引論：我們?yōu)槟砹?3篇脫硝技術(shù)論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

脫硝還原劑的成本主要包括兩方面的費用:一是消耗還原劑的物料費用;二是運輸費用。一般而言，制氨系統(tǒng)中液氨和尿素兩種方法物料消耗量比為1∶1．76。按照目前液氨3300元/t，尿素2000元/t計算，兩者費用相差不大。運輸費用方面，本文不完全統(tǒng)計了19個使用液氨為還原劑的脫硝項目，發(fā)現(xiàn)液氨的運輸距離一般都較遠，50km以上的約占3/4，導致運輸管理費用相對較高，但在10km以下的供應源也占到了3個，可見液氨的供應一般有兩種形式:一是液氨需要通過較遠距離的轉(zhuǎn)運來獲得，二是電廠本身就處于工業(yè)區(qū)，周圍就有液氨的供應公司。尿素作為一般的農(nóng)用肥料可就近購買，火車或汽車運輸均可，供應源廣泛，因而運輸費用相對較低。在項目初投資、運行成本和電耗上，具體以我國某2×600MW級機組脫硝工程的各項費用比為例，可以發(fā)現(xiàn):以液氨法為基準時，尿素水解和熱解法的初期投資大概增加10%～20%左右，即尿素法制氨的單位千瓦投資較液氨高;液氨法在年運行成本和年電耗成本上費用最低。尿素水解由于部分系統(tǒng)和設備需要進口，因此初期投資較大，但能耗相對熱解法為低。綜上所述，雖然液氨制氨的原料成本較高，且在實際工程中液氨的儲存必須考慮安全性，如需對操作人員進行安全培訓、液氨安措管理費用投資等，但使用液氨時只需蒸發(fā)即可得到氨蒸汽，工藝相對簡便，而尿素法必須要經(jīng)過熱解或水解才能得到氨蒸氣，電耗和蒸汽耗量都較液氨大，且能耗所占比例大，因而液氨較尿素仍有較大的經(jīng)濟優(yōu)勢。

部分統(tǒng)計國內(nèi)近3年的45個脫硝工程的還原劑選用情況，液氨30個、占66．7%，而尿素水解和熱解分別為12個和3個，分別占26．7%和6．6%。其中，江蘇地區(qū)的12個脫硝項目中的11個采用了液氨法。由此可見，目前國內(nèi)尿素法制氨總體上仍相對較少，其中熱解技術(shù)有較為成功的使用業(yè)績并已實現(xiàn)部分設備的國產(chǎn)化，水解技術(shù)則大多依賴進口設備。針對上述情況，本文進一步對以液氨為還原劑的不同機組容量的改造脫硝項目情況做一比較，其中脫硝效率為80%，制備車間為2臺機組公用(見表3)。從表3可知，一般情況下，脫硝還原劑消耗費用占年運行成本的比值基本上在10%～20%之間，且隨機組容量的增大，脫硝消耗的還原劑費用和電耗也增大，但單位kW脫硝的投資費用呈遞減關(guān)系。進一步不完全統(tǒng)計了不同機組容量的16個脫硝項目，統(tǒng)計結(jié)果見圖2。由圖可知單位千瓦脫硝投資隨機組容量明顯降低，兩者呈負相關(guān)關(guān)系。

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Liao Li， Yang Pengzhi

Key Laboratory of Low-grade Energy Utilization Technologies and Systems， Chongqing University， Ministry of Education， Chongqing 400044， PR China

