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【摘要】经济的发展和进步促进了工业行业的快速发展，但也加重了空气的污染。做好烟气脱硝能够大大降低污染物的排放，对于保护环境控制污染具有积极的作用。
【关键词】燃煤烟气；脱硝；技术
一、前言
当前，环境保护受到了人们越来越多的关注，特别是雾霾天气的出现，更使人们提高了污染的控制意识。做好烟气的污染控制是保护大气环境的重要内容。
二、烟气脱硝技术的发展现状
烟气脱硝技术是我国目前600MW机组火力发电厂处理空气污染物排放的主要技术。脱硝技术可以控制火力发电厂对NOx的排放量，进而降低氮氧化物的污染。目前我国使用的烟气脱硝技术中有低NOx燃烧技术，此项技术所应用到的炉膛燃烧技术，安全系数较低且效率也不高，存在一定的局限性。烟气处理技术的种类繁多，有液体吸收法、吸附法、微生物法、液膜法、电子束法脱硝法等。其中液体吸收法净化效果差而且效率较低，所以在众多方法中是不可取的一种。而吸附法虽然效率高，但是吸附量较小，而且需要大型的设备，很难得到广泛的应用。电子束法脱硝法虽然能同时脱硫脱硝，但是能耗较高，在具体的实践应用中还需要实践进行检验。
三、发展烟气脱硝技术的必要性
随着我国快速发展的现代化建设，人们对电等能源的需求量也在不断增大，为了满足人们对电的需求，600MW机组火力发电厂无论在数量还是规模上都得到了很大的增加扩建。其氮氧化物的排放量也随之迅速增大，为了尽量降低其对人们健康生活带来的威胁，需要采用一切可以采用的方法对其进行相应的遏制。煤作为600MW机组火力发电厂的主要能量来源，其燃烧过程中产生的火焰中碳氧化物的含量过高，而使火力发电厂有限的总装机容量无法容纳，而被排放出来，从而增大了碳氧化物的排放量。碳氧化物的生成机理主要有热力型碳氧化物、燃料型碳氧化物、快速性碳氧化物三种。其中热力型碳氧化物的生成量与燃烧温度关系密切，在较高的燃烧温度下，其生成量可高达20%；燃料型碳氧化物在总生成量中占有很大的比例，可达到总生成量的60%，其主要产生于高参数锅炉；快速性碳氧化物主要是在煤气燃烧过程中生成。
四、实验部分
1、NOX浓度的测量
采用热电公司生产的42i型烟气分析仪，每次在使用前都应用标准气体校准零点及标定量程。测量方法采用截面网格法。
2、氨逃逸的测量
烟气中氨逃逸样品的采集采用标准推荐的改进装置系统，分别由烟气采集管、吸收装置、干燥管、采样泵等部件组成。测量方法采用代表点法。采得的氨样品12h内完成分析，避免长时间保存。
3、优化调整方法
SCR脱硝反应器入口测点设在喷氨之前，因入口氨氮摩尔比需通过一定的计算获得，在现场用氨氮摩尔比评价还原剂与NOX均匀混合情况不够直观和实用。本文采用测得SCR反应器出口的NOX和NH3浓度分布，再根据实测NOX和NH3浓度分布直接进行喷氨调整和优化，缩短了调试时间。
五、实验结果与分析
氨氮摩尔比是评价喷氨均匀性的重要指标。假设烟气中NOX分布均匀，氨分布不均匀，模拟计算表明氨氮摩尔比相对偏差<10%时，平均脱硝效率和氨逃逸与设计值偏离不大。实际中当反应器出口NOX浓度分布相对标准偏差<15%，则是SCR运行可接受的，若能达到10%以内是较理想状态。
1、喷氨优化的结构基础
一般在SCR脱硝工程中，设计一个供氨母管供给SCR反应器。由于氨管道沿程阻力的变化，母管引出的各喷氨支管阻力不同，喷入反应器的氨量也各不相同。在安装喷氨格栅时，设有伸入到SCR反应器入口烟道截面不同深度的喷氨管，这是深度方向进行优化调节的基础。调节各支管上的手动氨阀，在一定程度上可弥补氨氮比分布不均匀性。
