烟气脱硝技术在火电厂项目中的应用分析策
摘要：氮氧化物是导致大气污染的重要原因之一，同时氮氧化物形成的酸雨还会对森林资源以及土地资源造成破坏。随着工业的不断发展以及人们环保意识的提升，人们对燃煤烟气氮氧化物治理工作的关注度也在不断提升。当前阶段，在火电厂项目中比较常用的烟气脱硝技术主要包括选择性非催化还原烟气脱硝技术以及选择性催化还原烟气脱硝技术两种。本文将就选择性催化还原烟气脱硝技术的应用进行重点研究阐述。
关键词：烟气脱硝技术；火电厂项目；应用
中图分类号：X77 文献标识码：A
0 前言
当前，我国经济转轨的关键时期，传统经济向创新近些年来，随着我国社会经济的不断发展，我国对能源的需求也在持续提升。目前，燃煤仍旧是我国使用的重要能源形式，每年要排放大量的二氧化硫和氮氧化物，造成了严重的大气污染，由此引发的臭氧层破坏以及酸雨现象越来越严重。因此，在火电厂项目中，烟气脱硝技术的应用对于环境保护和可持续发展具有十分重要的作用。
1 氮氧化物的生成途径以及危害分析
1.1 NOx的生成途径
通过实践调查研究，氮氧化物的生成途径主要包括三种：
其一，热力型。空气中的氮气在高温的影响下产生氧化反应生成氮氧化物。
其二，燃料型。燃料中含有的氮氧化物在燃烧的过程中产生热分解，之后经过氧化再次生成氮氧化物。
其三，快速型。燃烧时空气中的氮气和染料中的碳氢离子团发生反应生成氮氧化物。
在上述三种生成方式中，快速型生成氮氧化物只占总数不足二十分之一，在温度不高于1300摄氏度的情况下，一般不会生成热力型的氮氧化物，一次火电厂从事生产活动时，大部分的氮氧化物都是通过燃料型生成途径产生的。因此，氮氧化物的排放控制技术主要包括一次措施以及二次措施两种类型，其中前者是在燃烧过程中对氮氧化物生成量进行控制，后者则是在氮氧化物生成通过一定的手段将其的从烟气中脱除。
1.2 氮氧化物的危害
氮氧化物一直以来都是造成大气污染的主要元凶，尤其是一氧化氮是导致酸雨形成的主要因素。一氧化氮和空气中的氧气发生反应生成的二氧化氮具有较强的腐蚀性，形成酸雨后会在重力的作用下重新回到地面，不仅会对地表植被、建筑物或是土地造成危害，还会对人体健康产生较大的威胁，严重破坏地表水生生态系统、农业生态系统、森林生态系统。因此不论是处于保护环境还是保障人体健康方面考虑，都要对火电厂排出的烟气进行脱硝处理。
2 烟气脱硝技术
在火电厂项目中，烟气脱硝普遍情况下可以分为燃烧前脱硝、燃烧过程脱硝以及燃烧后脱硝三个部分。燃烧前脱硝包括加氢脱硝和清选两项内容。燃烧过程脱硝则包括烟气再循环技术、低温燃烧以及低氧燃烧等。燃烧后脱硝包括选择性催化还原脱硝、选择性非催化还原脱硝、活性炭吸附等。本文将对燃烧后的脱硝技术两种重要脱硝技术进行详细阐述的。
2.1 选择性非催化烟气脱硝技术（SNCR）
选择性非催化还原法是在不使用催化剂的情况下向炉内喷入还原剂氨或是尿素等，将烟气中的氮氧化物还原为N2和H2O。在NH3和氮氧化物的摩尔比处于2～3范围内时，脱硝效率可以维持在30%～50%之间。当温度处于950℃上下时，其反应式如下：
4NH3+4NOx+O2→4N2+6H2O
当温度过高时，会产生一定的副作用，其反应式为：
4NH3+5O2→4NO+6H2O
而在温度过低的情况下，其反应速度就会减小，因此在技术实际使用的过程中，一定要对反应温度进行严格的控制。该工艺由于未使用催化器，因此脱硝的效率较低，同时在脱硝率相同的情况下，该工艺所需的NH3量要相对较高，会导致NH3逸散量的增加。
2.2 选择性催化还原烟气脱硝技术（SCR）
选择性催化还原法是还原剂在催化剂的作用下，选择性的和氮氧化物发生反应生成氮气和水，在这一过程中，并未发生氧化反应，因此叫做“选择性”。其反应式如下：
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
4NH3+2NO2+O2→6N2+6H2O
该工艺的原理在催化剂的作用下，向温度保持在300～420℃之间的烟气中喷入氨，将氮氧化物还原成氮气和水。
3 影响烟气脱硝技术应用效果的因素以及改进措施
3.1 烟气脱硝技术的影响因素
其一，接触时间。通过大量的实践研究，烟气和催化剂的接触时间是影响脱除率的重要因素。在一定时间范围内，随着接触时间的不断增长，脱除率也会随之增加，当时间为200ms时，脱除率达到最大值。这是因为烟气在催化剂中的扩散需要一定的时间。
其二，催化劑。研究表明，催化剂中各成分的含量会对氮氧化物的脱除率产生一定的影响。以目前被广泛使用的催化剂五氧化二钒为例，随着其含量的不断增加，脱除率也会出现明显增高。但是需要注意，当其含量过高时，会对催化剂活动产生抑制，反而会影响到脱除效果。
3.2 改进措施
首先，对火电厂的设备进行更新。其次，在烟气脱硝技术使用的过程中，加强对各个工序的管理，保障各项工作的有效落实。其三，适当的引进国外先进技术，同时加大创新研发力度，研究出一套适合我国国情的烟气脱硝技术。
4 结语
综上所述，随着环境污染问题的日益恶化，火电厂氮氧化物排放治理已经刻不容缓，对此，我国必须加强对烟气脱硝技术的研究和推广，为人与自然的持续发展奠定基础。
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