化工动力锅炉烟气脱硝改造技术浅析李家春

化工动力锅炉烟气脱硝改造技术浅析李家春

李家春

抚顺矿业集团公司工程技术研究中心辽宁抚顺113008

摘要：动力烟气脱硝改造是比较复杂的工程，其改造后的具体调节也受到许多方面因素的影响。因此需要在改造中做好实际操作和配合，从而更好地保证锅炉运行过程中的稳定和安全。而随着环保意识的加强和政策的出台，锅炉的脱硝改造也是势在必行结合了低氮燃烧、SNCR，SCR等联合脱硝技术，旨在通过改造达到的良好效果为同类型锅炉的脱硝改造提供良好的借鉴。

关键词：动力锅炉；烟气脱硝；改造说明

NOx是我国三大污染气体之一，其中动力锅炉燃烧煤粉时释放的NOx在总排放量占三成以上，由此可知动力锅炉燃煤产生的NOx二对大气污染严重。现在对于动力锅炉烟气脱硝的方法主要有低氮燃烧、选择性催化还原法（SCR法）、选择性非催化还原法（SNCR法）和SCR+SN-CR联合脱硝法。

一、NOx的生成类型

目前在NOx的生成可以分为以下三种，分别是热力型、燃料型和快速型。其中热力型NOx的生成与温度有直接关系其生成速度主要受温度的影响，这种类型的NOx是当温度达到并超示1400℃时才会产生。而燃料型的产生是由于燃料在进行燃烧时其中的氮化合物的转变，煤粉没有充分燃烧时产生的燃料型NOx是燃料型的燃料型NOx主要来源。快速型主要是指碳氢化合物在燃烧时的反应区产生，由于这个过程产生的NOx量较小，所以可以不计。

二、NOx的处理技术

NOx处理办法分为三种，即燃烧前、燃烧中、燃烧后三种方式。其中燃烧前的处理方法主要是指将还未燃烧的燃料进行低氮处理，但是这种方的缺点是难度大、成本高。燃烧中处理方法主要是指在燃料燃烧的过程中，通过抑制NOx的形成和还原已经形成的NOx这两种方式来达到脱硝的目的。具体办法是将燃烧区温度控制在1400℃以下，并使反应区内氧气的浓度减少，在尽可能短的时间内将燃烧物从高温区移除。这也是低氮燃烧技术的核心原理。燃烧后脱氮主要利用选择性催化还原法、选择性非催化还原法等方法还原烟气中的氮的成分，使还原剂与烟气中的NOx进行充分反应，区别在于是否有催化剂的加入。

三、锅炉烟气脱硝主要有三种方法

3.1SCR脱硝——选择性催化还原法

选择性催化还原技术（SCR）是将氨气（NH3）注入烟道与烟气混合，NH，在催化剂条件下能在较低温度（280—400℃）选择NOx发生化学反应生成氮气和水，从而使烟气中NOx含量降低，NOx脱除效率可达80％-90％。

SCR脱硝一工艺流程液氨经蒸发器后形成氨气，氨气按照设计配比和稀释风机来空气进行均匀混合。稀释氨气经流向涡增强混合器和省煤器后烟气均匀混合，经导渺整流装置后进人SCR反应器。在催化剂作用下还原剂与烟气中NOx反应生成N2和H20，完成NOx脱除。

3.2SNCR脱销——选择性非催化还原法

选择性非催化还原技术（SNCR）是将含有氨基的还原剂喷人到锅炉炉膛中900—1100℃的区域内，还原剂快速热解成NH3并和烟气中NOx进行还原反应，把NOx还原成N2和H20。该技术建设周期短、投资少，效率可达30％-50％。

SNCR／SCR脱销——选择性催化还原法工艺与选择

性非催化还原法工艺混合法。SNCR／SCR混合烟气脱硝技术不是选择性催化还原法工艺与选择性非催化还原法工艺的简单组合，它是结合了SCR技术高效、SNCR技术投资省的特点而发展起来的一种新型工艺。