2、优化前SCR出口NOX浓度分布
实测燃煤电站1×600MW机组配套的SCR脱硝反应器入口NOX浓度分布与喷氨优化调整之前SCR反应器出口NOX浓度分布。此SCR系统采用2（投运层）+1（备用层）模式，高尘布置方式，主要由A、B两个脱硝反应器、两个液氨存储罐及一套喷氨系统组成。设計保证值为脱硝效率75%，同时氨逃逸质量浓度≤3 L/L（即为3.00×10 ）。
在喷氨优化调整之前应先进行全面摸底测试，直观地了解NOX和NH3浓度分布，然后再根据实测NOX和NH3浓度分布进行喷氨调整和优化。实测SCR反应器A、B入口NOX浓度分布的相对标准偏差分别为3.90%、6.61%，可见，入口NOX分布相对均匀。但是，如图1所示，在优化调整前反应器出口NOX浓度分布很不均匀（50%脱硝效率时），其分布相对标准偏差两侧反应器都超过29%。
3、优化后SCR出口NOX浓度分布
喷氨的优化调整试验是逐步进行的：试调喷氨阀。通过试调喷氨支管阀门的开度，初步掌握阀门的调节特性，了解阀门灵敏的开度范围。管间粗调。在试调的基础上对整个反应器喷氨截面上的各喷氨支管进行大幅度调节，降低截面上的高峰值和低谷值。经过3～5轮左右的粗调之后，基本可实现截面层次上均匀，此时SCR反应器A、B出口NOX浓度分布的相对标准偏差由初始的29.67%、34.06%分别降至8.75%、10.24%（50%脱硝效率下）。深度方向细调。这一步需在熟悉氨阀特性和粗调均匀的基础上，对每个烟气测孔不同深度喷氨支管进行微调，使深度方向各点浓度接近。喷氨优化。由于锅炉参与调峰，脱硝效率也时常需要变化，所以优化过程对锅炉经济安全运行必不可少。
在喷氨格栅优化调整前后，应同时对SCR脱硝反应器出口的氨逃逸浓度进行采样检测。可根据摸底测试出口截面的NOX浓度分布确定NH3取样点，使代表点涵盖NOX初始浓度分布高、中、低不同区域的测点。试验中采用氨电极法测量氨逃逸，在75.2%脱硝效率时的氨逃逸质量浓度为1.2～1.8 L/L之间，可见，氨逃逸浓度分布也达到均匀，且低于性能保证值3.0 L/L。
4、优化后脱硝效率与氨逃逸变化
虽然在反应初期，催化剂效率一般比性能保证值高。实验表明，未经喷氨优化之前，在相应脱硝效率下的氨逃逸浓度明显比优化调整后的值偏高，而且呈现随着脱硝效率增大而偏高变大的趋势。在75%脱硝效率下，经喷氨优化后的氨逃逸浓度比优化之前降低0.92 L/L。
SCR脱硝反应器的入口处氨氮分布均匀性及喷氨格栅出口流速均匀性是影响脱硝效率和副反应发生的重要因素，为保持脱硝装置安全经济运行，应定期进行喷氨优化调整，通过热态下测量SCR反应器进出口NOX和NH3浓度分布，优化不同格栅喷嘴的喷氨量，以实现机组在不同运行负荷下，脱硝效率合理、NOX排放浓度达标及氨逃逸浓度最低的最佳控制。
此外，通过喷氨优化调整使氨与烟气混合均匀后，注意防止片面追求过高脱硝效率而造成整体过量喷氨，危害下游设备运行，脱硝装置的最大效率可通过最大脱硝效率试验来确定。
七、结束语
综上所述，通过采取有效的脱硝方式，大大降低了烟气中硝的含量，提高了设备的运行效率，也为大气环境保护做出了贡献。
参考文献
[1]柴小康.选择性催化还原法烟气脱氮工艺还原剂的选择[J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2008，4（4）：310-314.