Abstract： The SCR （selective catalytic reduction） technique is an advanced way to removal NOx from the flue gases in coal-fired power plants. Based on the Langmuir adsorption-desorption model and Eley-Rideal reaction mechanism， a dynamic mathematical model is established in this paper to focus on the nitrogen monoxide concentration at the outlet of the SCR reactor . In additional， identification technique is applied to obtain the exact value of certain kinetic parameters based on the data from a power plant and the assumption that the pre-exponential factor for the DeNOx reaction KNO is a variable which is affected by the NH3/NO concentration ratio at the inlet of the SCR reactor. The SCR model is tested in static state situation and dynamic state situation in different loads in the power plant .The result of simulation suggests that： A）these parameters gained from identification and the SCR model can suit the real SCR reaction in this power plant .B） Temperature， ammonia concentration， nitrogen monoxide concentration as well as gas velocity play crucial roles in SCR reaction .C）In the power plant， the amount of ammonia supply， the control of NH3/NO concentration ratio are effective methods to ensure the nitrogen monoxide concentration at the outlet of the SCR reactor stays in an appropriate range especially in the load up process or load down process.

Keywords： SCR； modeling and simulation； identification； power plant operation

τ詬玫緋В相比于溫度和進口NO的影響，NH3的增加對于脫硫效率的提高較為緩慢，如圖3（b）、圖6。表3也可以看出，該廠需要的供氨量也很大，氨氮比偏高，在1.4以上，尤其是在負荷變化時，需要更大的氨量，其氨氣逃逸量控制在0.015PPM-0.03PPM左右，符合排放標準。在實際運行中，升降負荷時，需提前增大供氨量，保持氨氮比變化率在0.01以內(nèi)。并隨時監(jiān)視出口NO和NH3的排放量，防止排放超標（該廠出口濃度大于200mg/m3即為超標排放）。

（4）溫度與NO共同擾動

選取機組某500MW時穩(wěn)定狀態(tài)時的參數(shù)值。 圖7中，5s時刻，進口NO濃度突然升高至962mg/m3，出口NO的濃度相應的增大至68mg/m3 。 15s時刻，突然增加進口煙氣溫度至385℃，催化效應增加，出口NO濃度減小，直至25s處，保持溫度385℃，進口NO濃度降至924 mg/m3。此時可見出口NO濃度減小至56 mg/m3。 變化過程和趨勢符合實際的變化。

六、結(jié)論

1依據(jù)Langmuir吸附層模型、E-R反應機理、建立反應器出口NO濃度變化的模型，其中未知參數(shù)采用多次辨識的方法獲得，假設KNO是一個與氨氮比變化率有關(guān)的函數(shù)，通過擬合得到關(guān)系式 。仿真過程的關(guān)鍵是確定不同階段的負荷時起始修正系數(shù) ，負荷變化時根據(jù)前后時間段氨氮比變化率乘以相應 。模型能夠較為真實的反應機組運行時出口NO濃度的變化趨勢和相應數(shù)值，最大誤差控制在25%以內(nèi)。

2模型驗證和仿真過程中，反應溫度升高、煙氣流速降低有利于催化反應的進行，入口NO濃度降低、供氨量增加亦能減小出口NO排放量。

3模型能夠?qū)υ撾姀S的脫硝運行過程進行分析和預測，為運行中提供指導防止排放超標：1）入口NO量（通過煤質(zhì)、負荷）、反應溫度、供氨量的控制是保證脫硝效率的主要手段；2）從仿真試驗中，該電廠催化劑在360℃-380℃之間溫度的增加使得催化效率能明顯提高。運行過程中，機組在550MW-660MW時，將煙氣溫度控制在375℃-385℃之間。400MW-550MW時，應將煙氣溫度控制在365-375℃。300MW-400MW時，將煙氣溫度控制在360℃-365℃；3）控制供氨量是運行中保證出口濃度的最主要手段。升降負荷過程中，進口NO濃度變化較大，出口濃度變化劇烈。加入的NH3反應有滯后性，負荷變化時，應提前增減供氨量。確保前后5s內(nèi)氨氮比變化率控制在0.01以內(nèi)，即每分鐘供氨量的增減控制在30kg/h以內(nèi)。

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【Keywords】 coal fired power plant； denitration； reducing agent； selection principle； calculation of dosage

