煤粉爐氮氧化物排放的優化控制

撰文/莫永

■401254 中國石化集團四川維尼綸廠 重慶

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煤粉爐氮氧化物排放的優化控制

撰文/莫永

■401254 中國石化集團四川維尼綸廠 重慶

近幾年，隨著電力事業的發展，我國電站煤粉爐污染問題越來越嚴重，煤粉爐中的重要污染物是氮氧化物，而氮氧化物對大氣的污染比較嚴重，所以電力企業必須要做好氮氧化物排放，有效控制電站煤粉爐污染物的排放，并采取優化措施對各種氮氧化物優化技術進行改造，降低煤粉爐氮氧化物對大氣的污染，本文主要分析煤粉爐氮氧化物排放的優化控制措施。關鍵詞：煤粉爐；氮氧化物排放；優化

當今世界，污染問題已經成為一種全球化問題，而氮氧化物的污染是所有污染物中比較嚴重的一種，氮氧化物的排放到空氣中會增加大氣氧化性，進而產生溫室效應，破壞大氣層，甚至形成酸雨，嚴重影響人類的可持續發展。目前，我國電站煤粉爐排放的氮氧化物占很大一部分，排放量超過了全球排放總量的50%。所以必須要加強煤粉爐氮氧化物排放的優化控制。

氮氧化物的危害性

a光化學污染

氮氧化物排放到大氣中，和大氣中的揮發性物質達到一定的濃度后會發生光化學反應，產生“光化學煙霧”，這種物質是一種強烈刺激性的煙霧，損害人體氣管、肺、眼等部位，使人們出現氣喘咳嗽、眼紅流淚等癥狀，嚴重危害人體健康。

b酸雨危害

氮氧化物排放到大氣中后，在太陽光紫外線的照射下和粉塵顆粒發生反應，產生二氧化氮物質，而空氣中的水和二氧化氮反應會產生硝酸，下雨的過程中硝酸就形成了酸雨。酸雨是一種具有強腐蝕性的物質，對土壤、建筑物、動植物等有嚴重的破壞力，導致作物死亡，建筑物腐蝕等，影響生態平衡。

氮氧化物優化控制措施

目前，我國很多電站粉煤爐適應的氮氧化物控制技術包含、低氮氧化物燃燒器及其系統，選擇性催化煙氣脫銷（SCR）或選擇性非催化劑還原脫銷技術（SNCR）等，這些控制技術各有優勢，在應用過程中選擇根據不同的類型選擇不同的脫銷技術，最大限度的提高環保效率。

a低氮氧化物燃燒器及其優化

這種脫銷技術主要是通過改變燃燒器結構形式，僅僅在單一的燃燒器內綜合使用空氣分級燃燒、和煤粉的濃淡程度等減少氮氧化物的排放，屬于一種局部控制措施。這種控制優化措施沒有改變原有的爐膛結構，所以投入費用比較少，氮氧化物的排放量能夠賈少40%-60%，但是這種技術不能達到國際環保要求。而低氮氧化物燃燒器系統是對低氮氧化物燃燒器的一種優化和升級，排放過程中能夠在整個爐膛內綜合運用煙氣再循環、煤粉偏差等等技術減少氮氧化物的排放，能夠整體控制燃燒系統。他的應用能夠減少75%的當氧化物排放量，很好的達到國際環保要求。

b SCR、SNCR脫銷技術

SCR脫銷技術使目前應用比較廣泛的一種煙氣脫銷技術，脫銷率能夠達到80% -90%。

SCR脫銷采用的設備和催化劑價格比較昂貴，所以投資費用比較高，經濟效益比較差，同時脫銷過程中容易因為計算誤差導致二次污染，所以應用價值不是太高。SNCR不使用催化劑，所以對設備投資費用比較低，但是它的反映溫度區間邊角窄，脫銷過程中不好控制，脫銷率只有34%-45%，達不到國際環保要求。目前，一般應用不需要快速脫銷的地方，但是如果SCR、SNCR二者結合適應，能夠做到優勢互補，在保障環保要求的前提下降低投資費用。

c低氮氧化物燃燒系統+SNCR脫銷

這兩種脫銷技術的結合運用，能夠有效降低氮氧化物排放水平，而且投資和運行費用遠遠低于SCR煙氣脫銷技術，比低氮氧化物燃燒系統的應用價值更高，在未來的發展長這種技術有很大的發展空間。

d低氮氧化物燃燒系統+ SCR脫銷

這種組合的煙氣脫銷技術能夠有效降低當氧化物的排放，符合國際環保要求，和單獨的SCR脫銷技術相比，具有很大的應用優勢，比如，催化、還原劑使用量少，體積小等，這樣的改變大大降低了投資費用和運用費用，提高了當氧化物排放環保性的前提下，提高其經濟效益。

e低氮氧化物燃燒系統+ SCR+SNCR

這三種脫銷技術的結合能夠更大限度的提高脫硝率，最大限度的減少氮氧化物的排放量，完全能夠滿足國家環保要求。低氮氧化物燃燒系統與SNCR脫銷結合在一起能夠實現在爐內階段完成氮氧化物的脫出任務，這樣就減少了SCR的脫硫任務，可以降低催化劑和還原劑的使用，降低投資、圓形費用，達到最優化處理電廠煤粉爐氮氧化物的目的。

結語

目前，氮氧化物的脫銷技術廣泛應用于粉煤爐的凈化作用中，隨著科技的發展越來越多的先進脫銷技術被應用，不斷涌現出更加優化的脫銷技術，豐富各種氮氧化物的控制技術，最大限度的降低氮氧化物的排放，提高環保效應，促進社會的可持續發展。

參考：

［1］呂義.煤粉爐氮氧化物排放控制技術［J］.資源節約與環保，2015，（5）：131-131.

［2］陳寶明，張忠孝，畢德貴等.多點噴射氣體再燃的氮氧化物排放特性［J］.燃燒科學與技術，2015，（3）：254-259.

［3］孔亮，丁艷軍，張毅等.結合穩態模型的非線性動態建模方法及應用［J］.中國電機工程學報，2008，28（29）：93-98.

［4］董利，李瑞揚.爐內空氣分級低NOx燃燒技術［J］.電站系統工程，2003，19（6）：47-49.

莫永（1983.4-）；男；重慶潼南；工程碩士；職稱：工程師。