火电厂氮氧化物排放控制技术

王娜

摘 要：火电厂在发电过程中会排出一种氮氧化物，这种氮氧化物不仅对环境有着非常大的影响，同时对人们的身体健康也有着非常大的危害，NOx是火电厂排出物之中对人体危害最大的污染物之一，每年火电厂的NOx排放量都是非常大的，因此为了能够让火电厂发展的更加快速，我们必须要减少火电厂对人们生活环境的污染，同时我们还必须要加强对氮氧化物排放控制技术的研究力度，只有这样才能让我国的环境得到了更好的保护。本文就火电厂氮氧化物排放控制技术进行研究，希望能够更进一步的促进我火电行业的可持续发展，让火电厂的经济效益得到提高。

关键词：氮氧化物；火电厂；低氮燃烧技术；烟气脱硝技术

随着近几年来我国经济发展速度的不断加快，我国在生产过程中排放的氮氧化物也在不断增加，氮氧化物对我国生态环境的影响是非常大的，其也在一定程度上制约了火电厂的发展，通过对氮氧化物的研究，我们可以发现氮氧化物有非常大的利率会转化成为臭氧，造成雾霾和区域粒子等污染，一般情况下这两种污染多出现于我国的珠江三角洲等地区，其不仅会让大气的能见度下降，同时也会让我国雾霾的持续时间变得越来越长，因此我们必须要对氮氧化物进行控制，只有这样才能有效的改善我国人民的生活环境。

1 火电厂氮氧化物排放现状

据《中国火电厂氮氧化物排放控制技术方案研究报告》统计，2009年火电厂排放的NOx总量已增至860万t，比2003年的597.3万t增加了43.9%，约占全国NOx排放量的35%～40%；中投顾问发布的《2010～2015年中国环保产业投资分析及前景预测报告》显示，我国能源资源以煤炭为主，在电源结构方面今后相当长的时间内将继续维持燃煤机组的基本格局。按照目前的排放控制水平，到2020年，我国火电排放的氮氧化物将达到1234万t以上。由此可见，火电大气污染物排放对生态环境的影响将越来越严重。

2 氮氧化物控制法规

2010年9月，环境保护部明确提出将NOx列入“十二五”总量控制指标，氮氧化物排放量减少10%，脱硝是企业特别是火电企业“十二五”期间必须完成好的节能减排工作。2011年1月14日，国家环境保护部发布了比欧盟相关规定要求更高的《火电厂大气污染物排放标准（二次征求意见稿）》，计划2012年1月1日开始实施。其中规定从2012年1月1日开始，要求所有新建火电机组NOx排放量达到100mg/m3。

3 氮氧化物控制技术

目前，燃煤电厂锅炉一般采用煤粉锅炉及循环流化床锅炉。作为低温分段燃烧的炉膛温度为800～900℃的循环流化床锅炉NOx排放浓度一般为150～280mg/m3，而相同烟气量情况下，煤粉炉NOx实际排放量是循环流化床锅炉的2倍左右，约为450～600mg/m3。因此，无论是煤粉锅炉，还是已采用过低氮燃烧技术的循环流化床锅炉，均无法达到氮氧化物控制新标准，即燃煤电厂必须对锅炉实施NOx控制。

控制NOx排放的技术措施一般包括降低燃烧过程中NOx生成量或将已经生成的NOx通过某种技术手段从烟气中脱除掉。由此，发展起了低NOx燃烧技术和烟气脱硝技术。

3.1 低氮燃烧技术

低氮燃烧技术就是根据燃料在燃烧过程中氮氧化物的生成机理，通过改进燃烧技术来降低氮氧化物生成和排放的技术，尤其适用于燃用烟煤和褐煤的锅炉。一般情况下，采用低氮燃烧技术比不采用低氮燃烧技术的锅炉NOx排放量低20%～40%。

烟气再循环技术会应用在火电厂锅炉的空气预热器前进行烟气抽取，然后将抽取到的烟气和燃烧过的空气一起送入炉膛，或者直接传送到炉膛的燃烧器之中，，通过这种方式可以让炉膛内的火焰问题在一定程度上得到降低，通过这种方式来减少氮氧化物的排放量，来达到减少氮氧化物排放量的目的，这种方式主要是用烟气来稀释空气中氧气的含量，来达到降低火电厂锅炉氮氧化物排放量的目的，让锅炉内部的烟气含量达到15%-20%的时候火电厂的氮氧化物排量也将会达到最低，排放出来的烟气大约含有25%的氮氧化物含量。

3.2 烟气脱硝技术

2010年1月27日，环保部发布了《火电厂氮氧化物防治技术政策》，提出氮氧化物防治技术路线为：低氮燃烧技术应作为燃煤电厂氮氧化物控制的首选技术；当采用低氮燃烧技术后，氮氧化物排放浓度不达标或不满足总量控制要求时，应建设烟气脱硝设施。我国的烟气脱硝技术在应用过程中仍旧存在很多的问题，烟气脱硝技术主要包括选择性催化还原法（SCR）、选择性非催化还原法（SNCR）、电子束法、脉冲电晕等离子法、吸附法、液体吸收法及微生物法。目前国内应用的主要是SCR、SNCR及SNCR-SCR联合烟气脱硝技术。

3.2.1 选择性非催化还原法

SNCR还原NOx的反应对于温度条件较为敏感，当温度高于1100℃时，NOx的脱除率由于氨气的热分解而降低；温度低于800℃以下时，NH3的反应速率下降，还原反应进行得不充分，NOx脱除率下降，同时氨气的逸出量可能也在增加。一般炉膛上喷入氨点的温度选择在850～1100℃之间。

3.2.2 选择性催化还原法

SCR法是目前世界上应用最多、最为成熟且最有成效的一种烟气脱硝技术，脱硝效率可高达80%～90%，氮氧化物排放浓度可降至100mg/m3左右。据中电联统计，截至2009年，全国约有5000万kW的烟气脱硝机组投运，正在规划及在建的烟气脱硝机组超过1亿千瓦，其中90%以上的机组采用的是SCR烟气脱硝技术。该技术适合在煤质多变、机组负荷变动频繁以及对空气质量要求较高的区域的新建燃煤机组上使用。

4 结束语

综上所述，我们必须要对氮氧化物的质量进行控制，只有这样才能够让我国的生态环境得到更好地保护，火电厂要想得到更长远的发展，就必须要减少氮氧化物的排放量，只有这样才能改善我国的生活环境，虽然我国的氮氧化物排放控制技术仍旧存在着很多问题，应用氮氧化物排放技术的时间也并不是非常长，但是我国在氮氧化物的排方领域仍旧有很多创新点，因此我相信我国氮氧化物排放控制技术一定可以得到更好地发展，国外的很多国家都是应用选择性催化还原技术，以及常用的燃烧脱销术来改善本國氮氧化物排放超标的现象，为了赶上发达国家的发展脚步，我们必须要不断加大对氮氧化物排放技术的研究力度，只有这样才能让我国的环境变得更加优美。

参考文献

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