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[摘 要]目前，我国火电厂大气脱硝中普遍存在较多的问题，制约了火电厂的发展。本文首先概括地介绍了火电厂大气脱硝方法及系统原理，针对现阶段火电厂大气脱硝存在的问题进行了分析，提出了大气脱硝问题的解决方案，为火电厂的大气脱硝可参考的依据，提高我国火电厂管理水平，保证火电厂大气脱硝系统的经济性、合理性。
[关键词]火电厂；大气脱硝；问题及解决方案
中图分类号：P578.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0318-02
前言：随着我国社会市场经济的迅猛发展，火电厂的规模逐渐扩大，数量逐渐增多，对火电厂运营管理提出了更多的要求。近年来，人们越来越关注生态环境保护，国家也提出了火电厂的运营过程中的排放要求，促进了火电厂大气脱硝技术的改进，要致力于降低火电厂氮氧化物的排放含量，进而减少对环境造成的污染。不仅新火电厂要积极建立完善的脱硝装置及系统，旧火电厂也要增加脱硝系统的技术水平，以确保我国火电厂大气脱硝符合国家标准。
1.火电厂大气脱硝方法概述
火电厂的大气脱硝是指根据NOX的生成机理，为了达到NOX排放标准，通过一定的技术手段，主要是氮氧化物的燃烧技术，进而实现降低火电厂大气氮氧化物排放的目的，是一种比较经济有效的措施方法。现阶段，我国火电厂常用的大气脱硝技术是燃烧过程中脱硝，这种方法的缺点是脱硝率只能达到50%，根据不同的作用机理，燃烧过程中脱硝可以分为炉内喷射和燃烧控制两种，其中，炉内喷射是利用燃烧过程中炉膛喷射出的还原性物质，将NOX还原为N2，技术相对比较成熟；燃烧控制方法是采用改变燃烧器结构或者燃烧条件，进而降低NOX的排放量，该方法操作简单，应用广泛。当火电厂要求的大气脱硝率更高时，通常采取尾部烟气脱硝的方法，是根据氮氧化物的还原性、氧化性、吸附性，分为干法脱硝和湿法脱硝两大类。其中，干法脱硝技术在火电厂大气脱硝中应用的较多，有电子束照射法、催化还原法和电晕发电等离子体法等。湿法脱硝包括单纯的洗涤脱硝和利用已有脱硝系统改进而成的脱硫脱硝一体化方法。
2.火电厂大气脱硝系统及工作原理
结合我国火电厂的运营特点，针对不同的脱硝技术进行探讨，比较分析各种脱硝技术的脱硝效率、工艺投资以及经济成本，火电厂大气脱硝SNCR系统是最经济有效的，这种系统不仅操作简单、可靠性高，同时还具有脱硝效率高且无副产品的众多优点，成为现代火电厂大气脱硝广泛应用的系统。
SNCR脱硝系统主要包括液氨储罐、催化剂反应器和氨气注入系统三部分，如图1，为火电厂SNCR脱硝系统的工艺流程图。
火电厂SNCR脱硝系统的工艺原理是在催化剂的作用下，将氨气等还原剂喷入到燃烧的炉膛中，温度为250～450℃，氮氧化物与还原剂发生氧化还原反应，生成无污染的氮气和水蒸气。在整个过程中，没有产生副产物，不会造成其他的污染。此外，SNCR系统中的还原剂种类较多，常用的有氨气、甲烷、氢气和一氧化碳等。SNCR系统的温度控制是操作的重点，如果温度较高，氨气将会被氧化，发生化学反应：NH3+O2→NOx+H2O，生成其他氮氧化物。目前，我国火电厂SNCR系统采用的催化剂主要为氨气和尿素，其反应方程式分别为：
氨气为催化剂：
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
8NH3+6NO2→7N2+12H2O
2NH3+NO+NO2→2N2+3H2O
尿素为催化剂：
CO（NH2）2→2NH2+CO
NH2+NOx→N2+H2O
CO+NOx→N2+CO2
3.火电厂大气脱硝常见的问题
3.1 氨浓度分布不均匀
火电厂大气脱硝系统中，普遍存在的问题就是氨气浓度分布不均匀，是因为脱硝系统中的装置反应空间有限，造成了氨气的浓度不均，在一定程度上，降低了氮氧化物的脱硝效率。因此，氨浓度分布不均是火电厂大气脱硝亟待解决的问题。