【关键词】燃煤烟气；脱硝；技术
一、前言
当前，环境保护受到了人们越来越多的关注，特别是雾霾天气的出现，更使人们提高了污染的控制意识。做好烟气的污染控制是保护大气环境的重要内容。
二、烟气脱硝技术的发展现状
烟气脱硝技术是我国目前600MW机组火力发电厂处理空气污染物排放的主要技术。脱硝技术可以控制火力发电厂对NOx的排放量，进而降低氮氧化物的污染。目前我国使用的烟气脱硝技术中有低NOx燃烧技术，此项技术所应用到的炉膛燃烧技术，安全系数较低且效率也不高，存在一定的局限性。烟气处理技术的种类繁多，有液体吸收法、吸附法、微生物法、液膜法、电子束法脱硝法等。其中液体吸收法净化效果差而且效率较低，所以在众多方法中是不可取的一种。而吸附法虽然效率高，但是吸附量较小，而且需要大型的设备，很难得到广泛的应用。电子束法脱硝法虽然能同时脱硫脱硝，但是能耗较高，在具体的实践应用中还需要实践进行检验。
三、发展烟气脱硝技术的必要性
随着我国快速发展的现代化建设，人们对电等能源的需求量也在不断增大，为了满足人们对电的需求，600MW机组火力发电厂无论在数量还是规模上都得到了很大的增加扩建。其氮氧化物的排放量也随之迅速增大，为了尽量降低其对人们健康生活带来的威胁，需要采用一切可以采用的方法对其进行相应的遏制。煤作为600MW机组火力发电厂的主要能量来源，其燃烧过程中产生的火焰中碳氧化物的含量过高，而使火力发电厂有限的总装机容量无法容纳，而被排放出来，从而增大了碳氧化物的排放量。碳氧化物的生成机理主要有热力型碳氧化物、燃料型碳氧化物、快速性碳氧化物三种。其中热力型碳氧化物的生成量与燃烧温度关系密切，在较高的燃烧温度下，其生成量可高达20%；燃料型碳氧化物在总生成量中占有很大的比例，可达到总生成量的60%，其主要产生于高参数锅炉；快速性碳氧化物主要是在煤气燃烧过程中生成。
四、实验部分
1、NOX浓度的测量
采用热电公司生产的42i型烟气分析仪，每次在使用前都应用标准气体校准零点及标定量程。测量方法采用截面网格法。
2、氨逃逸的测量
烟气中氨逃逸样品的采集采用标准推荐的改进装置系统，分别由烟气采集管、吸收装置、干燥管、采样泵等部件组成。测量方法采用代表点法。采得的氨样品12h内完成分析，避免长时间保存。
3、优化调整方法
SCR脱硝反应器入口测点设在喷氨之前，因入口氨氮摩尔比需通过一定的计算获得，在现场用氨氮摩尔比评价还原剂与NOX均匀混合情况不够直观和实用。本文采用测得SCR反应器出口的NOX和NH3浓度分布，再根据实测NOX和NH3浓度分布直接进行喷氨调整和优化，缩短了调试时间。
五、实验结果与分析
氨氮摩尔比是评价喷氨均匀性的重要指标。假设烟气中NOX分布均匀，氨分布不均匀，模拟计算表明氨氮摩尔比相对偏差<10%时，平均脱硝效率和氨逃逸与设计值偏离不大。实际中当反应器出口NOX浓度分布相对标准偏差<15%，则是SCR运行可接受的，若能达到10%以内是较理想状态。
1、喷氨优化的结构基础
一般在SCR脱硝工程中，设计一个供氨母管供给SCR反应器。由于氨管道沿程阻力的变化，母管引出的各喷氨支管阻力不同，喷入反应器的氨量也各不相同。在安装喷氨格栅时，设有伸入到SCR反应器入口烟道截面不同深度的喷氨管，这是深度方向进行优化调节的基础。调节各支管上的手动氨阀，在一定程度上可弥补氨氮比分布不均匀性。
2、优化前SCR出口NOX浓度分布
