【正文】 對(duì)三次風(fēng)進(jìn)行濃縮。這就是說，將原有的燃燒方式改造成再燃燃燒方式。 采用濃淡燃燒技術(shù)濃淡燃燒可降低NOx的排放。濃側(cè)煤粉由于煤粉濃縮，著火溫度下降，穩(wěn)燃性提高，淡側(cè)煤粉利用濃側(cè)煤粉火14焰引燃和助燃。華能石洞口二廠600 MW機(jī)組鍋爐采用了ABBCE公司開發(fā)的WR型濃淡燃燒器，在滿負(fù)荷下，NOx的排放量為630 mg/Nm3。日本三菱公司的PM燃燒器就采用了這種技術(shù)。此方法對(duì)熱力型NOx所占份額較大的液態(tài)排渣爐,燃油和燃?xì)忮仩t有效,對(duì)于熱力型NOx所占份額不大的干態(tài)排渣爐作用有限。煙氣再循環(huán)法的脫NOx效果不僅與燃料種類有關(guān),而且與再循環(huán)煙氣量有關(guān),當(dāng)煙氣再循環(huán)倍率增加時(shí),NOx減少,但進(jìn)一步增大循環(huán)倍率,NOx的排放將趨于一個(gè)定值,該值隨燃料含氮量增加而增大,但若循環(huán)倍率過大,爐溫降低太多,會(huì)導(dǎo)致燃燒損失增加。經(jīng)驗(yàn)表明，煙氣再循環(huán)率為1520%時(shí)，煤粉爐的NOx排放濃度可降低25%左右。而且與燃料種類和燃燒溫度有關(guān)。電站鍋爐和煙氣再循環(huán)率一般控制在1020%。另外采用煙氣再循環(huán)時(shí)需加裝再循環(huán)風(fēng)機(jī)、煙道，還需要場(chǎng)地，增大了投資，系統(tǒng)復(fù)雜。煙氣再循環(huán)法可在一臺(tái)鍋爐上單獨(dú)使用，也可和其它低NOx燃燒技術(shù)配合使用，可用來降低主燃燒器空氣的濃度，也可用來輸送二次燃料。因此,煙氣再循環(huán)率一般不超過30%,大型鍋爐控制在10%～20%.當(dāng)燃用難著火煤種時(shí),由于受爐溫和燃燒穩(wěn)定性降低的限制,煙氣再循環(huán)法不適用。無論從技術(shù)的難度、系統(tǒng)的復(fù)雜程度，還是投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用等方面，煙氣脫氮均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于煙氣脫硫，使煙氣脫氮技術(shù)在燃煤電站鍋?zhàn)o(hù)煙氣凈化上的應(yīng)用和推廣受到很大的影響和限制，加之世界各國對(duì)NOx的排放限制尚不如對(duì)SO2的排放限制得那么嚴(yán)格，因此，目前煙氣脫氮裝置在火電廠的應(yīng)用也少得多，技術(shù)和裝置也欠成熟，設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用居高不下。干法煙氣脫氮主要有選擇性催化還原法、非選擇性催化還原法和選擇性無催化還原法，其中選擇性催化還原法被采用的較多。 主要特征為用氣態(tài)反應(yīng)劑使煙氣中的NOx還原為N2和H2O，主要特點(diǎn)為：反應(yīng)物質(zhì)是干態(tài)，多數(shù)工藝需要采用催化劑，并要求在較高溫度下進(jìn)行。(SCR法)（1）該法脫氮效率高，無需排水處理，無副產(chǎn)品，但脫氮裝置的運(yùn)行成本很高，系統(tǒng)復(fù)雜，煙氣側(cè)的阻力會(huì)增加。其基本過程是:還原劑NH3均勻分布到320~400 ℃的煙氣中并與煙氣一道通過一個(gè)由催化劑填充的脫氮反應(yīng)器,反應(yīng)器中的催化劑分上下多層有序放置。