摘要:如何脱硝是当下燃煤锅炉使用企业关注的重点，燃煤锅炉产生的NOx是大气污染的罪魁祸首，为了积极支持我国环境保护工作，将燃煤锅炉产生的NOx排放浓度控制在法律法规规定的范围内，就必须采用相适应的脱硝技术。
关键词：燃煤；锅炉烟气；脱硝技术
1脱硝技术
脱硝技术就是利用物理和化学等方法将燃煤锅炉所产生的氮氧化物还原，分解为氮气及其他物质在进行排放，或者直接清除烟气中的含氮物质，避免氮氧化物的合成，从而降低大气污染物排放量。一般情况下，氮氧化物可通过燃烧前、燃烧中和燃烧后3个过程分别处理。
1.1燃烧前处理
燃烧前处理是指在燃料使用之前就采取措施降低燃料中含氮量。目前，这种技术尚在研究阶段，因其处理工艺复杂、操作难度大、耗费成本高等缺陷，在还不能实现实际应用。
1.2燃烧中处理
燃烧中处理就是在燃料燃烧的过程中采取控制燃烧温度、降低燃烧区域内的氧浓度等措施，对燃料进行干预，以达到降低烟气中氮氧化物的目的。但目前也还未达到全面使用阶段。
1.3燃烧后处理
燃烧后处理简而言之就是烟气的脱氮技术，又称为烟道气脱硝或废弃脱硝，是目前较为常用的脱硝技术，尤其以SCR技术及SNCR技术应用最为广泛，随着科技的发展，现在也出现液体吸收法、吸附法、微生物法等创新技术，有待大力推广。
2燃煤锅炉烟气中脱硝技术的应用
2.1湿法脱硝技术
2.1.1强氧化剂氧化技术
氧化法是在体系中加入强氧化剂将NO氧化为NO2，提高NOx的溶解度，再用碱性吸收液吸收NO2和SO2，从而达到同时脱硝的目的。过氧化氢氧化技术主要是将双氧水作为氧化剂，在烟道内通过氧化反应，实现一氧化氮转化为二氧化氮，在该工艺中，二氧化硫会直接干扰双氧水，使得氧化效率降低，并提升成本，因此，该工艺在实际应用过程中，需要注意氧化效率问题，降低双氧水和一氧化氮的摩尔比。
2.1.2络合吸收技术
络合吸收脱硝法是向吸收液中添加能与烟气中的NO发生反应的络合剂，增大NO溶解度进而达到脱硝的目的，从而降低脱硝的难度。目前应用较多络合剂为亚铁络合物和钴络合物。在碱性或者中性溶液里贴加二价铁离子，生成氨基羟酸亚铁鳌合物，这些产物与一氧化氮进行反应。同时，二氧化硫、氧气也和一氧化氮进行反应，生成氮气、N－S化合物、硫酸盐等混合物。
2.2干法脱硝技术
烟气干法脱硝技术主要有SCＲ法、SNCＲ法，以及活性炭(焦)吸附－氨吸收法等，其主要原理是利用氨气与烟气中的氮氧化物反应生成无污染的氮气和水。
2.2.1选择性催化还原法(SCＲ)
选择性催化还原法(SCＲ脱硝法)是指在催化剂作用下，还原剂NH3在230～450℃温度下将NO和NO2还原成N2，同时控制NH3不被氧化，提高N2的选择性，减少了NH3的消耗。一般SCＲ脱硝效率为70%～95%，脱硝效率主要受还原剂和催化剂制约。其中还原剂NH3的制备很关键，其主要制备工艺有氨水蒸发法、液氨气化法、尿素热解法等。氨水蒸发法工艺虽然系统操作简单、耗能低，但运输成本高;液氨气化法具有运行费用低、系统操作简单等优点，但液氨需高压储存和运输，安全风险高;尿素热解法运输方便、安全性能高，但工艺系统复杂、能耗高。同时，催化剂也容易发生SO2中毒问题，导致催化剂失活，降低脱硝效果。