【中圖分類號】X773 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0178-02

1 引言

燃煤電廠的環(huán)境保護問題一直受到社會各界的廣泛關(guān)注，在實際運行過程中，不僅要保證優(yōu)化的選擇還原劑，也要集中對還原劑的運行結(jié)構(gòu)進行計算，以保證整體行為符合《火電廠大氣污染物排放標準》以及《重點區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》等條例，真正實現(xiàn)綠色發(fā)展路徑。

2 燃煤電廠脫硝還原劑選擇分析

脫硝還原劑的選擇是影響SCR脫硝效率的主要元素之一。還原劑的選擇應該具有以下特點：成本低廉、效率高、存儲穩(wěn)定、安全可靠、占地面積小等 [1]。目前，煙氣脫硝還原劑主要包括液氨、尿素以及氨水。

2.1 液氨

氨是一N常用化工原料，應用范圍廣。無色、強堿性、極易揮發(fā)的氣體、有刺激性惡臭氣味。液氨遇明火或高熱能物質(zhì)接觸引起爆炸；與氟、氯等接觸會發(fā)生劇烈的化學反應。

液氨法SCR工藝系統(tǒng)主要包括液氨接卸儲存系統(tǒng)、液氨蒸發(fā)供給系統(tǒng)、氨氣稀釋反應系統(tǒng)、催化劑聲波及蒸汽吹灰系統(tǒng)、配電及自動控制系統(tǒng)等部分[2]。以液氨為脫硝還原劑，有技術(shù)可靠、系統(tǒng)穩(wěn)定、能耗與投資相對低等特點，目前在國內(nèi)外廣泛應用。

2.2 尿素

理化性質(zhì) 尿素外觀是白色晶體或粉末。通常用作植物的氮肥。呈弱堿性。

尿素作為脫硝還原劑吸收NOX，在實際應用中，尿素轉(zhuǎn)化為氨的方法有2種：熱熔法和水解法。

熱熔法：將尿素在尿素溶解器中溶解為70%的溶液，在一定條件下，尿素分解成異氰酸和氨氣，異氰酸和水分解為氨氣和二氧化碳。

水解法：將尿素溶液加熱到120℃左右，在130～180℃、1.7～2.0MPa的反應條件下，先生成氨基甲酸銨，隨后氨基甲酸銨分解，生成氨氣和二氧化碳。

2.3 氨水

理化特性：指氨氣的水溶液，有強烈刺鼻氣味，化學性質(zhì)為弱堿性。煙氣脫硝通常使用濃度為20%～30%的氨水。氨水強腐蝕性，接觸后對人體有危害。當空氣中氨氣在15%～28%爆炸臨界范圍內(nèi)，會有爆炸的可能性。

使用氨水作為還原劑不足之處：需要配備氨氣分離裝置，將氨蒸汽和水分離出來。因此，單位體積氨氣所需原料最多，儲存和運輸成本最高。

在對以上三種還原劑選用方案進行分析的過程中，管理人員要綜合考量實際項目，建立最優(yōu)化的還原劑設置方案，液氨應用較廣泛，綜合性能最優(yōu)的選擇。

3 燃煤電廠脫硝還原劑用量計算分析

在對燃煤電廠脫硝還原劑用量計算的過程中，管理人員要建立最優(yōu)化的計算模式，以保證還原劑結(jié)構(gòu)和用量的完整。在煙氣中會存在大量的NOx成分，其中一氧化氮的含量約為95%，而二氧化氮的含量只占總體積的5%左右，那么，在實際計算過程中，管理人員要集中處理NOx排放的基礎條件以及邊界條件，優(yōu)化處理其質(zhì)量濃度，保證按照相應的公式進行集中分析，其中，以此判斷煙氣中NO的實際含量，而利用判斷煙氣中NO2的實際含量，C代表的氣體的實際濃度。