SNCR／SCR混合脱硝工艺具有2个反应区。通过布置在锅炉炉墙上的喷射系统，首先将还原剂喷入第一个反应区一炉膛，还原剂与烟气中NOx在没有催化剂参与的情况下发生还原反应，实现初步脱硝。然后未反应完全的还原剂进入混合工艺的第二个反应区-SCR反应器，在有催化参与的情况下进一步脱硝。

烟气脱硝主要有以下化学反应

4NO+4NH3+02→4N2+6H20

6N02+8NH3→7N2+12H20

2N02+4NH3+02→3N2+6H20

3.3、几种烟气脱硝方法的对比

选择性催化还原技术（SCR），脱硝效率较高，但投资成本较大，建设周期长。选择性非催化还原技术（SNCR），脱硫效率较低，但系统简单，投资成本较低，建设周期短。SNCR／SCR混合烟气脱硝技术，是以上两种技术的并用，投资成本相对较高，但脱硫效率较高，能够有效控制氮氧化物排放指标。

四、动力锅炉烟气脱硝具体操作

4.1燃料量、一次风量的调节

当动动力锅炉的负荷上升时，需要的燃料量也会随之增加，反之，当动力锅炉的负荷下降时，燃料量也会相应减少，因此可以通过控制磨煤机对锅炉的供给来调节锅炉的负荷。当锅炉处于低负荷状态时，磨煤机的风量也应当进行调节，可通过减少一次风量来降低NOx的生成。当动力锅炉处于高负荷状态时，应保证磨煤机风压的稳定性。当锅炉负荷较高时，将低氮燃烧下层喷枪进行开大调节，同时将上层喷枪进行关小调节，使二次风压保持在400Pa在上。

4.2送风量、燃烧器的调节

动力锅炉的负荷产生变动时，炉内的风量需要调节使之与燃料量相符，操作者哈根达斯以通过氧量表的数值对炉内的空气量进行调节，由于锅炉的风量体系中加入低氮燃烧处理装置，因此当锅炉处于低负荷状态时，系统会根据负荷实际情况进行送风量的调节，这时需要操作人员对氧量进行观察和调节，注意各层燃烧器的火检情况。当处于煤质较差的条件下，对ROFA的调节应当做到将风档板的调节尽量小，氮氧化物量大时，对ROFA风机入口挡板的调节应有所增大，使SCR入口处的氮氧化物控制在200mg/Nm3以下；根据逃逸氨浓度将锅炉前、后的氨水调节阀进行适当控制，氮氧化物浓度较低时，开大调节阀，浓度较高时，先关小炉后氨水调节阀，再根据实际情况调节炉前氨水调节阀，使氨浓度保持在合理范围内。

4.3引风量、炉膛负压的调节

动力锅炉内燃料燃烧情况是否处于正常状态可以通过炉膛负压这一运行参数体现出来。当锅炉中的低氮燃烧和脱硝装置被改造好后，烟道的风量以及阻力也会产生变化，首先，烟道的阻力增加了，这使得炉膛负压由于引风机出力的增大而使得调节出现了延迟性。引风机的扩容改进使风力系统较之前有较大的漏风量，这也使炉膛负压的调节影响因给修高架桥多。在锅炉的煤粉燃烧过程中，送风机和引风说什么呢调节档板开合度保持一致的条件下，炉膛负压会根据燃烧工况的实际变化而发生脉动变化，燃烧较为稳定时，表盘上的指针会较为稳定，只会出现轻微摆动的现象。而燃烧发生较大变动时，炉膛负压也会发生比较剧烈的变动，指示针的摆动也会增大。这时需要对炉内的燃烧情况进行更进一步的观察和分析，找到原因和对策，通过及时的调节和操作使动力锅炉保持在稳定状态下。

结语：

锅炉燃烧的调节是多方面因素影响的很复杂的操作。在实际调节中做好各操作人员之间的配合。在此简单介绍改造后调节的几点注意事项，希望在今后操作中更好地保证锅炉操作安全稳定运行。随着环保标准的提高，锅炉的脱硝改造是必然的趋势。在实施锅炉脱硝改造的过程中，应用了低氮燃烧、SNCR、SCR多种脱硝技术，在节约改造费用、运行成本方面做了有益探索，改造效果达到了预期目标。对同类型锅炉脱硝改造有积极的借鉴意义。

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