气，将其加入到二次或者一次风中，然后将在循环喷入炉膛中合适的位置，降低局部的温度和形成局部还原性气氛，有效抑制NOX的生成[1]。

二、选择性催化还原（SCR）工艺技术优点和缺点分析

选择SCR工艺技术主要具有以下几个方面的优点：一是发生反应的温度较低，一般只需300℃—450℃即可；二是SCR工艺技术的脱硝率高，能够达到80%以上；三是SCR工艺设备运行可靠性高；四是经SCR工艺还原的氮气不会造成二次污染；而SCR工艺技术也存在一些不容忽视的缺点：如烟气的成分比较复杂，其中含有一些成分能够导致重度和高分散的粉尘微粒能够覆盖催化剂的表、降低催化剂的活性、SCR工艺的设备成本和运行费用较高[2]。

三、选择性催化还原（SCR）工艺在脱硝改造中的应用

当前，我国已经建造了不少用于燃烧劣质煤的循环流化床和燃烧烟煤的W型锅炉，但是笔者认为不管是哪种形式的锅炉，其脱硝改造技术都可以划分成燃烧改造和烟气脱硝改造两大形式。

（一）脱硝系统的组成

脱硝系统主要是由烟气系统、氨喷射系统、尿素制备系统、尿素热解系统、吹灰系统以及SCRN反应器组成。

（二）SCR脱硝的原理分析

SCR烟气脱硝技术主要是将还原其NH3跟稀释风的混合气体喷入到SCR反应器中，并跟来源于省煤器出口的烟气混合，在金属催化剂和温度适宜的情况下，有选择性地将烟气中的NOX还原成水和氮气，实现脱硝的目的，其化学反应方程式为：

催化剂的运行温度为：318℃-420℃