循环流化床锅炉燃煤电厂脱硝技术探析

循环流化床锅炉燃煤电厂脱硝技术探析　罗彬源　（梅州市总量控制和环保考核办公室广东梅州５１４０７１）　７０％　，且存在还原剂消耗量大，氨逃逸量较大易造成二次污染等　不足之处。　２．３　ＳＮＣＲ—ＳＣＲ混合法　《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中明确提出，　到２０１５年，全国氮氧化物排放量要比２０１０年降低１０％以上。从　“十二五”前三年国家环保部公布的减排数据看，２０１１年氮氧化物　排放量同比上升５．７４％，２０１２年同比下降２．７７％，２０１３年初步核　定同比下降４．７２％，前三年未达到时间进度要求，“十二五”后两　年氮氧化物减排形势严峻。作为氮氧化物排放大户的燃煤电厂，　担负着氮氧化物减排的重任。２０１　１年颁布的《火电厂大气污染物　排放标准》（ＧＢ１３２２３—２０１１）中，要求自２０１４年７月１日起燃煤　电厂氮氧化物排放浓度必须控制在ｌＯ０ｍｇ／ｍ　（现有循环流化床机　组控制在２００ｍｇ／ｍ３，新建循环流化床机组控制在１００ｍｇ／ｍ３），客　观上推动了燃煤电厂脱硝设施的建设运营工作。　一　一一一　一　ＳＮＣＲ—ＳＣＲ混合法是结合了ＳＮＣＲ法的经济和ＳＣＲ法的高　效而发展起来的一种新型技术工艺。其工艺具有两个反应区，通　过喷射系统先将还原剂喷人第一个反应区一炉膛，在高温下还原　剂与烟气中的氮氧化物发生非催化还原反应，实现初步脱氮。然　后，未反应完的还原剂进入混合工艺的第二个反应区一反应器，　进一步脱氮。ＳＮＣＲ—ＳＣＲ混合法可利用前部逃逸的还原剂作为后　部ＳＣＲ的还原剂，从而使脱硝效率逐步升高最终可达８０％以上。　这种脱硝技术具有脱硝效率高、催化剂用量小等特点，但投资和　运行费用相对较高。　３循环流化床锅炉燃煤机组脱硝工艺的选择　ＳＮＣＲ法和ＳＣＲ法的最重要的区别在于ＳＣＲ法采用了催化　剂，而循环循环流化床锅炉燃煤机组存在几个不适宜采用催化剂　的特点［ｓｌ：首先是循环循环流化床锅炉燃煤适应性广，含硫率相对　较高，并且过量空气系数较高，导致ＳＣＲ反应器催化剂产生的化　合物易对下游设备产生堵塞，影响整体系统的连续运行；其次是　循环循环流化床锅炉采用炉内脱硫技术，而作为脱硫剂的石灰石　在炉膛内煅烧产生氧化钙，氧化钙细颗粒物随着烟气进入反应　器，容易产生催化剂中毒，使催化剂失效导致脱硝效率的降低；此　外，由于循环流化床锅炉的布置与煤粉炉不同，锅炉尾部省煤器　下部空间通常不够来布置ＳＣＲ反应器，空间相对不足。　循环流化床锅炉燃煤机组由于其本身的低氮燃烧技术优势，　要确保氮氧化物稳定达标排放，仅需约３０％～４０％的脱硝效率即　可，而ＳＮＣＲ法完全符合这个要求。将ＳＮＣＲ技术应用于循环流　化床锅炉燃煤机组，不需要采用催化剂，投资和运行成本得到很　好的控制。由于作为还原剂的氨最佳反应温度区为８００￣Ｃ一　１２５０ｏＣ，而循环流化床锅炉燃煤机组运行中炉膛温度基本控制在　８５０￣Ｃ　９５０％之间，刚好处于ＳＮＣＲ的最佳反应温度区，使得还　原剂和烟气在短时间内得到充分混合，保证了ＳＮＣＲ的脱硝效　率。综上所述，循环流化床锅炉燃煤机组采用ＳＮＣＲ法脱硝技术，　即经济可行，又可使烟气中的氮氧化物得到有效去除。　１循环流化床锅炉氮氧化物的生成　循环流化床锅炉是近十几年来迅速发展的一项高效低污染　清洁燃烧技术，具有燃料适应性广、燃烧效率高、污染物排放较低　等特点Ｉ１Ｊ。