SCＲ脱硝技术的主要缺点为还原剂氨容易挥发逃逸，对环境造成二次污染，氨还会与烟气中SO2发生副反应生成硫酸铵盐或亚硫酸铵盐，易导致铵盐在设备中发生结构堵管情况，同时废水中的铵盐处理困难。
2.2.2选择性非催化还原法
选择性非催化还原法(SNCＲ脱硝技术)与SCＲ脱硝技术基于同一原理开发而得，其主要区别在于SNCＲ法没有催化剂的作用，但是需要高温条件下将氨气、氨水或尿素等低价位含氮还原剂与烟气接触反应，所需反应温度一般为850～1100℃。由于无需昂贵的催化剂，且固定投资小，SNCＲ法脱硝运行成本明显低于SCＲ法脱硝，但是其反应温度高，氨气易发生逃逸，还原剂利用率较低，导致其脱硝率不高(30%～70%)，同时对环境造成二次污染。
2.2.3活性炭吸附脱硝法
活性炭具有发达的微孔结构、强大的比表面积和丰富的表面官能基团，是良好的吸附剂、催化剂和催化剂载体。活性炭用于吸附脱除烟气中氮氧化物，其主要脱除原理的本质是活性炭通过一系列的催化氧化过程，将烟气的NO吸附在表面，然后在氧气的作用下氧化生成NO2，同时活性炭作为催化剂可以大大降低NH3与NOx反应的活化能，有效提高了烟气脱硝率。活性炭吸附法的优势在于无废水和废渣的问题，同时活性炭还可以吸收脱除一部分烟气中的重金属污染物。其也存在一些缺点，诸如活性炭吸附剂用量大，且利用率偏低，同时活性炭易粘附在管壁上，造成管道堵塞。
3燃煤锅炉脱硝的策略
3.1提高管理人员技术水平
结合我国当前能源开发现状，潮汐能、太阳能和风能等可再生能源将在未来得到广泛应用，但是现在新能源的开发依然存在一定困难，利用燃煤电厂发电依然是工业化进程推进中的主要发电方式，采用前文所说的活性焦炭技术、海水脱硝技术等技术，可以让烟气中的有害物质得到减少，让烟气脱硝效果得到增强。为让节能环保效果得到保障，使相关技术得到充分使用，对此，燃煤电厂需要提高管理人员的技术操作水平，组织脱硝技术管理人员和操作人员进行集体学习，同时，可以组织管理人员和操作人员去其他燃煤电厂进行参观，学习先进脱硝技术操作方法。
3.2燃煤锅炉烟气脱硝技术应用的工艺设计
通过以上相关知识的介绍，可以看出燃煤锅炉烟气的脱硝技术应通过以下步骤实现：首先对燃烧器进行改造，通过对燃料燃烧过程控制，形成对氮氧化物生成量的有效控制和监测；其次在锅炉设备中增设非催化还原脱硝技术装置，使燃料产生的氮氧化物进一步降低；最后增设催化还原脱硝技术装置，形成串联脱硝工艺，最终将氮氧化物的排放量降至最低。与单纯只使用选择性催化还原技术进行烟气脱硝相比，这种串联方式具有以下两个优点。（1）在SNCR工艺中喷入液态氨的相对位置提前，这样一来，在脱硝的过程中，一部分未反应的氨水溶液，经过热器进入下一项脱硝工艺，为脱硝提供部分还原剂。（2）当燃料燃烧产生的烟气从SNCR系统流动到SCR系统时，液态氨分布已非常均匀了，从而使SCR系统中的催化剂达到最高利用率，脱硝效果也可达到最高。这样做到物尽其用，可降低成本，提高效益。
结束语
总的来说，目前我国NOx的排放控制技术是业界研究的重点项目，相关企业应高度重视，在选择脱硝技术前做好技术评估，才能选择出最适合的脱硝方案，让脱硝技术发挥其应有的作用。
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