火力发电厂脱硝技术论文发表(2)
关键词：火力发电厂;氮氧化物;脱硝技术
中图分类号：_773 文献标识码：A 文章编号：1009-2374(2014)05-0079-02
在新时期的全球范围内，环境保护是一个热点话题。现在氮氧化物是最常见的大气污染物，特别是其会与碳氢化物发生化学反应从而生成光化学烟雾，对人们的健康造成极大的危害。在我国火力发电厂的规模逐渐扩大，并获得广泛应用的状况下，其生成的氢氧化物严重的威胁到人类的日常生活，因此必须要对此给予遏制。火力发电厂要设法降低污染。目前，在火力发电厂中应用比较广泛的一项技术即为烟气脱硝技术，此项技术能对其中产生的氮氧化物给予较好的处理，具有至关重要的作用。
1 脱硝技术的发展现状
现在，在我国的烟气脱硝技术里包括一种低NO_燃烧技术，此技术可有效的减少氮氧化物的排放数量，但其具有一定的局限性，即低氮燃烧技术必须要使用炉膛燃烧，而此燃烧具有一定的危险性，同时也具有较低效率。现在存在多种烟气处理技术，其中净化效果非常差且效率非常低的即为液体吸收法，与其他技术比较，此方法是不可取的;脉冲电晕法能脱硝与脱硫，然而其必须需要窄脉冲以及功率较大的高压脉冲电源，同时具有较短的使用期限;吸附法也是一种处理方法，其具有非常高的脱硝效率，而其吸附量较小，同时要采用较大设备，所以很难被广泛使用;还有微生物法、电子束法脱硝法以及液膜法，但是其都存在一定的局限性。现在在脱硝方面最成熟的一项技术即为SCR技术，其已经被国外的许多大规模的电站使用，然而其寿命较短，而且成本高。我国的发电厂已开始应用此项技术，所以我国必须要设法克服其缺点，使其在火力发电厂中获得广泛应用。
2 烟气处理法分析
(1)烟气脱硝技术方法中包括脉冲电晕等离子体法以及电子束照射法，此2类方法都必须要借助高能电子，并且生成自由基，NO就会发生氧化反应生成NO2，之后发生H2O、NO2以及NH3作用，从而生成NH4NO3，其可以作为化肥，同时要进行回收利用;(2)此项技术的方法中还包括吸附法。现在我国常用的吸附剂包括泥煤、活性炭以及硅胶等。诸多吸附剂能够将NO催化氧化为NO2，之后对水或可用水进行吸收，此方法需要用到较大的设备，还需使用大量的吸附剂，具有非常大的投资成本;(3)此项技术的方法中还包括微生物法以及液膜法。微生物法即为在具有外加碳源的前提下，选用合适的脱氮菌，借助的氮源即为NO_，NO2溶于水生成NO3，然后二氧化氮会被生物还原成氮气，但是一氧化氮会被吸附在微生物表面，然后又被微生物逐渐还原成氮气;国外也在广泛的使用液膜法，并对其开展了大量研究。目前，此2种方法都还处在发展阶段;(4)作为一种比较成熟的方法，SCR技术还应该不断的改进与完善。其借助于催化剂的作用，当达到280℃至420℃的烟气温度时，将氮喷入，最终会把NO_逐渐还原为H2O以及N2。
3 SCR脱硝工艺
3.1 SCR灰斗、SCR旁路以及反应器的设置
在高尘区安装反应器的时候，必须要注意其位置上飞灰含量的高度，从而防止飞灰会堵塞催化剂，以及对其的防磨损程度;在将反应器安装在低尘区的时候，应该借助换热器等装置激发催化剂的反应活性。为了方便检修SCR故障，为了防止机组出现损耗，应该设置SCR旁路。在SCR反应器中会产生积灰，为了防止SCR中含有的催化剂自身的催化功能遭到破坏，应该设置SCR灰斗，从而有效降低进入空气预热器里的灰分数量。
3.2 SCR法烟气脱硝的设计特点与工艺流程
在此方法的工艺流程中主要包括控制系统、贮氨、喷氨、混氨以及反应塔系统等。首先，汽车会将液氮输送至液氨储罐内进行贮藏，储罐温度决定着无水液氨的实际储存压力。在蒸发器里的热水以及蒸汽的作用下，液氮会被减压蒸发然后送到氨蒸发罐，借助于鼓风机的作用，将和氮量形成相应比例的空气鼓入空气与氮气混合器内，再借助于喷嘴的作用被注入至烟道隔栅内，于是和原烟气发生混合。烟气在和一些旁路高温烟气发生混合调温以后，会逐渐进入反应塔内，然后借助于催化剂的催化作用，烟气内含有的NO_以及NH3会发生化学反应。以下即为其具体的反应化学方程式：
4NH3+4NO+O2=6H2O+4N2 (1)
8NH3+6NO2=12H2O+7N2 (2)
3.3 还原剂与催化剂的基本特性与选用
(1)催化剂。催化剂是SCR法脱硝工艺里的非常关键的物质之一，其相关参数、基本结构与寿命等都会对SCR系统的脱硝率造成严重影响。如果选择的催化剂必须科学合理，那么在温度为200℃至400℃的时候就会发生反应，同时可以遏制副反应的发生。当NO以及NH3具有相同比例的化学计量的时候，获得的NO_脱除率就可以达到80%至90%，而排放出的NO_浓度可以降低到200mg/m3以下。目前，全球范围内的大多数燃煤发电厂板式以及蜂窝式催化剂。因为蜂窝式催化剂具有较高的反复利用率、耐腐性、可靠性以及耐久性等特点，所以获得广泛的应用。SCR催化剂是现在工作中应用最为广泛的催化剂，其大部分的载体都是TiO2，使用的活性成分为V2O5-WO3、V2O5或者V2O5-MoO3，其中此些成本大约占有99%的比例。其中，V2O5属于最关键的活性成分，其脱硝率非常高;TiO2的活性以及抗SO2性能也非常高。
除此以外，在加入活性材料WO3以后，能够遏制SO2的转化;而其中的钼(Mo)起到稳定性以及催化剂的作用。
(2)还原剂。在SCR法脱硝系统中，选用的还原剂是氨，其可以是常压的氨水溶液，也能为带压的无水液氨，还可为尿素水溶液，而在一般状况下，燃煤电站都会选用液氨。根据实际状况，基于安全层面考虑，人们开始日益广泛的使用氨水。在通过海运的时候，选用的还原剂一般都是尿素水溶液，在尿素被注入以后，会在热烟气内逐渐分解成氨，以下即为其反应式：
H2NCONH2=HNCO+NH3 (3)
H2O+HNCO=CO2+NH3 (4)
总之，最近几年以来，我国的火力发电厂中应用的烟气脱硝技术已经获得一定的发展。在全球环境不断发生改变的新时期，火力发电厂中应用的烟气脱硝技术也在持续的发展及改进，为了降低对环境造成的污染，为了促进我国经济的不断发展，为了保护国民的身心健康，火力发电厂要积极的探索，不断的完善烟气脱硝技术，从而减少环境污染，促进我国经济的可持续发展。
参考文献
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[2] 程慧，等.火电厂烟气脱硝技术发展趋势[J].浙江电力，2012，9(2)：34-35.
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[4] 陈曦梅.环境保护与发电厂烟气脱硝技术研究[J].现代企业文化，2009，1(35)：56-57.
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