3.2 系统管路、接口泄漏
液态氨系统管路、接口的泄露是脱硝系统的常见问题，会造成非常严重的后果。造成液态氨泄露的原因主要有：一是操作人员的失误造成的系统管路压力急剧增大，损坏承压器件而造成的液态氨泄露；二是脱硝系统的管路、接口等材料的质量不符合标准。由于脱硝系统中亲水性极强的液态氨，一旦发生轻微的泄露，就会与空气中的水蒸气反应，进而产生很强的酸性，会严重腐蚀周围的管路、接口，泄露的液态氨达到一定浓度时，很可能会造成爆炸等安全事故，严重威胁人们的生命、财产安全。
3.3 蒸汽雾化不良
火电厂大气脱硝系统中喷射器雾化蒸汽管道需要采用优质的不锈钢管，如果采用的不锈钢管路较细，将会造成管道沿程阻力的损失增大，进而影响喷射器前雾化蒸汽压值降低，喷射器同层的压力递减增大，造成蒸汽雾化不良的后果。
3.4 卸氨速度较为缓慢
一般情况下，脱硝系统使用的液态氨是由专门的槽车供应的。火电厂大气脱硝过程中，普遍存在卸氨速度较为缓慢的问题，影响了卸氨的操作效率，使得操作时间增长，同时，还增加了操作的危险性。造成火电厂卸氨速度较为缓慢的主要原因有两个方面：一方面，是由于操作人员的操作不规范，使得氨罐的压力逆止阀无法及时回位，造成卸氨速度慢；另一方面，是由于脱硝系统的设备自身问题，例如压缩机不正常、管路气动门故障等，造成气液成分没有及时分离，降低了卸氨速度。火电厂大气脱硝存在的问题及解决方案
杨永刚
（浙江浙大网新机电工程有限公司 浙江 310012）
[摘 要]目前，我国火电厂大气脱硝中普遍存在较多的问题，制约了火电厂的发展。本文首先概括地介绍了火电厂大气脱硝方法及系统原理，针对现阶段火电厂大气脱硝存在的问题进行了分析，提出了大气脱硝问题的解决方案，为火电厂的大气脱硝可参考的依据，提高我国火电厂管理水平，保证火电厂大气脱硝系统的经济性、合理性。 [关键词]火电厂；大气脱硝；问题及解决方案
中图分类号：P578.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0318-02
3.5 脱硝效率较低
火电厂脱硝效率较低的具体原因有以下三个方面：其一，液态氨杂质过多等质量问题，使得脱硝效率降低；其二，吹灰器存在故障，造成催化剂覆灰，减少了反应见出面，影响了脱硝效率。其三，脱硝系统设备自身问题，例如分析器显示错误、AIG阻塞等。
4.火电厂大气脱硝问题的解决方案
4.1 加装蒸汽扰动装置
针对以上脱硝系统中存在的问题，可以采用加装蒸汽扰动装置，进而避免氨气分布不均匀的缺陷，具体的措施是安装蒸汽喷嘴，扰动烟气，进而使氨分布均匀。
4.2 定期检查系统管路及阀门
针对脱硝系统管路及阀门容易损坏的问题，需要定期检查及维修系统管路及阀门，及时发现系统中的隐患，保证系统的安全性。对入口烟气流速、喷氨阀门等进行相应的测量、检查。入口烟气流速不均的可能原因有系统导流板被破坏，可以采用加强烟道导流板，引进防磨护板作为入口支撑等。
4.3 充分考虑脱硝温度
由于我国现阶段火电厂大气脱硝系统的局限性，脱硝过程中温度要保持在一定的范围内，使得系统无法实现低负荷状态的正常投运。如果增加锅炉机组的热面积，那么排烟温度将会随之降低，造成脱硝投运温度不能正常使用。因此，火电厂脱硝设计人员要充分考虑脱硝温度，共同解决大气脱硝温度问题。
5.结语
综上所述，环境保护已经成为21世纪人们关注的重点。我国火电厂大气脱硝中普遍存在一些问题主要有氨浓度分布不均匀，系统管路、接口泄漏，蒸汽雾化不良，卸氨速度较为缓慢和脱硝效率较低。通过加装蒸汽扰动装置，定期检查系统管路及阀门，充分考虑脱硝温度，能够解决火电厂大气脱硝的常见问题，提高火电厂大气硝系统的技术含量，进而降低氮氧化物的排放量，促进火电厂的长期、稳定发展。
参考文献：
[1] 戴逸明，陈舒舒.国内火电厂烟气脱硝技术发展与产业分析[J].海峡科技与产业，2013，03：78-82.
[2] 邓涛.火电厂烟气SCR脱硝催化剂在线活化实验研究[D].长沙理工大学，2012.
