摘要：在当前火电厂实际生产运营过程中，通过应用烟气脱硫脱硝技术，可以实现高效的脱硫脱硝，而且在具体应用过程中，能够有效的减少硫氧化物与氮氧化物等污染气体的排放量。文章主要就脱硝系统运行优化和改造进行着手，探究超低排放的实施及超低排放改造对火电机组启动阶段氮氧化物控制与排放的影响、原因及进一步改善的空间，探索实施全时段脱硝的可行性，以期为火电企业及环保部门提高氮氧化物排放管控的科学性和有效性提供参考。
关键词：火电厂；脱硝；超低排放
1火电厂脱硝技术应用现状
当前，在火电厂的烟气脱硝运行过程中广泛采用的选择性催化还原法（SCR），然而其催化剂受到烟气温度因素的限制，仍然是氮氧化物控制中难以实现稳定脱除效率的主要原因，尤其在火电机组启动阶段，SCR 脱硝设施无法像脱硫和除尘系统一样立即正常投入运行，氮氧化物排放浓度超标现象依然很普遍，导致氮氧化物控制的相关管理政策也扣除了这一时段，成为管理空白。目前，围绕火电机组烟气氮氧化物排放特征及超低与非超低排放机组的对比研究主要集中在机组稳定运行期间，以研究论证稳定运行期间排放浓度控制、达标率和系统性能水平等，尚未有研究针对火电机组开机启动过程中氮氧化物的排放特征及机组运行情况进行分析，更无基于大样本的统计学分析，而全时段脱硝及其达标管理是未来火电机组烟气氮氧化物排放控制的研究重点和发展方向。
2火电厂脱硝超低排放运行优化
2.1做好源头管控，提升低氮燃烧性能
应用低氮燃烧器重点针对主燃烧区进行降温并保持低氧燃烧，采用关小燃尽风与降低二次风的方式能够有效降低氮氧化物的含量；下层燃烧区主要作用是使火焰中心降低，并有效降低炉膛中心的温度，从而利于降低氮氧化物的含量；确保稳定燃烧，以便于有效降低二次风的出力，实现低氧燃烧的目的，避免发生灭火事件。
2.2优化流场分布，实现精准测量和精准喷氨
首先要解决流场混合均匀性的问题，脱硝系统运行的优劣不仅受到催化剂性能的影响，还与脱硝反应器内的流场优劣和氨气与烟气中氮氧化物的混合均匀性关系密切，因此应定期对脱硝系统进行喷氨优化调整试验,使脱硝喷氨量保持最佳值，防止SCR反应器出口截面局部的氨逃逸量过高，进而有效提升脱硝系统运行的经济性。
2.3 SNCR与SCR技术的联合应用
选择性非催化还原脱硝技术（SNCR）可以免除催化剂的使用，能够在850～1100℃还原氮氧化物的方法。该方法是对炉膛内850～1100℃的温度区域内喷入含有NHx基的还原剂后，迅速热分解成氨气和其他副产物，之后氨气与烟气中的氮氧化物进行SNCR反应产生氮气。SNCR系统结构简单，但脱硝效率较低，一般在30%～50%。这样的脱硝效率一般不能满足工业生产的要求。因此在实际工业中，SNCR通常与SCR联用，脱硝效率一般可达95%以上。在我国已投运的燃煤SCR机组中，SNCR+SCR也占有一定的比例。对1台410t/h的燃煤锅炉进行SCR+SNCR联合脱硝系统技术应用，成功地将氮氧化物排放进一步控制在200mg/m3以下，氨逃逸不超过10ppm。SNCR+SCR联合脱硝技术可获得与SCR工艺一样甚至更低。有效减少催化剂用量，且催化剂的寿命一般为3～5年，之后必须进行再生或更换，联合脱硝技术可明显降低催化剂的回收处理量；不需要设置静态混合器、喷氨格栅，也不需要加长烟道，同时催化剂用量的减少也促使反应器体积缩小。因此，SNCR+SCR联合脱硝技术空间适应性更强。由于减少了催化剂使用量，硫氧化物转化所引起的腐蚀和堵塞问题明显减小，前段SNCR设计无需考虑氨逃逸，有效提升SNCR阶段的脱硝效果。
2.4脱硝ＣＥＭＳ系统改造