3.1 SCR還原劑計算策略分析

SCR工藝技術(shù)利用其基礎還原方程式能進行集中的計算和處理，假設環(huán)境中需要計算的是兩個公式，一氧化氮1mol和氨氣1mol反應，二氧化氮1mol和氨氣2mol反應，通過公式可以得出其中Qy是反應器進口的實際煙氣流量，在集中處理相應計算公式后，能得出商業(yè)用比例約為18%～30%。

3.2 SNCR還原劑計算策略分析

SNCR工藝是稱為選擇性非催化還原技術(shù)，整體技術(shù)不需要催化劑，只需要將NOx還原脫除生成氨氣即可。在技術(shù)進行過程中，主要是接收和存儲還原劑、在鍋爐內(nèi)有效注入稀釋后的還原劑，然后對還原劑進行計算輸出和混合稀釋，最后保證還原劑和煙氣進行集中混合，從而集中進行脫硝反應。主要的計算方式是利用相應的反應式，主要物質(zhì)是尿素，其中影響要素主要是一氧化氮的脫硝效率以及煙氣中實際的NOx還原反應溫度以及停留時間，保證爐內(nèi)氨氣和煙氣混合程度能有效促進整體化學反應進程，并且保證基本的氨逃逸率，在實際反應過程中，脫硝率和的增長呈現(xiàn)的指數(shù)關(guān)系，且整體系數(shù)很少高于2。一般情況下，取值約為0.8，此時的脫硝效率約為25%，當取值為1.25時，脫硝效率約為30%～35%，而當取值為2時，整體結(jié)構(gòu)的實際脫硝效率會接近50%。

3.3 SNCR/SCR組合還原劑計算策略分析

在運行選擇性非催化還原技術(shù)/選擇性催化還原技術(shù)并行技術(shù)的過程中，研究人員一般也主要利用尿素，計量公式是對尿素的耗量進行集中的計算。通過實際技術(shù)的運算比較，運行選擇性非催化還原技術(shù)/選擇性催化還原技術(shù)并行機制能有效提升脫硝效率，保證尿素噴入量的增大，并且整體氨逃逸率也明顯增大，僅剩余一小部分氨進入大氣，并且選擇性非催化還原技術(shù)/選擇性催化還原技術(shù)的融合措施能確保氨逃逸率控制在3～5區(qū)間內(nèi)。

4 結(jié)語

綜上所述，在實際項目處理過程中，研究人員要針對具體參數(shù)進行集中的計算，并且保證整體項目運行機制踐行科學發(fā)展觀，從根本上推動燃煤電廠環(huán)保產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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隨著當前工業(yè)化的快速發(fā)展，大氣環(huán)境受到了比較嚴重的污染，比如二氧化硫和氮氧化物已經(jīng)成為主要污染物。而煙氣脫硫與其他脫硫方法有所不同，具有大規(guī)模商業(yè)化的性質(zhì)，是控制酸雨和二氧化硫污染比較重要的技術(shù)手段措施。隨著社會技術(shù)的進步，煙氣脫硫脫硝技術(shù)也不斷更新發(fā)展。但是在以煤炭為主要原料的企業(yè)中，在很大程度上就會增加額外的成本，很容易使企業(yè)背負比較沉重的經(jīng)濟負擔。因此，要不斷引進先進技術(shù)，積累經(jīng)驗教訓，不斷降低企業(yè)的投資成本，保證脫硫脫硝一體化技術(shù)良性運行。

一、傳統(tǒng)的脫硫脫硝一體化技術(shù)