[3] 邢军，马骏.火电厂烟气脱硝技术现状与发展趋势[A].中国环境科学学会.2011中国环境科学学会学术年会论文集（第四卷）[C].中国环境科学学会：，2011：3.
[关键词]火电厂；大气脱硝；问题及解决方案
中图分类号：P578.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0318-02
前言：随着我国社会市场经济的迅猛发展，火电厂的规模逐渐扩大，数量逐渐增多，对火电厂运营管理提出了更多的要求。近年来，人们越来越关注生态环境保护，国家也提出了火电厂的运营过程中的排放要求，促进了火电厂大气脱硝技术的改进，要致力于降低火电厂氮氧化物的排放含量，进而减少对环境造成的污染。不仅新火电厂要积极建立完善的脱硝装置及系统，旧火电厂也要增加脱硝系统的技术水平，以确保我国火电厂大气脱硝符合国家标准。
1.火电厂大气脱硝方法概述
火电厂的大气脱硝是指根据NOX的生成机理，为了达到NOX排放标准，通过一定的技术手段，主要是氮氧化物的燃烧技术，进而实现降低火电厂大气氮氧化物排放的目的，是一种比较经济有效的措施方法。现阶段，我国火电厂常用的大气脱硝技术是燃烧过程中脱硝，这种方法的缺点是脱硝率只能达到50%，根据不同的作用机理，燃烧过程中脱硝可以分为炉内喷射和燃烧控制两种，其中，炉内喷射是利用燃烧过程中炉膛喷射出的还原性物质，将NOX还原为N2，技术相对比较成熟；燃烧控制方法是采用改变燃烧器结构或者燃烧条件，进而降低NOX的排放量，该方法操作简单，应用广泛。当火电厂要求的大气脱硝率更高时，通常采取尾部烟气脱硝的方法，是根据氮氧化物的还原性、氧化性、吸附性，分为干法脱硝和湿法脱硝两大类。其中，干法脱硝技术在火电厂大气脱硝中应用的较多，有电子束照射法、催化还原法和电晕发电等离子体法等。湿法脱硝包括单纯的洗涤脱硝和利用已有脱硝系统改进而成的脱硫脱硝一体化方法。
2.火电厂大气脱硝系统及工作原理
结合我国火电厂的运营特点，针对不同的脱硝技术进行探讨，比较分析各种脱硝技术的脱硝效率、工艺投资以及经济成本，火电厂大气脱硝SNCR系统是最经济有效的，这种系统不仅操作简单、可靠性高，同时还具有脱硝效率高且无副产品的众多优点，成为现代火电厂大气脱硝广泛应用的系统。
SNCR脱硝系统主要包括液氨储罐、催化剂反应器和氨气注入系统三部分，如图1，为火电厂SNCR脱硝系统的工艺流程图。
火电厂SNCR脱硝系统的工艺原理是在催化剂的作用下，将氨气等还原剂喷入到燃烧的炉膛中，温度为250～450℃，氮氧化物与还原剂发生氧化还原反应，生成无污染的氮气和水蒸气。在整个过程中，没有产生副产物，不会造成其他的污染。此外，SNCR系统中的还原剂种类较多，常用的有氨气、甲烷、氢气和一氧化碳等。SNCR系统的温度控制是操作的重点，如果温度较高，氨气将会被氧化，发生化学反应：NH3+O2→NOx+H2O，生成其他氮氧化物。目前，我国火电厂SNCR系统采用的催化剂主要为氨气和尿素，其反应方程式分别为：
氨气为催化剂：
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
8NH3+6NO2→7N2+12H2O
2NH3+NO+NO2→2N2+3H2O
尿素为催化剂：
CO（NH2）2→2NH2+CO
NH2+NOx→N2+H2O
CO+NOx→N2+CO2
3.火电厂大气脱硝常见的问题
3.1 氨浓度分布不均匀
火电厂大气脱硝系统中，普遍存在的问题就是氨气浓度分布不均匀，是因为脱硝系统中的装置反应空间有限，造成了氨气的浓度不均，在一定程度上，降低了氮氧化物的脱硝效率。因此，氨浓度分布不均是火电厂大气脱硝亟待解决的问题。
3.2 系统管路、接口泄漏
