摘 要：烏魯木齊市某石化公司3、4號燃煤鍋爐增設(shè)了脫硝系統(tǒng)，采用“低氮燃燒器技術(shù)（LNB）+選擇性催化還原技術(shù)（SCR）”組合脫硝技術(shù)。實(shí)際應(yīng)用情況說明，（LNB+SCR）組合脫硝技術(shù)具有脫硝效果穩(wěn)定可靠，自動(dòng)化程度高，運(yùn)行成本較低，社會效益顯著等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：組合脫硝技術(shù)；LNB；SCR

前言

目前，燃煤鍋爐脫硝技術(shù)日趨成熟，市場上主要的脫硝技術(shù)有SCR脫硝技術(shù)、SNCR脫硝技術(shù)、低氮燃燒器技術(shù)（LNB）等。但是，僅用一種脫硝技術(shù)往往不能滿足《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）中NOx排放濃度100mg/Nm3的要求。

烏魯木齊某石化公司現(xiàn)有3、4號燃煤鍋爐2臺210噸DG210/10.5-1型鍋爐系高壓、自然循環(huán)汽包爐，∏型結(jié)構(gòu)、四角切圓燃燒、全封閉布置，爐膛四角布置燃燒器。綜合考慮投資、運(yùn)行成本和技術(shù)等因素，采用（LNB+SCR）組合脫硝技術(shù)，改造前NOx排放濃度為650mg/Nm3，改造后NOx排放濃度為80mg/Nm3，效果顯著。

因此，文章以該廠燃煤鍋爐脫硝改造工程為例，簡要介紹組合脫硝技術(shù)（LNB+SCR）在燃煤鍋爐中的應(yīng)用情況以及工程實(shí)踐中的一些問題。

1 組合脫硝技術(shù)簡介

1.1 低氮燃燒器技術(shù)（LNB）

低氮燃燒器技術(shù)（LNB）設(shè)計(jì)用于控制每一個(gè)燃燒器的燃料和空氣的混合，燃料和空氣分級送入燃燒設(shè)備，其特點(diǎn)在于降低初始燃燒區(qū)域內(nèi)的氧濃度，從而也相應(yīng)的降低火焰峰值溫度，達(dá)到了較少NOx形成的目的。

本次鍋爐改造內(nèi)容：（1）燃燒器采用水平布置的對置丘體式高濃縮比燃燒器（濃粉處于迎火面、淡粉處于背火面）；（2）主燃燒區(qū)域二次風(fēng)噴嘴全部更換，其風(fēng)量比率重新配置；（3）爐內(nèi)縱向高度方向預(yù)留大空間還原區(qū)間；（4）主燃區(qū)域上方角水冷壁管屏開孔，增設(shè)SOFA燃燼風(fēng)噴嘴等。

將爐膛內(nèi)燃燒人為的劃分為三個(gè)區(qū)域（主燃燒區(qū)、NOx還原區(qū)、可燃質(zhì)燃燼區(qū)），依據(jù)區(qū)域劃分合理配風(fēng)：主燃燒區(qū)域欠氧燃燒（a<1即供入總風(fēng)量的80%左右；燃燼區(qū)域過氧燃燒，即供入總風(fēng)量的20%左右）。此種技術(shù)的利用，最大限度的優(yōu)化了爐內(nèi)燃燒、增大了較差煤種鍋爐穩(wěn)定燃燒能力，并可在不降低爐效前題下大幅度降低NOx生成和排放（與之前比降35～55%）。

1.2 SCR技術(shù)

SCR技術(shù)，又名選擇性催化還原技術(shù)。SCR是一種通過在煙氣中噴入合適的還原劑，在一定溫度條件（一般為300～450℃）下利用催化劑將煙氣中的NOx轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂退募夹g(shù)。常用的還原劑是液氨、氨水和尿素，催化劑為釩基氧化物催化劑。SCR技術(shù)是我國目前選擇的主流工藝。

3、4號爐SCR脫硝工程采用高含塵布置方案，煙氣從省煤器出口經(jīng)過SCR反應(yīng)器后回到空預(yù)器。SCR反應(yīng)器布置在距鍋爐K5柱外5.2m間距的反應(yīng)器支架上。鍋爐在低負(fù)荷狀態(tài)工作時(shí)，進(jìn)入SCR反應(yīng)器的煙氣溫度達(dá)不到正常反應(yīng)的溫度要求，故在省煤器上方引出旁路至SCR反應(yīng)器入口煙道處，來增加SCR反應(yīng)器入口處煙氣的溫度。

該項(xiàng)目脫硝還原劑采用液氨；催化劑選用蜂窩式；吹灰方式為聲波吹灰；由于空預(yù)器移出，在空預(yù)器上方設(shè)置了蒸汽吹灰裝置，避免氨逃逸腐蝕問題。

2 工程應(yīng)用情況

目前，（LNB+SCR）組合脫硝技術(shù)在該廠燃煤鍋爐成功投入運(yùn)行，應(yīng)用情況如表1。

3 工程實(shí)踐中存在的問題

3.1 燃煤鍋爐負(fù)荷工況波動(dòng)有時(shí)較大，會造成出口NOx濃度瞬時(shí)超標(biāo)。因此，應(yīng)盡可能將出口NOx濃度設(shè)定值調(diào)低。

3.2 氨逃逸一直是SCR脫硝技術(shù)中的難題。本此改造工程運(yùn)用了CFD流場模擬軟件，除了在煙道拐彎處增加了導(dǎo)流板外，另在SCR入口處增加了一臺具有專利技術(shù)的氣體均布器-微分式氣體均布器，最大程度地將煙氣與氨氣均勻混合，減少氨逃逸。此外，在空預(yù)器上方安裝了蒸汽吹灰器進(jìn)行定時(shí)吹掃。

3.3 應(yīng)合理控制低氮燃燒器（LNB）技術(shù)的脫硝效率，如果脫硝效率定得過高，會影響鍋爐的燃燒效率。如何權(quán)衡LNB技術(shù)和SCR技術(shù)之間的脫硝效率問題，對整套裝置的脫硝效果和鍋爐運(yùn)行有著重要意義。

3.4 該廠燃煤鍋爐省煤器出口溫度有時(shí)會出現(xiàn)低于脫硝溫度（300℃）的時(shí)間段，針對此種情況，增設(shè)了高溫?zé)煔馀月?，將煙氣溫度提升?00℃以上。

4 結(jié)束語

根據(jù)此石化公司燃煤鍋爐現(xiàn)有條件和我國新的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）規(guī)定，文章簡要介紹了3、4號燃煤鍋爐組合脫硝技術(shù)及其應(yīng)用情況，并列出了工程實(shí)踐中存在的幾個(gè)主要問題和解決方法。工程應(yīng)用結(jié)果證明，（LNB+SCR）組合脫硝技術(shù)具有脫硝效果穩(wěn)定可靠，自動(dòng)化程度高，運(yùn)行成本較低，社會效益顯著等特點(diǎn)。

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作者簡介：嚴(yán)國雄（1970-），男，大專，工程師、注冊一級建造師、注冊造價(jià)師、注冊監(jiān)理工程師、注冊咨詢師。主要從事環(huán)保工程項(xiàng)目管理工作。