【正文】 主要熱分解初始產(chǎn)物，而當燃料氮是以膚的形式存在時，則 NH3 是主要的熱分解初始產(chǎn)物。該方法不僅適于新設計的鍋爐，還適宜于舊鍋爐的改造。低 NOx 燃燒器的種類很多，一般可降低 NOx 排放濃度 30％～60％。該燃燒器 NOx 的排放濃度比 DRB 型還底30%～ 50%，且不會引起飛灰含碳量的明顯增加。在二級燃燒區(qū)內(nèi)，不僅抑制了 NOX 的生成，而且在一級燃燒區(qū)內(nèi)生成的 NOX 也被還原。當?shù)蜔煔庵?NOX 接觸時，會發(fā)生 下面的還原反應： 4NH3＋ 4NO＋ O2 → 6H2O＋ 4N2 4NH3＋ 2NO2＋ O2 → 6H2O＋ 3N2 4NH3＋ 6NO → H6H2O ＋ 5N2 8NH3＋ 6NO2 → 12H2O＋ 7N2 采用該方法要解決好兩個問題：一是氨的噴射點選擇，要保證在 鍋爐負荷變動的情況下，噴入的氨均能在 950～ 1050oC 范圍內(nèi)與煙氣反應。再經(jīng)化學反應，可生成一系列新物質。采用ESP 或布袋均可，但選擇布袋更憂。 表 3 一 1 200MW 機組 NOx 控制技術性能、成本、效率概要 鍋爐類型 NOx 控制手段 NOx 控制 水平 （ lb/MMbtu） NOx 脫除效率 % NOx 控制成 本 ($/ton) 煤粉對沖燃燒 火上風 1530 4101100 煤粉對沖燃燒 低 NOx 燃燒器 3555 160450 煤粉對沖燃燒 低 NOx 燃燒器 +火上 風 4060 270800 煤粉切 圓燃燒 LNBCOFA 2550 5001300 煤粉切圓燃燒 LNB+SOFA 2550 4201200 煤粉對沖燃燒 選擇性非催化 技術 3050 5901100 煤粉對沖燃燒 選擇性催化 技術 7585 17003200 煤粉切圓燃燒 選擇性非催化 技術 3050 6301300 煤粉切圓燃燒 選擇性催化 技術 7585 26005000 旋風爐 天然氣再燃 4565 500800 燃油 /燃氣 對沖燃燒 BOOS 1550 230510 燃油 /燃氣 對沖燃燒 燃氣再燃 3050 3201000 燃油 /燃氣 對沖燃燒 低 NOx 燃燒器 2550 7501700 燃油 /燃氣 對沖燃燒 低 NOx 燃燒器 +火上風 +煙氣再燃 3080 900600 燃油 /燃氣 切圓燃燒 BOOS 1535 340740 燃油 /燃氣 切圓燃燒 低 NOx 燃燒器 1550 10005100 燃油 /燃氣 對沖燃燒 選擇性非催化 技術 3550 6701100 燃油 /燃氣 對沖燃燒 選擇性催化 技術 7080 26004900 燃油 /燃氣 選擇性非催化 3550 8002200 切圓燃燒 技術 燃油 /燃氣 切圓燃燒 選擇性催化 技術 6585 36007400 北侖電廠脫硝方案優(yōu)選 北侖電廠屬 于己運行大型電廠，成熟的脫硝工藝應是首要考慮的和素，在以上介紹的各種脫硝技術中，許多方法都還處于研究或中試階段，距離大規(guī)模應用還有不小的距離。當然，目前超西煤粉再燃的技術成熟程度不高，但由于國內(nèi)外近年來加大了該方法的研究力度，預計在幾年內(nèi)，該方法的成熟度會有較大提高。隨著國產(chǎn)化率的提高，原來嚴重制約著濕 法脫硫工藝在推廣應用的工程初投資相比于干法脫硫工藝高的問題，正在逐步得到解決。如此既降低了燃燒溫 度和速度，同時使該區(qū)域處于還原性氣氛，從而降低了 NOx 在該區(qū)域的生成量。 一、 SCR 反應器的布置位置 選擇性催化還原法根據(jù) SCR 反應器的布置位置，有三種。這樣就形成了一個富燃科區(qū)使烴基與 NOx 反應形成氮分子。 天然氣價格按 元／ Nm3 計算，年耗資 億元。 燃燒優(yōu)化調(diào)整（含空氣分級燃燒人低 NOx 燃燒器方法基本不增加占地面積。總之，從目前的研究結果看，超細煤粉或天然氣再燃對濕法煙氣脫硫不會產(chǎn)生影響。 采用超細煤粉再燃法的結構示意圖見圖 5— 5， 5— 6。 超細煤粉或天然氣再燃方式布置簡單，所需增加的設備較少，回此不受場地限制，空間管道布置靈活。 