由于所采用的還原劑NH3只與煙氣中的NOx發(fā)生反應(yīng)，而一般不與煙氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，所以，將這類有選擇性的化學(xué)反應(yīng)稱為選擇性催化還原法。李科：燃煤電廠低氮氧化物燃燒技術(shù)研究SCRCatalystNOxNOxNOxNH3NH3NH3N2N2N2H2OH2OH2O凈煙氣原煙氣NH31)氨法:脫硝反應(yīng)過程示例圖2)尿素法：,煙氣中的NOx控制在排放限值以下。根據(jù)SCR反應(yīng)器在鍋爐之后的不同位置,SCR 系統(tǒng)大致有3種工藝流程。HDSCR反應(yīng)器布置在鍋爐省煤器后,煙氣不需要再加熱。同時(shí)還受到場(chǎng)地的限制,適合于新建電18廠。由于催化劑在干凈的環(huán)境中運(yùn)行,材料容易選擇,催化劑的壽命長(zhǎng)。但是煙氣要加熱到一定溫度以滿足催化劑的運(yùn)行,投資和運(yùn)行成本較HDSCR布置大。（3）選擇性催化還原脫氮法在實(shí)際運(yùn)行中,下列因素特別值得重視: 1)脫氮催化劑容易逐漸老化,必須要定時(shí)檢測(cè)每層催化劑前后煙氣中NOx的濃度和氨氮比(NH3/NOx),確定各層催化劑的活性與老化程度,以確保脫氮裝置的正常運(yùn)行。對(duì)脫氮催化劑的結(jié)構(gòu)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),高溫下催化劑的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化,導(dǎo)致催化劑通道與微孔的減少。 3)保證較低的氨的流出量,由于煙氣中的NOx絕大多數(shù)為NO,從選擇性催化還原脫氮的反應(yīng)式來看,NH3和NOx應(yīng)等量反應(yīng)。因而,NH3的輸入量必須既能保證NOx排放濃度達(dá)標(biāo),又能保證較低的氨流出量。（4）選擇性催化還原法的系統(tǒng)組成和布置主要由催化反應(yīng)器、催化組件和氨儲(chǔ)存及噴射系統(tǒng)組成。在應(yīng)用于電站李科：燃煤電廠低氮氧化物燃燒技術(shù)研究鍋爐時(shí)，為了適應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的最佳煙溫范圍，催化反應(yīng)器需布置在鍋爐尾部的不同位置。（6）SCR工藝流程鍋爐負(fù)載信號(hào)省煤器混合器液氨蒸發(fā)槽液氨儲(chǔ)槽液氨緩沖槽氮氧化物監(jiān)視器煙囪脫硫FIC空預(yù)器電除塵鍋爐脫硝DeNOx稀釋風(fēng)機(jī)送風(fēng)機(jī)FDF圖示：(NSCR法)用甲烷CHCO或H2等作為還原劑，在煙溫550～800℃范圍內(nèi)及催化劑的作用下，將NOx還原成N2。另外，該反應(yīng)要放出熱量使煙氣溫度上升。(SNCR法)這種技術(shù)同樣是利用NH3作為還原劑,: 4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O 本法不采用催化劑,而是將操作溫度9001050℃,根據(jù)鍋爐的操作負(fù)荷,要不斷調(diào)整NH3的噴入量和噴入位置,以保證在最佳溫度下噴入NH3。因而對(duì)該法而言,運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)是很重要的。當(dāng)氨氣逸出時(shí),它與煙道內(nèi)的剩余物反應(yīng)產(chǎn)生堵塞,如堵塞空氣預(yù)熱器。