目前对于脱硝出口烟气颗粒物浓度以及气态污染物浓度的监测，都由ＣＥＭＳ来实现，但由于脱硝后净烟气通往空预器的烟道本身状况特殊，通常较短，并且多存在直角拐角状态，因此很容易造成烟道内气流出现涡流以及紊流等特征，导致出现同一监测断面流速场分布不均的问题。在这种情况下，单点流速测量方式就很难保证所获取到的数据能够具有一定的代表意义。这种传统的ＣＥＭＳ系统，在很多方面都存在技术不足，例如，分析仪表量程大，从而造成精度偏低的问题；预处理过程中，水分对于红外分析仪表和粉尘测量设备的干扰无法有效排除的问题；取样管道本身对于样本气体存在吸附作用，造成测量值偏差等问题。除此以外，以单点皮托管方法作为测定流速的方法，本身属于点测量，代表性的问题也值得怀疑。对于ＣＥＭＳ系统而言，一个核心问题在于单点取样测试方法的可信度。因此对应而展开的改造工作，首要问题就在于增加取样点，从而提供更为精确的数据。为了确保取样气体的均匀特征，在改造过程中，可以利用空预器前后压差实现烟气流动，而对于取样孔大小，则需合理计算反复试验后，在确保取样均匀性的前提下进行确定。其次，烟气中的水分同样需要重视。烟气中水蒸气会与二氧化硫及一氧化氮发生反应，不仅造成取样设备腐蚀的问题，还会导致设备无法获取到精准数据。另一个比较重要的影响因素是粉尘，粉尘在管道内堆积，会造成取样通路阻塞，进一步影响取样均匀性和有效性。因此对ＣＥＭＳ系统进行改进，取样管道的防阻塞同样应当列为重点。除此以外，防沉降同样不容忽视，尤其是对于沿海电厂而言，在安装管道时应考虑锅炉沉降问题，需使用Ｕ管卡进行固定并安装支架，管道链接需用膨胀节。
2.5 加强技术研发
进一步加强SCR提效技术的研发与应用，为我国火电进入机组全覆盖、生产全时段的全面超低排放时代做好技术储备。将全负荷、全时段脱硝技术的突破口瞄准机组启动阶段，发展锅炉-风烟-脱硝系统整体联合、协同优化的技术升级思路，加快宽温催化剂的研发，拓宽SCR催化剂的反应温度窗口，实现低负荷条件下SCR脱硝系统运行。开展火电机组全负荷、全时段脱硝工程试点示范，建议环保部门制定出台相关激励政策，对开展探索、实施全负荷、全时段脱硝的火电企业给予支持、优惠等，用以奖促改、以奖励代豁免等措施推动技术的升级与推广应用。
3烟气脱硫脱硝技术的发展趋势
近年来随着火电厂生产规模的不断扩大，其生产过程中排放的烟气量也不断增加，这也导致对大气环境带来的污染不断加剧。这种情况下，需要加大投入力度，全面促进烟气脱硫脱硝技术的研究深入，从而实现电厂运行的绿色环保目标。而且对于火电厂发展而言，烟气脱硫脱硝处理也是较为重要的一项内容，其直接关系到电厂的声誉和发展水平。特别是高水平的烟气脱硫脱硝技术还能够有效的降低火电厂生产成本，使火电厂经济效益实现有效提升。基于这种情况下，烟气脱硫脱硝技术的发展需要加大理论研究，深入研究脱硫脱硝处理的一些化学物质或是处理方法理论，以理论来促进实践处理技术的发展。同时还要重视培养专业化人才，提高专业人才的技术实践能力。另外，电厂在脱硫脱硝研究中需要将电厂烟气集成脱硫脱硝技术的研究探索作为重点目标，这样通过对硫和硝实现集成处理，可以提高处理效率，降低处理成本，对于火电厂的健康、长远发展具有极为重要的意义。
结语
综上所述，人民群众的环保意识日益提高，在工业生产活动中，对环保和节能也提出了更高的要求。火电厂需要积极改进脱硫脱硝过程中的节能降耗技术，并实时更新，推行超低排放技术改造。超低排放技术在燃煤火电厂中的应用可以帮助其节能减排环保工作的持续推进。
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