方案的比較 一、占地面積估算 北侖電廠單臺鍋爐的煙氣量為 1900000Nm3／ h，若采用 SCR 系統(tǒng)，工作溫度選為 400t，則煙氣量約為 1900000X（ 400＋ 273）／ 273＝ 4653882． 78m3／ h， SV 選為 3000，催化劑孔隙 率選為 ，則催化劑層所占體積為 ／ 3000＝ 156lm3，將催化劑分 4 層布置，則每層體積為 。 三、關于天然氣再燃方案的氣源問題 北侖電廠若采用天然氣再燃，所需氣源來自于西氣東送或東海氣田及進口天然氣。天然氣則在主燃燒器上部送入二級燃燒區(qū)（再燃區(qū)），在 a＜ l 的條件下形成很強的還原性氣氛，使得在一級還原區(qū)生成的 NOX 在二級燃燒區(qū)被還原成氮分子（ N2），在再燃區(qū)中，不僅己生成的 NOx得到還原，同時也抑制了新的 NOx 的生成，可進一步降低 NOx 的排放濃度。經(jīng)幾年的運行證明，該法技術上可靠，運轉穩(wěn)定。該方法幾乎不增加占地面積。拋棄方式，主要棄置于灰場或回填舊礦坑；回收利用方式，主要用作水泥緩凝劑和建筑材料等。 g／ Nm2，年排污費為 1500 萬元左右（隨總量收費制度的施行，該數(shù)據(jù)將有很大增加）。 1/2H2O+2NH3+7/2H2O+CaSO3 NO+2NH4HSO3→ 1/2N2+(NH4)2SO4+SO2+H2O NO2+4NH4HSO3→ 1/2N2+2(NH4)2SO4+2SO2+2H2O 傳統(tǒng)濕式系統(tǒng)的普遍缺點是結構和系統(tǒng)復雜運行成本和初投資較高。 INCT 在 Kawecyn電廠采用了一種干底噴霧技術。 ②布置在靜電除塵器和空氣預熱器之間 該法由于靜電除塵器無法在 300～ 400℃溫度下正常工作，因此 很少采用。下面著重介紹噴氨（或尿素）法。如圖所示： 1 為一次燃料的煤粉氣流噴口，煤粉氣流在噴口 1 附近著火并與族流二次風混合，形成一級燃燒區(qū)。此外，在一次風噴口周圍還有一股冷空氣或煙氣，它對抑制揮發(fā)分析出和著人階段 NOx 的生成也起著較大作用。當煙氣再循環(huán)率為 15％～20％時，煤粉爐的 NOx 排放濃度可降低 25％左右。此時一級燃燒區(qū)內(nèi)的過量空氣系數(shù)小于 1，如此既降低了燃燒溫度和速度，同時使該區(qū)域處于還原性氣氛，從而降低了 NOx 在該區(qū)域的生成量。燃料型 NOx 的生成機理非常復雜，至今仍不十分清楚，其大致規(guī)律是：①在一般燃燒條件下，燃料中的氮有機化合物首先被熱分解成氰（ HCN）、氨（ NH3）和 CN 等中間產(chǎn)物，它們隨揮發(fā)分一起從燃料中析出，稱之為揮發(fā)分 N。從歐美的標準演變狀況估計，在相當長一段時間內(nèi)，該標準值不會有太大改動。據(jù) UNEP 項目“能源規(guī)劃中綜合考慮環(huán)境回素”研究的初步估算， 1990 年我 國氮氧化物的排放量約為 910 萬噸，其中近 70％來自于煤炭的直接燃燒，固定源是 NOx 排放的主要來源。吸入 NO，可引起變性血紅蛋白的形成并對中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。研究表明， NOx 同時于 SO2 構成酸雨，對土壤、農(nóng)作物、森林、湖泊、魚類和其他動物以及建筑物等產(chǎn)生極大的破壞。 我國 NOx 污染現(xiàn)狀 NOx 排放量的劇增使我國城市大氣中的 NOx 污染程度加重。鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)靜電除塵器（型號為 ZFFA545M－ 2 128－ 150，五電場，除塵效率為 %）、引風機（型號 Z9， 3501－ of－ D16RVC／ 2）、煙囪（ 3 臺鍋爐共用一個三筒煙囪，外筒為混凝土，內(nèi)筒為鋼結構，內(nèi) 筒出口直徑為 米，高度為 240 米）后排入大氣。 燃燒過程中 NOx 的控制技術 這類方法主要通過改變?nèi)紵龡l件及燃燒器結構的方法來降低 NOx 的排放。一般采用該方法可使 NOx 的排放降 50％以上。