就目前而言，使用比較普遍的延期脫硫除塵技術(shù)主要包括以下幾種技術(shù)：石灰石——濕法，這種方法具有不少的優(yōu)點，原料價格比較便宜，脫硫率比較高，占有的市場份額比較高，但是投資成本比較高，很容易形成二次污染，需要得到比較好的維護；旋轉(zhuǎn)噴霧半干法，與第一種方法相比，投資成本較低，最終的產(chǎn)物為煙硫酸鈣；爐內(nèi)噴鈣增濕活化法，脫硫率比較高，相應的投資成本比較低，產(chǎn)物也是亞硫酸鈣，但是很容易產(chǎn)生爐內(nèi)的結(jié)渣；海水煙氣脫硫法，施工工藝比較簡單，脫硫率很高，整個系統(tǒng)在運行過程中安全可靠，同時投資成本比較低，但是海水煙氣脫硫技術(shù)需要設置在海邊，而且海水溫度比較低，溶解氧的程度較高。氨法煙氣脫硫法，主要以合成氨為原料，需要建立在化肥廠附近，產(chǎn)物主要包括氨硫等；簡易濕式脫硝除塵一體化技術(shù)，脫硫脫硝率比較低，但是投資造價比較低，脫硫的主要原料為燒堿或者廢堿等，需要建立在有廢堿液排放工廠附近，在進行有效中和后，然后把產(chǎn)生的廢水輸送到污水處理廠。

二、原理分析

在進行脫硫脫硝過程中，主要考慮到原料、產(chǎn)物以及鈣硫比等。首先，隨著社會經(jīng)濟和技術(shù)的快速發(fā)展，大量的新興產(chǎn)業(yè)不斷崛起，許多舊的產(chǎn)業(yè)也不斷退出市場。在煙氣脫硫項目在建設過程中，需要投入比較大的投資，如果其中的工藝和原料過度依賴于化肥廠等，就會受到很大的限制，很有可能不能保證正常運轉(zhuǎn)，很難取得比較良好的社會效益、經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。在實際的運行過程中，石灰石和石灰作為中和劑的煙氣脫硫技術(shù)得到了最為廣泛的認同和應用，但是石灰石——石膏煙氣脫硫技術(shù)需要將石灰石粉磨至200到300目，因此還需要建立一座粉磨站，這樣不僅會增加企業(yè)的項目投資造價的成本，還會導致噪聲粉塵污染，另外，脫硫的產(chǎn)物和反應物混在一起，在一定程度上提高了鈣硫比，同時在也增加了其中運行的費用。如果采用煙氣脫硫脫硝除塵一體技術(shù)，就可以在同一個裝置內(nèi)完成，這樣就可以利用簡單的設備，降低投資成本和運行費用，大大增加了企業(yè)的經(jīng)濟效益，還可以保護環(huán)境，防止污染。

其次，采用濕法脫硫，脫硫率比較高，主要產(chǎn)物包括硫酸鈣和亞硫酸鈣的混合物，這種中和產(chǎn)物二次利用可能性比較低，但要做好回收和維護工作，一旦中和產(chǎn)物的亞硫酸鈣流到河湖中，具有比較強的還原性，在很大程度上會損耗掉水中的氧氣，導致水中生物大量死亡。另一方面，由于這種物質(zhì)溶解速度比較慢，會長時間的存留在水中，就會嚴重破壞整個水體環(huán)境，產(chǎn)生極為惡劣的影響。因此，在排放中和產(chǎn)物中，要清除其中有害雜質(zhì)。

最后，鈣硫比例的控制同樣不能忽視，當硫鈣比接近1的時候，才有可能保證最大限度的經(jīng)濟運行。就目前而言，濕法脫硫的方法很容易把剩余的反應物與脫硫的產(chǎn)物無法有效分離，這樣很難實現(xiàn)理想中的鈣硫比。因此，把反應物以顆粒狀態(tài)存在就會有效解決這個問題，整個投資的資金和成本也會相應減少，提高企業(yè)的經(jīng)濟運行效益。

