【摘要】目前造成大气环境污染的重要物质为氮氧化物，其是形成化学烟雾和酸雨重要化学物质。随着中国环境保护力度的加大，火电厂采用了燃煤烟气氮氧化物治理技术。该项技术在较为成熟，而且具有较高的烟气脱硝率，不会对环境造成二次污染，具有较高的应用价值。本论文针对烟气脱硝技术在火电厂项目中的应用进行研究。
【关键词】烟气脱硝技术；火电厂项目；应用
烟气脱硝技术种类较多，通常大型火电厂会选择选择性催化还原烟气脱硝技术（英文全称：Selective Catalytic Reduction；简称“SCR”），或者选择性非催化还原烟气脱硝技术（英文全称：Selective non-Catalytic Reduction，简称“SNCR”），且应用效果良好。中国火电厂常用技术较为成熟的选择性催化还原烟气脱硝技术，其脱硝效率高，且不会造成空气环境的二次污染而被火电厂所应用。
一、SCR烟气脱硝技术
（一）技术原理
SCR烟气脱硝技术原理为SCR的催化还原技术。火电厂排烟气中所含有的氮氧化合物可以与NH3发生化学反应，但是需要在300℃～400℃的高温条件及催化剂的作用下完成，所产生的物质为水和惰性气体氮气。两种产物并不需要采取特殊的技术处理方式而起到阻止氮氧化合物与外界物质发生化学反应后，形成有毒气体。氮氧化合物在有氧条件对产生如下反应：4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O；2NH3+NO+NO2→2N2+3H2O；4NH3+2NH2+O2→3N2+6H2O；4NH3+3O2→2N2+3H2O；2NH3→N2+3H2。
在氮氧化合物在有氧环境中出现化学反应的时候，催化剂所发挥的作用是不容忽视的。
该项技术在实际工作中的运用，是根据火电厂排放烟气中所含有的有毒气体成分选择催化剂，将促成成分确定下来。使用催化剂的过程中，根据对烟气成分的分析选用恰当的催化剂，通常催化剂的使用形式为三种，板式催化剂、蜂窝式催化剂和波纹板催化剂。蜂窝式催化剂适用于火电厂排放的烟气中有毒气体浓度过高的催化还原使用，其可以发挥氮氧化合物和氧气接触面扩大的作用，从而提高脱硝技术效率。具体应用中，要注意催化剂的用量以及使用形式，以获得最优的催化效果。
（二）SCR烟气脱硝技术应用中的催化剂还原工艺
SCR烟气脱硝技术应用中，催化剂很容易呈现出老化迹象，由于其活性具有时间限制，所以催化剂的老化会使其催化作用下降。因此，在使用的过程中，要注意有效时间，以对催化剂及时更换。催化剂在使用中，随着时间的延长会减缓催化速度，为了避免催化剂一次性更换量过大，要避免使用单层催化剂。
二、火电厂烟气脱硝技术的应用
（一）SCR脱硝技术的工艺系统
SCR脱硝技术的工艺系统由三个部分组成，即SCR反应器、氨气的存储系统和氨气注入系统。其中SCR反应器配置由辅助系统，氨气的存储系统在发挥存储功能的同时，还要对氨气进行技术处理。
氨气通常是液态存在，进入到蒸发器之中汽化为氨气，经过空气的稀释后，注入到反应器中。以对烟气中的脱硝反应起到一定的催化作用。为了促进烟气的疏导，反应器中的烟气输送管道应采用固定床平行通道设计，通过将装置的布局以优化，是气态的氨气与氮氧化合物充分融合，随着接触面的扩大，氨气的还原功能得以充分分发挥，从而反应效率有所提升。
（二）SCR脱硝技术的应用
中国的火电厂所采用的SCR脱硝技术引自国外先进的脱硝技术，其中，催化剂引自奥地利，液态氨引自法国，而烟气脱硝设备则引自德国。多种先进脱硝技术的引入，对中国相对滞后的脱硝技术以补充，使得火电厂的脱硝效率快速提高。从脱硝技术的应用程度来看，首先应用与大型的火电厂，并逐渐地将脱硝经验向小型火电厂延伸，使得中国火电厂的整体烟气脱硝水平有所提升。
（三）SCR脱硝装置的应用
火电厂的SCR脱硝装置主体部分由反应器和氮氧化物脱除剂制备两大部分构成。反应器的作用是通过将含NOX的烟气中中注入NH3，使得氮氧化物气体还原。其基本的作用，是为了满足化学反应对温度的要求，加入催化剂使化学反应被活化。
脱硝系统的运行，可以达到67.2%以上的脱硝效率，且具有较高的运行可靠性，极少有氨气泄漏出来。从环境保护的考虑，SCR脱硝装置安装有配套设备，可以是脱硝效率超过90%，其技术可靠性可以满足火电厂运行需求。
（四）SCR脱硝装置及火电厂锅炉以及辅助设备的影响
SCR脱硝装置中，脱氮设备与锅炉以及辅机之间存在着较大的关联，会对空气预热器以及引风机的设计产生一定的影响。
1. 空气预热器
空气预热器的作用是促进锅炉的热交换能力，使能量消耗有所降低。当SCR脱硝装置处于正常运行状态的时候，反应器内会存在着残余物，包括NH3、SO3与水的化学反应形成硫酸氢铵。该物质在230℃的环境中会由气态液化，不仅腐蚀性强，而且很容易粘结在传热元件表面，对于冷段和温段产生强腐蚀作用，且会吸附大量灰尘，造成空气预热器堵塞。在SCR催化剂的作用下，烟气中的部分SO2会被转化为SO3，不仅增加了冷端腐蚀度，而且导致了空气预热器堵塞。为了避免这一现象出现，在热元件的选用上，可以选择高吹灰通透性的波形，以提高清灰效果。
2. 引风机
引风机加装了SCR脱硝装置之后，增加了风机的压头，导致反应器以及弯头部位的阻力达到了1000帕。对空气预热器重新选型，阻力可以达到500帕，此时，引风机的压头就会增加到1500帕。
三、烟气脱硝技术的改进措施
烟气脱硝技术的改进首先是设备的改进。火电厂要促进设备更替，就要投入大量的资金，其中国提供部分资金，火电厂还需要加大环境保护专项资金，以使设备更换压力得到缓解。
烟气脱硝技术的运行过程中，要强化各项管理工作，特别是监管职责要落实到位，促进脱硝系统与环境保护机构之间的结合，实施火电厂脱硝的正规化管理。
关于火电厂的烟气脱硝技术，除了应用国外的先进技术之外，还要根据中国火电厂的运行特点建立研究课题，创建研发机构一创新技术。基于烟气脱硝技术较高的研究难度，以及其应用领域中所创造的价值，研发机构建立之初需要政府给予部分扶持，使脱硝电价系统快速地建立起来，并强化宣传力度，以对火电厂脱硝系统的应用以鼓励。
结语
综上所述，中国社会经济快速发展，火电厂的运行效率有所提升，所释放出来的氮氧化合物逐渐剧增，严重危害了大气环境。为了改善生态环境，火电厂引进了烟气脱硝技术，以对火电厂运行中所释放的氮氧化合物以有效控制。
参考文献
[2]王银章.烟气脱硝技术在火电厂项目中的应用[D].华北电力大学，2008.
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