煤在燃烧过程根据燃烧条件和生成途径的不同，所产生　的氮氧化物主要分为热力型、快速型和燃料型三种类型Ｉ２１：热力型　氮氧化物由在高温环境下（通常大于１１００℃）空气中的氮气和氧　气反生反应生成；快速型氮氧化物由空气中的氮和碳氢原子团反　应生成；燃料型氮氧化物由煤中的氮元素经过复杂反应生成。快　速型氮氧化物与其它两种生成途径相比生成量少得多，而与煤粉　炉相比，由于循环流化床锅炉采用分级燃烧，较好地控制了炉膛　床温和氧浓度分布水平，燃烧温度基本控制在８５０℃一９５０℃之间，　热力型氮氧化物生成相对来讲很低。因此，循环流化床锅炉氮氧　化物生成主要以燃料型为主。　从目前大多数１３５ＭＷ以上的循环流化床锅炉燃煤机组运行　情况看，氮氧化物排放浓度可以降低至１５０　ｍｇ／ｍ　一２５０　ｍｇ／ｍ　左　右，但相对于２０１４年７月１日起执行的现有循环流化床机组　２００ｍｇ／ｍ　以及新建循环流化床机组ｌＯＯｍｇ／ｍ　的排放标准，部分　时段已经不能稳定达标，需要增加进一步优化低氮燃烧技术、增　加分级燃烧力度、运行调整优化，或者直接新建脱硝设施，从而确　保稳定达标，以适应新的火电厂排放标准。　３结语　在当前大气污染防治日益严峻和新的火电厂排放标准全面　实施的形势下，部分循环流化床锅炉燃煤机组氮氧化物排放不能　稳定达标，在低氮燃烧的基础上新建脱硝设施进行烟气脱硝是必　然的趋势。ＳＮＣＲ技术投资成本低、建设周期短、脱硝效率适中，完　全可以满足氮氧化物达标排放的需求，是循环流化床锅炉燃煤机　组较为科学可行的一种脱硝技术，具有较广泛的应用前景。　参考文献　［１］白洁．循环流化床脱硫脱硝技术的优化选择［Ｊ］．科技创新与生产　力，２０１３，（１０）：９３—９７．　［２】姜鹏志．循环流化床锅炉低ＮＯｘ排放特性及利用ＳＮＣＲ脱氮技　术［Ｊ］．电力技术，２０１０，（６）：６—１０．　［３】项昆．３种烟气脱硝工艺技术经济比较分析［Ｊ］．热力发电，２０１１，　２燃煤电厂脱硝技术　目前，燃煤电厂主流的脱硝技术主要有三种：选择性催化还　原法（ＳＣＲ）、选择性非催化还原法（ＳＮＣＲ）和ＳＮＣＲ—ＳＣＲ混合法。　２．１　ＳＣＲ　ＳＣＲ法的原理是在一定温度和催化剂的作用下，以氨作为还　原剂有选择性地与氮氧化物反应，生成无害的氮气和水，从而达　到脱硝的目的。ＳＣＲ工艺的核心是脱硝反应器，ＳＣＲ法对氮氧化　物的去除率可达８０％一９０％１３］，是脱硝效率较高、较为成熟的脱硝　（６）：１－３．　技术。其缺点在于投资运行成本较高，易产生催化剂中毒或活性　［４］赵勇，等．ＳＮＣＲ脱硝技术在循环流化床锅炉上的应用［Ｊ］．科技资　显著降低，氨逃逸造成二次污染物等。　讯，２０１３，（１４）：６７．　２．２　ＳＮＣＲ　［５］宋连华，等．循环流化床锅炉（ＣＦＢ）脱硝研究［Ｊ］．山东交通学院学　ＳＮＣＲ法是把炉膛作为反应器，将氨或者尿素等还原剂直接　报，２０１３，（２）：７７—７９．　喷人炉膛，与烟气中的氮氧化物反应，将其还原成氮气和水。该方　作者简介　法不采用催化剂，具有技术成熟可靠、初次投资低、系统运行稳　罗彬源（１９８３一），男，广东兴宁人，硕士研究生，工程师，主要　定、设备占地小等特点。但ＳＮＣＲ法脱硝效率较低，约为３０％　从事环境保护和污染减排工作。　《资源节约与环保》２０１４年第６期