(山西京玉发电有限责任公司 山西省朔州市 037200)
摘要：本文针对SNCR脱硝技术相关内容展开分析，内容包括氮氧化物生成过程、SNCR脱硝技术应用原理、技术工艺流程等，结合仪表监测位置调整、喷射方式的调整、运行方式的调整、一、二次风配比调节、减少炉内脱硫情况等改造要点，通过研究改造后的应用效果，其目的在于为SNCR脱硝技术的进一步优化提供数据支持，提高循环流化床锅炉运行时带来的综合效益。
关键词：循环流化床锅炉；SNCR脱硝技术；喷射方式；工艺流程
近年来，我国氮氧化物排放总量不断上升，城市环境恶化，雾霾严重，并有不断加重的趋势。我国引进循环流化床锅炉发电技术已经有几十年的时间，在锅炉生产过程中，经常使用到的处理技术便是SNCR脱硝技术，通过采取措施对其进行优化处理，对于减少污染物对外排放量，提高技术所带来生态效益有着积极地意义。
1 SNCR脱硝技术相关内容论述
1.1氮氧化物生成过程
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图一氮氧化物生成过程示意图
如图一所示，现阶段氮氧化物的生成途径注意以燃料型NOx、快速型NOx和热力型NOx三种方式为主，其中燃料型NOx占比较大，也是后续脱销处理时的重要内容。火电厂燃煤中存在着许多的杂质，尤其是一些劣质煤中，含硫化合物、含氮化合物较多，在燃烧过程中很容易分解为NOx（如NO2、NO等）、硫化物（如SO2等）等，从而影响到周围环境，造成较为严重的空气污染[1]。
1.2技术应用原理分析
如图二所示，SNCR脱硝技术的控氮原理为，将氨气、尿素等还原剂按照一定的比例添加到水平烟道当中，随后对系统进行升温处理，同时在催化剂的作用下，可以将氮氧化物还原成无害的氮气和水蒸汽，这些无害物质可以直接排放到外界，从而起到了良好的控氮作用[2]。
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图二SNCR脱硝技术控氮原理
1.3工艺流程分析
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图三SNCR脱硝技术工艺流程简图
如图三所示，SNCR脱硝技术在设计应用中，具体的工艺流程如下：第一，由运输车辆将尿素运输到工厂内后，对其进行预处理，调配成浓度为50%的尿素溶液备用；第二，借助循环泵将尿素溶液与水泵传递来稀释水进行混合，使溶液的浓度变为10%，随后将其运输到水平烟道平台，作为还原剂参与化学反应；第三，水平烟道内烟气会在催化剂和温度作用下发生化学反应，反应方程式为NO + CO（NH2）2+O2→N2+ CO2+ H2O，从而达到脱销的目的[3]。
2 SNCR脱硝技术优化改造要点分析
2.1仪表监测位置调整。在以往系统运行过程中，经常会出现氮氧化物测量值前后差异性较大的情况，分析具体原因后得知，用于监测的仪表多位于引风机出口处，监测位置比较靠后，导致监测值与实际值存在几分钟的延后，这也会对还原剂使用量控制带来影响。在对其进行优化处理时，可以将仪表监测位置向前调整，即从引风机出口位置调整到空预器入口位置，这也会缩减监测值的滞后时间。同时对于系统控制逻辑进行调整，将燃料量作为系统控制的主参考量，实现系统控制优化的目标[4]。
2.2喷射方式的调整。在系统运行过程中，原来的喷射方式主要以水平烟道为主，该喷射方式在烟气混合时，溶液和烟气的接触面积相对较小，这也会降低系统本身的脱销效率，影响到整个系统的应用效果。在对其进行优化处理时，可以将原来的水平对射改为错列对射，而且结构之间还需要进行间距的适当错开，这样可以大幅度提高烟气与还原剂之间的接触面积，提高反应效率，同时系统改造优化后，还可以提高还原剂用量，减少氨气逃逸量，提高资源利用率。
2.3运行方式的调整。在脱销技术应用过程中，除了提高脱销效率外，还需要从源头上减少氮氧化物的生成量，从而起到提升系统脱硝效果的作用。在对运行方式进行调整时，可以适当减少一次风量，如将一次风量和二次风量比例调整为4:6，这也会降低材料燃烧速率，温度也会随之降低，这也会减少燃烧型氮氧化物的生成量，提高了系统的脱销量。
2.4一、二次风配比调节。之前的章节中已经提到，锅炉产生的氮氧化物主要以燃烧型氮氧化物为主，为了抑制氮氧化物的生成，可以适当减少一次风量，从而使燃煤处于贫氧状态，而用于脱销使用的氨气也会在此过程中分解为还原剂，有利于其他化学反应的顺利进行，进而起到减少物质原始排放量的作用。
2.5减少炉内脱硫情况。SNCR脱硝技术在应用过程中，经常使用到的脱销方法有炉外脱硫和炉内脱硫两种方式，在炉内脱硫过程中，经常使用到的材料为氧化钙，氧化钙在高温状态下会成为催化剂，促使氮气转换为一氧化氮，从而增加了炉内一氧化氮含量。对此，可以适当减少炉内脱硫，尤其是在炉外脱硫情况可以满足要求的情况下，应停止使用炉内脱硫，从而提高系统应用的可靠性。
3改造效果分析
以某发电厂为例，该电厂2台机组锅炉SNCR脱硝改造后，经过环保局的验收，NOx最终排放浓度低于100mg/Nm3，满足GB13223—2011《火电厂大气污染物排放标准》要求。通过锅炉燃烧优化，锅炉原始 NOx排放浓度约为 250 mg /Nm3，SNCR脱硝装置投运后，可控制 NOx排放浓度低于50mg/Nm3时，脱硝效率高于85%。2台300MW循环流化床锅炉可减排NOx总量＞1780t/a，空气质量大幅度提升。
结束语
综上所述，循环流化床锅炉脱硝是一种系统性脱硝手段，随着国家环保政策的实施，循环流化床锅炉作为资源综合利用炉型的首选，SNCR脱硝技术也将会得到进一步发展。通过分析目前系统运行中存在的不足，提出相应的优化建议，同时对于改造结果进行科学性评价，对于提升锅炉脱销处理效果，加快技术发展速度有着积极地意义。
参考文献
[1]赵强,向轶,冷健,吕文豪,李雄飞.SNCR脱硝技术在中高温分离器型循环流化床锅炉上的运行分析[J].工业炉,2020,42(01):41-45.
[2]葛如明.300 MW循环流化床锅炉SNCR脱硝系统运行优化分析[J].应用能源技术,2019(08):35-37.
[3]赵强,向轶,张玉洋,冷健,陈艳艳.煤泥循环流化床锅炉SNCR脱硝系统的优化措施研究[J].工业加热,2019,48(03):15-19.
[4]史磊,张世鑫.循环流化床锅炉SNCR脱硝技术优化改造[J].洁净煤技术,2018,24(06):107-111.