（LNB+SCR）组合脱硝技术在燃煤锅炉中的应用

摘 要：乌鲁木齐市某石化公司3、4号燃煤锅炉增设了脱硝系统，采用“低氮燃烧器技术（LNB）+选择性催化还原技术（SCR）”组合脱硝技术。实际应用情况说明，（LNB+SCR）组合脱硝技术具有脱硝效果稳定可靠，自动化程度高，运行成本较低，社会效益显著等特点。

关键词：组合脱硝技术；LNB；SCR

前言

目前，燃煤锅炉脱硝技术日趋成熟，市场上主要的脱硝技术有SCR脱硝技术、SNCR脱硝技术、低氮燃烧器技术（LNB）等。但是，仅用一种脱硝技术往往不能满足《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）中NOx排放浓度100mg/Nm3的要求。

乌鲁木齐某石化公司现有3、4号燃煤锅炉2台210吨DG210/10.5-1型锅炉系高压、自然循环汽包炉，∏型结构、四角切圆燃烧、全封闭布置，炉膛四角布置燃烧器。综合考虑投资、运行成本和技术等因素，采用（LNB+SCR）组合脱硝技术，改造前NOx排放浓度为650mg/Nm3，改造后NOx排放浓度为80mg/Nm3，效果显著。

因此，文章以该厂燃煤锅炉脱硝改造工程为例，简要介绍组合脱硝技术（LNB+SCR）在燃煤锅炉中的应用情况以及工程实践中的一些问题。

1 组合脱硝技术简介

1.1 低氮燃烧器技术（LNB）

低氮燃烧器技术（LNB）设计用于控制每一个燃烧器的燃料和空气的混合，燃料和空气分级送入燃烧设备，其特点在于降低初始燃烧区域内的氧浓度，从而也相应的降低火焰峰值温度，达到了较少NOx形成的目的。

本次锅炉改造内容：（1）燃烧器采用水平布置的对置丘體式高浓缩比燃烧器（浓粉处于迎火面、淡粉处于背火面）；（2）主燃烧区域二次风喷嘴全部更换，其风量比率重新配置；（3）炉内纵向高度方向预留大空间还原区间；（4）主燃区域上方角水冷壁管屏开孔，增设SOFA燃烬风喷嘴等。

将炉膛内燃烧人为的划分为三个区域（主燃烧区、NOx还原区、可燃质燃烬区），依据区域划分合理配风：主燃烧区域欠氧燃烧（a<1即供入总风量的80%左右；燃烬区域过氧燃烧，即供入总风量的20%左右）。此种技术的利用，最大限度的优化了炉内燃烧、增大了较差煤种锅炉稳定燃烧能力，并可在不降低炉效前题下大幅度降低NOx生成和排放（与之前比降35～55%）。

1.2 SCR技术

SCR技术，又名选择性催化还原技术。SCR是一种通过在烟气中喷入合适的还原剂，在一定温度条件（一般为300～450℃）下利用催化剂将烟气中的NOx转化为氮气和水的技术。常用的还原剂是液氨、氨水和尿素，催化剂为钒基氧化物催化剂。SCR技术是我国目前选择的主流工艺。

3、4号炉SCR脱硝工程采用高含尘布置方案，烟气从省煤器出口经过SCR反应器后回到空预器。SCR反应器布置在距锅炉K5柱外5.2m间距的反应器支架上。锅炉在低负荷状态工作时，进入SCR反应器的烟气温度达不到正常反应的温度要求，故在省煤器上方引出旁路至SCR反应器入口烟道处，来增加SCR反应器入口处烟气的温度。

该项目脱硝还原剂采用液氨；催化剂选用蜂窝式；吹灰方式为声波吹灰；由于空预器移出，在空预器上方设置了蒸汽吹灰装置，避免氨逃逸腐蚀问题。

2 工程应用情况

目前，（LNB+SCR）组合脱硝技术在该厂燃煤锅炉成功投入运行，应用情况如表1。

3 工程实践中存在的问题

3.1 燃煤锅炉负荷工况波动有时较大，会造成出口NOx浓度瞬时超标。因此，应尽可能将出口NOx浓度设定值调低。

3.2 氨逃逸一直是SCR脱硝技术中的难题。本此改造工程运用了CFD流场模拟软件，除了在烟道拐弯处增加了导流板外，另在SCR入口处增加了一台具有专利技术的气体均布器-微分式气体均布器，最大程度地将烟气与氨气均匀混合，减少氨逃逸。此外，在空预器上方安装了蒸汽吹灰器进行定时吹扫。

3.3 应合理控制低氮燃烧器（LNB）技术的脱硝效率，如果脱硝效率定得过高，会影响锅炉的燃烧效率。如何权衡LNB技术和SCR技术之间的脱硝效率问题，对整套装置的脱硝效果和锅炉运行有着重要意义。

3.4 该厂燃煤锅炉省煤器出口温度有时会出现低于脱硝温度（300℃）的时间段，针对此种情况，增设了高温烟气旁路，将烟气温度提升至300℃以上。

4 结束语

根据此石化公司燃煤锅炉现有条件和我国新的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）规定，文章简要介绍了3、4号燃煤锅炉组合脱硝技术及其应用情况，并列出了工程实践中存在的几个主要问题和解决方法。工程应用结果证明，（LNB+SCR）组合脱硝技术具有脱硝效果稳定可靠，自动化程度高，运行成本较低，社会效益显著等特点。

参考文献

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作者简介：严国雄（1970-），男，大专，工程师、注册一级建造师、注册造价师、注册监理工程师、注册咨询师。主要从事环保工程项目管理工作。