因此，在實際的運行過程中，比較理想的煙氣脫硫技術(shù)應該保證脫硫率在90%以上，其中中和劑為石灰石，鈣硫比要達到或者接近1，最終的產(chǎn)物中不能含有亞硫酸鈣等雜志，才能真正降低成本，防止二次污染，實現(xiàn)全線的自動控制，要盡量減少對周邊企業(yè)的依賴性，有效利用煙氣余熱。這是一種比較理想的煙氣脫硫技術(shù)模式，卻很難真正實現(xiàn)，主要原因主要包括以下幾個方面：在脫硫過程中，石灰石顆粒在脫硫過程中會迅速溶解，但PH必須小于4，與此同時，CaCO3的溶解物在PH小于4的情況下，對二氧化硫就會喪失吸收能力。在二氧化硫溶于水后，就會生成亞硫酸和硫酸，與石灰石發(fā)生化學反應后，就會生成亞硫酸鈣和硫酸鈣，同時會依附于石灰石顆粒的表面，堆積就會越來越多，在很大程度上阻礙反應繼續(xù)進行下去。另外，硫酸鈣和亞硫酸鈣都屬于吸收產(chǎn)物，其中硫酸鈣析出同時不產(chǎn)生亞硫酸鈣是比較有難的。以上問題能否有效的解決，成為煙氣脫硫技術(shù)工藝能夠達到預期目標以及保證整個項目裝置有效安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。

三、煙氣脫硫脫硝除塵技術(shù)分析

煙氣脫硫脫硝除塵一體化技術(shù)就是通過煙水混合器，有效利用二次噴射的原理把產(chǎn)生的煙吸收到水中，然后在溶解器把煙和水進行均勻的混合溶解，使煙氣中的顆粒在水的作用下，進行沉淀，同時把有害氣體溶解在水中，有效清除二氧化硫、氮氧化物以及粉塵等有害物質(zhì)，這種技術(shù)除塵效率、脫硫率和脫硝率都比較高，比較適用于燃煤、燃氣、燃油等工業(yè)窯爐的凈化工程，具有成本較低、性能較高以及壽命比較長的特點。

總的來說，整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，使用的設備比較少。主要包括煙水混合器、均勻溶解器、水泵以及水池；另一方面，適用于多種工藝流程：廢物丟棄、石膏回收以及化肥回收等。

在進行煙氣脫硫脫硝除塵過程中，要采取一定的防腐措施，做好溶液的配置工作。溶液配置要呈堿性，要把溶液均勻的加入水池的循環(huán)液中，保證PH值在8到9之間，就可以使堿溶液中的堿和煙氣的二氧化硫等酸性氧化物，在經(jīng)過充分的化學反應后形成鹽。因此，溶液要保持一定的弱堿性，降低腐蝕性。要采用耐堿和耐酸的材料，主要包括不銹鋼、陶瓷以及耐火材料。另外，還要對溶液中的PH值進行隨時的監(jiān)控和監(jiān)測，保證萬無一失。

在設置廢物排出系統(tǒng)過程中，沉淀池要進行圓形的設計，把底部設置成漏斗形狀，同時還要安裝沉淀物收集器，保證濃度比較大的漿液集中在漏斗內(nèi)，然后用泥漿泵將漿液抽出，對于產(chǎn)生的廢水澄清后，可以進行循環(huán)利用。其中丟棄物可以應用在建筑材料中，石膏主要用于工業(yè)。

在使用脫硫脫硝除塵一體化技術(shù)后，除塵率可以達到100%，脫硫率在97%以上，脫硝率在90%以上，同時把二氧化硫轉(zhuǎn)化為石膏。

石膏法的工藝流程圖

與此同時，要做好脫硝工作，就是采取有效措施對氮氧化物，主要要一氧化氮和二氧化氮。其中一氧化氮屬于惰性氧化物，雖然溶于水，但不能生成含氮的含氧酸，在常溫條件下可以與氧發(fā)生反應，生成二氧化氮。二氧化氮是一種強氧化劑，可以把二氧化硫轉(zhuǎn)化成三氧化硫，二氧化氮在溶于水后，生成硝酸和亞硝酸。