实测燃煤电站1×600MW机组配套的SCR脱硝反应器入口NOX浓度分布与喷氨优化调整之前SCR反应器出口NOX浓度分布。此SCR系统采用2（投运层）+1（备用层）模式，高尘布置方式，主要由A、B两个脱硝反应器、两个液氨存储罐及一套喷氨系统组成。设計保证值为脱硝效率75%，同时氨逃逸质量浓度≤3 L/L（即为3.00×10 ）。
在喷氨优化调整之前应先进行全面摸底测试，直观地了解NOX和NH3浓度分布，然后再根据实测NOX和NH3浓度分布进行喷氨调整和优化。实测SCR反应器A、B入口NOX浓度分布的相对标准偏差分别为3.90%、6.61%，可见，入口NOX分布相对均匀。但是，如图1所示，在优化调整前反应器出口NOX浓度分布很不均匀（50%脱硝效率时），其分布相对标准偏差两侧反应器都超过29%。
3、优化后SCR出口NOX浓度分布
喷氨的优化调整试验是逐步进行的：试调喷氨阀。通过试调喷氨支管阀门的开度，初步掌握阀门的调节特性，了解阀门灵敏的开度范围。管间粗调。在试调的基础上对整个反应器喷氨截面上的各喷氨支管进行大幅度调节，降低截面上的高峰值和低谷值。经过3～5轮左右的粗调之后，基本可实现截面层次上均匀，此时SCR反应器A、B出口NOX浓度分布的相对标准偏差由初始的29.67%、34.06%分别降至8.75%、10.24%（50%脱硝效率下）。深度方向细调。这一步需在熟悉氨阀特性和粗调均匀的基础上，对每个烟气测孔不同深度喷氨支管进行微调，使深度方向各点浓度接近。喷氨优化。由于锅炉参与调峰，脱硝效率也时常需要变化，所以优化过程对锅炉经济安全运行必不可少。
在喷氨格栅优化调整前后，应同时对SCR脱硝反应器出口的氨逃逸浓度进行采样检测。可根据摸底测试出口截面的NOX浓度分布确定NH3取样点，使代表点涵盖NOX初始浓度分布高、中、低不同区域的测点。试验中采用氨电极法测量氨逃逸，在75.2%脱硝效率时的氨逃逸质量浓度为1.2～1.8 L/L之间，可见，氨逃逸浓度分布也达到均匀，且低于性能保证值3.0 L/L。
4、优化后脱硝效率与氨逃逸变化
虽然在反应初期，催化剂效率一般比性能保证值高。实验表明，未经喷氨优化之前，在相应脱硝效率下的氨逃逸浓度明显比优化调整后的值偏高，而且呈现随着脱硝效率增大而偏高变大的趋势。在75%脱硝效率下，经喷氨优化后的氨逃逸浓度比优化之前降低0.92 L/L。
SCR脱硝反应器的入口处氨氮分布均匀性及喷氨格栅出口流速均匀性是影响脱硝效率和副反应发生的重要因素，为保持脱硝装置安全经济运行，应定期进行喷氨优化调整，通过热态下测量SCR反应器进出口NOX和NH3浓度分布，优化不同格栅喷嘴的喷氨量，以实现机组在不同运行负荷下，脱硝效率合理、NOX排放浓度达标及氨逃逸浓度最低的最佳控制。
此外，通过喷氨优化调整使氨与烟气混合均匀后，注意防止片面追求过高脱硝效率而造成整体过量喷氨，危害下游设备运行，脱硝装置的最大效率可通过最大脱硝效率试验来确定。
七、结束语
综上所述，通过采取有效的脱硝方式，大大降低了烟气中硝的含量，提高了设备的运行效率，也为大气环境保护做出了贡献。
参考文献
[1]柴小康.选择性催化还原法烟气脱氮工艺还原剂的选择[J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2008，4（4）：310-314.