電廠煙氣脫硝技術優化設計

胥妍

摘 要：煙氣脫硝技術優化設計是保證與維持火力發電廠穩定運行、安全生產的重要、核心工程技術之一。為了加強火力發電廠的綜合經濟實力與核心競爭力，有關技術管理人員應當不斷研究煙氣脫硝技術中的問題，并進行煙氣脫硝技術科技研發與創新，從而為電廠實現可持續發展提供幫助與動力。下文中，本人將從現實工作經驗出發進行總結和分析，闡述國內電廠煙氣脫硝技術的應用概況、性能與作用，并針對電廠煙氣脫硝技術的優化設計提出幾點個人看法與建議。

關鍵詞：火力發電廠；煙氣脫硝技術；選擇性催化還原法SCR；高塵低塵段布置

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.158

隨著我國市場經濟發展水平的不斷增長和提高，火力發電廠需要積極轉變經營管理模式，加強技術改革創新力度，提高自身的運營能力和建設水平，滿足城市日益提高的供電需求。在看到城市現代化發展進程加速、城市居民生活條件持續提高的同時，電廠在長期發展規劃中應當注意加強對環保節能、綠色清潔的能源應用與技術研發，降低火力發電廠在運行過程中對自然生態環境的破壞和污染程度，為人類社會發展與自然環境保護之間的和諧共存提供有力支持。

1 選擇性催化還原法（SCR）脫硝技術概論

選擇性催化還原法（SCR）脫硝技術是被廣泛應用于火力發電廠煙氣脫硝中的技術方法，根據催化劑設備儀器的架設高度不同，被劃分為兩種形式分別是：高塵段布置設計與低塵段布置設計。其中前者的技術應用特點是煙氣熱能量溫度數值高，對催化劑反應性能有加速、提效作用，并且該布置方法的資金成本投入少、運行維護支出費用經濟合理，于是被火力發電廠普遍選擇適用。后者與前者不同，其工作原理和效用與前者的明顯區別是減少了的煙氣中的飛塵含量，但是因為運行原理、設備操作流程、系統構建過程繁瑣復雜，維持運行的資金成本投入高、后續維護管理費用也較高，因而在應用范圍上不及前者。選擇性催化還原法脫硝技術由多道反映流程組合構成，其中溫度的數值范圍設定能夠對脫硝催化劑發生最直接的影響作用，并從一定程度上決定到了煙氣脫硝技術的實施效果。因此技術管理人員應當保證脫硝催化劑始終處于設計的溫度數值之內，從而加速脫硝催化劑的反映效果，提高選擇性催化還原法脫硝的技術質量和水平，構建合理、穩定的脫硝反應運行系統。在選擇性催化還原法煙氣脫硝技術應用過程中，催化劑種類的選擇、性能系數和標準的設定，是影響到煙氣脫硝成效質量的核心要點問題。也就是說，如果火力發電廠想要提高煙氣脫硝技術水平，最直接有效的又簡便的方法就是選擇適當的脫硝反應催化劑。對于脫硝催化劑的選用標準為：脫硝反應速度快、脫硝后的排出煙氣中氨氣含量低、脫硝反應對設施儀器的損壞影響程度輕微。

2 選擇性催化還原法（SCR）脫硝技術的優化策略

從現階段國內火力發電廠的脫硝技術應用情況進行總結和分析，為數眾多的火力發電廠在煙氣脫硝技術應用方面還存在許多技術應用與管理缺陷，舉例說明：如煙氣脫硝反應過程中，技術管理人員不能保證脫硝催化劑處于適當的反應溫度數值范圍之內，將導致煙氣被催化劑或者設備儀器吸納在其表面，從而影響到脫硝催化劑的反映效果，還可能造成反映設備儀器的性能減弱、使用壽命降低等問題。因此，有關技術管理工作者應當嚴格、準確控制好二氧化硫、三氧化硫的反應轉化，不斷提高選擇性催化還原法脫硝技術的應用效果，為火力發電廠創造更多的經濟價值。

2.1 選擇性催化還原法脫硝技術的反應過程策略要點

反應過程的優化設計是提升催化劑脫硝效果的有效方法，在煙氣脫硝處理系統中優化方案設計，進行計算機信息技術模擬操作，并將模擬效果比較、優化應用。

2.2 選擇性催化還原法脫硝技術的催化劑選擇適用策略要點

催化劑的選擇適用是直接影響脫硝技術反應效果的要點策略，當前國內火力發電廠在煙氣脫硝技術中的還原催化劑多選擇二氧化鈦為基材，五氧化二釩為活性成分，并保證催化劑在還原脫硝反應中的溫度數值范圍在三百至四百攝氏度之間，其具體技術應用策略分析如下：一是高溫高塵脫硝技術。該工藝把煙氣溫度控制在三百至五百攝氏度之間，是大多數催化劑最適宜的反應溫度，因此其應用也最為廣泛。但其工作環境中的煙氣含有大量的飛灰和二氧化硫，催化劑的催化效能可能會被煙氣所攜帶的飛灰中的金屬離子成分污染而降低，并且飛灰可能造成催化劑反應器磨損或蜂窩狀通道堵塞。二是高溫低塵脫硝技術。該工藝是用電除塵器對高溫煙氣除塵，然后再經過催化劑反應器，這樣可以有效去除飛灰對系統的不利影響，但煙氣中仍然存在二氧化硫，會和煙氣中的氨氣反應生成硫酸銨，堵塞催化反應器的通道和空氣預熱器。另外，在三百至四百攝氏度下靜電除塵器無法運行，是其最大問題，所以很少被采用。三是低溫低塵工藝流程。該工藝的前提是鍋爐末端安裝了濕法煙氣脫硫裝置，這樣催化劑反應器位于脫硫裝置之后，在除塵、脫硫后的煙氣中，就不存在催化劑的飛灰污染問題和氨氣與二氧化硫反應生成硫酸銨，導致反應器的堵塞、磨損等問題，這樣就可以使用活性高的催化劑，使反應器布置緊湊，減少反應器的體積。但濕式脫硫裝置降低了煙氣溫度，需額外加裝加熱裝置來加熱煙氣達到所需的反應溫度，能源消耗和運行費用較高。此外，從類型上來看今后應該多采用板式催化劑的同時還要注重反應面積的選擇，并能夠保證在省煤器出口煙氣流量、壓力、成分以及溫度條件下來達到提高脫硝效率的目的。還原劑的選擇也是一項不容忽視的工作，要根據實際情況進行有效的選擇。

綜上所述，由于國內經濟發展水平的提升、城市現代化進程的加快，火力發電廠應當對如何優化生產技術，減少對不可再生資源的消耗，降低對生態環境、自然資源的破壞進行思考研究與技術創新，通過煙氣脫硝技術的優化設計方案實施，選擇經濟合理的脫硝技術，提升脫硝技術應用的質量效果，實現火力發電廠的技術轉型。

參考文獻：

[1]莊建華.SCR煙氣脫硝技術的應用[J].發電設備，2010（02）

[2]俞進旺，宋正華，楊正平，嚴如忠.SCR法脫硝技術在燃煤鍋爐中的應用研究[J].中國環保產業，2009（01）.

[3]方華，韓靜，李守信.選擇性催化還原法煙氣脫硝催化劑市場分析[J].中國環保產業，2010（04）.

[4]程星星，金保升，仲兆平，雷達.SCR脫硝裝置對鍋爐系統整體的影響理論分析[J].鍋爐技術，2010（02）.

[5]田慶峰，顧英春，陳牧.SCR脫硝裝置氨消耗量的計算方法探討[J].電力勘測設計，2010（03）.