脫硝的方法主要包括干法和濕法，在通常條件下，干法脫硝率在80%左右，同時成本比較高。因此，可以采用濕法脫硝。由于一氧化氮和二氧化氮都溶于水，可以采用還原的方法還原氮氣，還原劑為亞硫酸銨。如果氮氧化物不能夠全部被還原，剩余的部分就可以變成亞硝酸銨和硫酸銨被分解出來做成化肥。

就目前而言，脫硫脫硝一體化技術(shù)工藝已經(jīng)成為控制煙氣污染的重點和熱點，雖然有的企業(yè)已經(jīng)開始使用，但是較高的成本限制了大規(guī)模的使用，因此，要不斷開發(fā)新技術(shù)和新工藝，不斷降低投資成本和運行費，不斷提高脫硫脫硝的效率。

四、結(jié)論

綜上所述，煙氣脫硫脫硝除塵一體化技術(shù)在清理二氧化硫以及氮氧化物，治理空氣污染方面發(fā)揮了重要的作用，具有高效、節(jié)能、經(jīng)濟以及環(huán)保的特點，能夠有效促進企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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前言

近年來，全國范圍內(nèi)出現(xiàn)了長時間、大范圍的霧霾天氣，引發(fā)社會熱議，環(huán)保問題越來越成為公眾關(guān)注的焦點。氮氧化物是導致霧霾產(chǎn)生的主要污染因子之一，如何進一步提高氮氧化物治理技術(shù)水平已經(jīng)成為環(huán)保行業(yè)關(guān)注的焦點。NOx排放控制技術(shù)主要分為低氮燃燒技術(shù)和煙氣脫硝技術(shù)兩類。低氮燃燒技術(shù)是通過各種技術(shù)手段控制燃燒過程中NOx的生成。煙氣脫硝技術(shù)是指對煙氣中已經(jīng)生成的NOx進行治理。

1 低氮燃燒技術(shù)

低氮燃燒技術(shù)是通過優(yōu)化燃料在爐內(nèi)的燃燒狀況或采用低氮燃燒器來減少NOx 產(chǎn)生的控制技術(shù)，主要包括低過量空氣燃燒、燃料分級燃燒、空氣分級燃燒、煙氣再循環(huán)技術(shù)等。該技術(shù)特點是鍋爐改造容易、投資的費用相對較少，但由于其氮氧化物減排效果的限制，單獨使用很難滿足較為嚴格的NOx控制要求。近十幾年來，我國開展了大量的低氮燃燒技術(shù)研究和改進工作。上海理工大學、華中科技大學、寶鋼發(fā)電廠聯(lián)合進行燃煤鍋爐氣體燃料分級低氮燃燒技術(shù)的研發(fā)，在引進消化吸收以及自主創(chuàng)新的基礎上，我國已經(jīng)開發(fā)形成了雙尺度低氮燃燒控制技術(shù)、高級復合空氣分級低氮燃燒技術(shù)、MACT低氮燃燒技術(shù)等一系列先進的自主燃燒技術(shù)和低氮燃燒器。

1.1雙尺度低氮燃燒控制技術(shù)

該技術(shù)是由煙臺龍源電力技術(shù)股份有限公司自主研發(fā)的低氮燃燒技術(shù)，可以有針對性地解決燃煤鍋爐運行和環(huán)保方面的難題，具有強防渣、防腐蝕、高效穩(wěn)燃、超低NOx排放等功能。目前該技術(shù)發(fā)展較成熟，已在國內(nèi)外130余臺鍋爐上成功應用，經(jīng)測試在燃用煙煤或褐煤的四角切圓鍋爐上能夠?qū)Ox的排放量降低到200mg/m3以下，下一步將向100mg/m3以下的排放目標邁進。2014年初，在該技術(shù)的基礎上，煙臺龍源研究完成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的一雙尺度低NOx燃燒控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)實現(xiàn)了環(huán)境因素變化情況下鍋爐低氮燃燒的智能調(diào)風和NOx排放指標的動態(tài)向穩(wěn)，針對生產(chǎn)過程歷史數(shù)據(jù)進行趨勢分析，有利于提高火電機組運行的自動化水平，實現(xiàn)電廠節(jié)能增效的目標，具有較好的效益前景。