德國斯坦謬勒（ Steinmulle。美國瑞利斯多克（ Riley Stoker）公司的 CCV 型低 NOx 燃燒器 （圖 3— 5） CCV 燃燒器即控制燃燒文丘里燃燒器，其一次風煤粉經(jīng)彎頭進入 陶瓷點火器可調(diào)文丘里塞子內(nèi)調(diào)風器外調(diào)風器旋轉葉片外水冷喉部外二次風內(nèi)二次風風箱調(diào)風器轉動裝置一次風和煤粉圖 3— 5 美國瑞利斯多克公司的 CCV 型低 NOx 燃燒器 一文丘里中心管，在文丘里管的 縮口處有一可調(diào)的文丘里塞子可將一次風粉分為富燃料層和貧燃料層，通過調(diào)節(jié)文丘里的塞子、內(nèi)二次風葉片和二次風風罩的位子，可以控制NOx 的排放量，可減少 50%~60%，它即適應于新設計的鍋爐，也可用于舊鍋爐改造，負荷適應性好。煙氣區(qū)外的內(nèi)外二次風起著控制空氣和燃料的混合以及調(diào)節(jié)火焰的形狀及 NOX 的濃度的作用。煙氣脫硝分為干法、濕法。 （三）電暈放電等離子體同時脫硫脫硝技術 電暈放電過程中產(chǎn)生的活化電子（ 5— 20eV）在與氣體分子碰撞的過程中會產(chǎn)生OH、 O2H、 N、 O 等自由基和 O3。 二、濕法煙氣同時脫硫脫硝技術 傳統(tǒng)濕法煙氣脫硝有兩大類，一類是利用燃煤鍋爐已裝有煙氣洗滌脫硫裝置的，只要對脫硫裝置進行適當改造，或調(diào)整運行條件，就可將煙氣中的 NOX 在洗滌過程中除去。 對于投資費用、控制成本和占地面積，采用降半梯形分布： 計算評判矩陣如卜： 則評價計算結果為： C＝ B*R＝［ 0． 533， 0． 572， 0． 611， 0． 618， 0． 746］數(shù)值越大，則方案越好。脫硫石膏漿經(jīng)脫水裝置脫水后回收。 5 適合北侖電廠的脫硝方法及其對脫硫系統(tǒng)的影響 通過第 3 部分的優(yōu)選，可以看出，可用于北侖發(fā)電廠的脫硝方法為燃燒優(yōu)化調(diào)整（含空氣分級燃燒）、低 NOx 燃燒器、超細煤粉再燃?？梢詼p到 375～ 525mg／ Nm3 而且投資及運行成本也較低，不增加占地面積，也有較高的技術成熟度。但煙溫過低，不適合催化劑的工作，需采用氣氣熱交換器或燃料氣燃燒的方法將煙溫提高到催化劑反應所必須的溫度，能源耗量較大，工業(yè)應用一般采用（ a）即前置式的布置方法。獨立的上二次風系統(tǒng)通常也要求對爐墻作新的開孔并對管道進行重新布置。m 以下）作為再燃燃料的一種燃料分級燃燒燃燒技術。 SCR 系統(tǒng)內(nèi)部沒有熱 量交換，理論上，只要有適當?shù)谋卮胧?，應該不會對空氣預熱器進日煙溫產(chǎn)生影響，或影響可忽略。 6. 結論及建議 由于北侖電廠為己投入運行的大型電站，采用哪種方案應結合現(xiàn)有條件和國家環(huán)保政策的要求進行綜合判斷。（若選用SCR 放在 FGD 之后，則需增加煙氣加熱裝置， 降低鍋爐效率，增大占地面積，從現(xiàn)場預留場地情況看，已基本無可能采用此方法），因此，只有在環(huán)保要求特別嚴格時考慮采用。 但值得指出的是，采用 SCR 法（前置式布置）時，如果催化劑選用不當，會使煙氣中的部分 SO。該方法可以達到 50％以上的脫硝率，即可將NOx 的排放值限制在 375mg／ Nm3 以下。下表列出了美國部分通過驗證的電廠的控制水平。圖 53 表示了 SCR 系統(tǒng)的工藝流程示意圖。 nil er）公司的 SM 型低 NOx 燃燒器、美國巴布科克．威爾科克斯（ B＆ W）公司的 DRB 型雙調(diào)風低 NOx 燃燒器、巴布科克一日立（ Babcock 一 Hitachi）公司的HT— NR 型低 NOx 燃燒器、美國福斯特惠勒（ Foster Wheeler）公司的 CF— SF 低 NOx燃燒器、美國瑞利斯多克（ Riley Stoker）公司的 CCV 型低 NOx 燃燒器、日本三菱公司的 PM 型低 NOx 燃燒器、日本三菱公司的 SGR 型煙氣再循環(huán)低 NOx 燃燒器等等（見圖 3— 1～ 3— 9）。下