NH3向飛灰逸出的增加也會(huì)降低飛灰的可綜合利用性,使飛灰處置更復(fù)雜；NH3逸出還可導(dǎo)致脫硫裝置后面的沖洗水中氨李科：燃煤電廠低氮氧化物燃燒技術(shù)研究含量高。 目前,正在改進(jìn)SNCR工藝,如試驗(yàn)將燃用過的空氣送入降解介質(zhì)中,進(jìn)入鍋爐；還有使用尿素溶液作為降解介質(zhì)來替代NH3；有時(shí)用額外的添加劑來增加降解溫度等。當(dāng)以尿素(H4N2CO)為還原劑時(shí)，脫氮效果與氨相當(dāng)，但其運(yùn)輸和使用比NH3安全方便。這類脫氮方法的脫氮效率為40％—60％，而且對(duì)反應(yīng)所處的溫度范圍很敏感，高于1100℃時(shí)，NH3會(huì)與O2反應(yīng)生成NO，反而造成NOx的排放量增加；低于700℃，則反應(yīng)速率下降，會(huì)造成未反應(yīng)的氨氣隨煙氣進(jìn)入下游煙道，這部分氨氣會(huì)與煙氣中的SO2發(fā)生反應(yīng)生成硫酸銨。為了適應(yīng)電站鍋爐的負(fù)荷變化而造成爐膛內(nèi)煙氣溫度的變化，需要在爐膛上部沿高度開設(shè)多層氨氣噴射口，以使氨氣在不同的負(fù)荷工況下均能噴入所要求的溫度范圍的煙氣中。 催化劑一般使用TiO2為載體的V2O5/WO3及MoO3等金屬氧化物。 濕法煙氣脫氮技術(shù)，而NO極難溶干水，所以，采用濕法脫除煙氣中的NOx時(shí)，不能像脫除SO2那樣采用簡(jiǎn)單的直接洗滌方法進(jìn)行吸收，必須先將NO氧化為NO2，然后再用水或其他吸收劑進(jìn)行吸收脫除，因此，濕法脫氮的22工藝過程要比濕法脫硫復(fù)雜得多。濕法脫氮大多具有同時(shí)脫硫的效果。主要有氣相氧化液相吸收法、液相氧化吸收法等。 （2） 液相氧化吸收法用KMnO4KOH溶液洗滌煙氣。濕法脫氮的效率雖然很高．但系統(tǒng)復(fù)雜，氧化和吸收劑費(fèi)用較高，而且用水量大，并會(huì)產(chǎn)生水的污染問題，因此，在燃煤鍋爐上很少采用。在解決電廠存在的鍋爐燃燒效率低、燃燒器易燒損或水冷壁高溫腐蝕等問題的同時(shí)，采用低NOx燃燒技術(shù)。SCR煙氣脫硝工程是近幾年國內(nèi)燃煤發(fā)電廠開始上的新項(xiàng)目，目前國內(nèi)電廠氣脫硝工程也主要以SCR 脫硝為主。采用低NOx燃燒技術(shù)，降低電站鍋爐NOx的排放，對(duì)于保護(hù)環(huán)境具有重大意義,社會(huì)效益顯著。在解決電站鍋爐出現(xiàn)的如燃燒器易燒損、鍋爐水冷壁高溫腐蝕、爐渣可燃物含量偏高等問題的同時(shí)，考慮采用低NOx燃燒技術(shù)，既能達(dá)到降低NOx排放目的，又提高鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。脫硝裝置的主要成本在于催化劑,催化劑價(jià)格約為(5 000～8 000) 美元/ m3 。在西方發(fā)達(dá)國家尤其是德國,煙氣在脫硝、除塵和脫硫之后,所含污染物大幅降低,不少電廠取消了二百多米高的煙囪,取而代之的是利用循環(huán)水冷卻塔排放煙氣。李科：燃煤電廠低氮氧化物燃燒技術(shù)研究謝 辭本畢業(yè)論文是在導(dǎo)師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。在此表示衷心的感謝，并致以崇高的敬意。今后會(huì)更加努力，不斷學(xué)習(xí)，不斷進(jìn)取，永攀高峰。武漢華中理工大學(xué)出版社，1992. 5. 《熱風(fēng)送粉系統(tǒng)的低燃燒技術(shù)的改進(jìn)》劉亮等。7.