液态氨系统管路、接口的泄露是脱硝系统的常见问题，会造成非常严重的后果。造成液态氨泄露的原因主要有：一是操作人员的失误造成的系统管路压力急剧增大，损坏承压器件而造成的液态氨泄露；二是脱硝系统的管路、接口等材料的质量不符合标准。由于脱硝系统中亲水性极强的液态氨，一旦发生轻微的泄露，就会与空气中的水蒸气反应，进而产生很强的酸性，会严重腐蚀周围的管路、接口，泄露的液态氨达到一定浓度时，很可能会造成爆炸等安全事故，严重威胁人们的生命、财产安全。
3.3 蒸汽雾化不良
火电厂大气脱硝系统中喷射器雾化蒸汽管道需要采用优质的不锈钢管，如果采用的不锈钢管路较细，将会造成管道沿程阻力的损失增大，进而影响喷射器前雾化蒸汽压值降低，喷射器同层的压力递减增大，造成蒸汽雾化不良的后果。
3.4 卸氨速度较为缓慢
一般情况下，脱硝系统使用的液态氨是由专门的槽车供应的。火电厂大气脱硝过程中，普遍存在卸氨速度较为缓慢的问题，影响了卸氨的操作效率，使得操作时间增长，同时，还增加了操作的危险性。造成火电厂卸氨速度较为缓慢的主要原因有两个方面：一方面，是由于操作人员的操作不规范，使得氨罐的压力逆止阀无法及时回位，造成卸氨速度慢；另一方面，是由于脱硝系统的设备自身问题，例如压缩机不正常、管路气动门故障等，造成气液成分没有及时分离，降低了卸氨速度。火电厂大气脱硝存在的问题及解决方案
杨永刚
（浙江浙大网新机电工程有限公司 浙江 310012）
[摘 要]目前，我国火电厂大气脱硝中普遍存在较多的问题，制约了火电厂的发展。本文首先概括地介绍了火电厂大气脱硝方法及系统原理，针对现阶段火电厂大气脱硝存在的问题进行了分析，提出了大气脱硝问题的解决方案，为火电厂的大气脱硝可参考的依据，提高我国火电厂管理水平，保证火电厂大气脱硝系统的经济性、合理性。 [关键词]火电厂；大气脱硝；问题及解决方案
中图分类号：P578.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0318-02
3.5 脱硝效率较低
火电厂脱硝效率较低的具体原因有以下三个方面：其一，液态氨杂质过多等质量问题，使得脱硝效率降低；其二，吹灰器存在故障，造成催化剂覆灰，减少了反应见出面，影响了脱硝效率。其三，脱硝系统设备自身问题，例如分析器显示错误、AIG阻塞等。
4.火电厂大气脱硝问题的解决方案
4.1 加装蒸汽扰动装置
针对以上脱硝系统中存在的问题，可以采用加装蒸汽扰动装置，进而避免氨气分布不均匀的缺陷，具体的措施是安装蒸汽喷嘴，扰动烟气，进而使氨分布均匀。
4.2 定期检查系统管路及阀门
针对脱硝系统管路及阀门容易损坏的问题，需要定期检查及维修系统管路及阀门，及时发现系统中的隐患，保证系统的安全性。对入口烟气流速、喷氨阀门等进行相应的测量、检查。入口烟气流速不均的可能原因有系统导流板被破坏，可以采用加强烟道导流板，引进防磨护板作为入口支撑等。
4.3 充分考虑脱硝温度
由于我国现阶段火电厂大气脱硝系统的局限性，脱硝过程中温度要保持在一定的范围内，使得系统无法实现低负荷状态的正常投运。如果增加锅炉机组的热面积，那么排烟温度将会随之降低，造成脱硝投运温度不能正常使用。因此，火电厂脱硝设计人员要充分考虑脱硝温度，共同解决大气脱硝温度问题。
5.结语
综上所述，环境保护已经成为21世纪人们关注的重点。我国火电厂大气脱硝中普遍存在一些问题主要有氨浓度分布不均匀，系统管路、接口泄漏，蒸汽雾化不良，卸氨速度较为缓慢和脱硝效率较低。通过加装蒸汽扰动装置，定期检查系统管路及阀门，充分考虑脱硝温度，能够解决火电厂大气脱硝的常见问题，提高火电厂大气硝系统的技术含量，进而降低氮氧化物的排放量，促进火电厂的长期、稳定发展。
参考文献：
[1] 戴逸明，陈舒舒.国内火电厂烟气脱硝技术发展与产业分析[J].海峡科技与产业，2013，03：78-82.
[2] 邓涛.火电厂烟气SCR脱硝催化剂在线活化实验研究[D].长沙理工大学，2012.
[3] 邢军，马骏.火电厂烟气脱硝技术现状与发展趋势[A].中国环境科学学会.2011中国环境科学学会学术年会论文集（第四卷）[C].中国环境科学学会：，2011：3.