1.2 高級復合空氣分級低氮燃燒技術(shù)

該系統(tǒng)是上海鍋爐廠在第一代對沖同心正反切圓燃燒、第二代引進型低NOx切向燃燒系統(tǒng)LNCFS的基礎上自主研發(fā)的第三代技術(shù)，擁有多項專利。2012年，該技術(shù)成果通過專家鑒定，被認定達到國際領(lǐng)先水平。該技術(shù)的特點在于建立早期的穩(wěn)定著火和空氣分段燃燒技術(shù)，在實現(xiàn)NOx排放值大幅降低的同時，提高了燃燒效率、減輕了爐膛結(jié)渣問題。目前，該技術(shù)已在臺山電廠、渭河電廠、北侖電廠等多臺300MW、600MW的燃煤發(fā)電機組上實現(xiàn)成功應用。

1.3 MACT低氮燃燒技術(shù)

該系統(tǒng)采用燃料分級燃燒，以PM型燃燒器作為主燃燒器，80%～85%的煤粉通過一次燃料主燃燒器送入爐膛下部的一級燃燒區(qū)，在主燃燒區(qū)上部火焰中形成過量空氣系數(shù)接近1的燃燒條件，以盡可能地提高燃料的燃盡率。二次燃料也采用煤粉，其中15%～20%的煤粉用再循環(huán)煙氣作為輸送介質(zhì)將其噴入爐膛的再燃區(qū)，在過量空氣系數(shù)遠小于1的條件下將NOx還原，同時抑制了新的NOx的生成。該系統(tǒng)燃燒穩(wěn)定，在不影響鍋爐燃燒效率的情況下，可將NOx的排放控制在308～328mg/m3之間。我國福建漳州后石電廠、浙江玉環(huán)電廠均采用該燃燒系統(tǒng)，NOx排放濃度在369mg/m3左右。[1]

2 氣脫硝技術(shù)

單純依靠低氮燃燒技術(shù)的氮氧化物減排效果，不能滿足日益嚴格的排放要求， 因此需要結(jié)合煙氣脫硝技術(shù)聯(lián)合作用脫除氮氧化物。煙氣治理脫硝技術(shù)，是指對煙氣中已經(jīng)生成的NOx進行治理，煙氣NOx治理技術(shù)主要包括SCR、SNCR、 SNCR/SCR、脫硫脫硝一體化、等離子體法、直接催化分解法、生物質(zhì)活性炭吸附法等。這些方法主要是利用氧化或者還原化學反應將煙氣中的NOx脫除。

2.1 SCR技術(shù)

SCR技術(shù)是指利用NH3、CO、H2、烴類等還原劑，在催化劑作用下有選擇性地將煙氣中的 NOx還原成 N2和H2O的過程。在幾種主要脫硝技術(shù)中，SCR的脫硝效率最高，基于反應器和催化劑的合理選型和優(yōu)化布置情況下脫硝效率最高可達 90%以上，是目前世界上商業(yè)化應用最多、最為成熟的氮氧化物控制技術(shù)。“十二五”期間，燃煤火電廠脫硝改造呈全面爆發(fā)的增長趨勢，其中SCR技術(shù)占火電機組脫硝項目的95%以上。催化劑是SCR技術(shù)的核心，目前國內(nèi)外采用的催化劑主要為V2O5-TiO2體系（添加WO3或MoO3作為助劑），該催化劑效率高、穩(wěn)定可靠，但仍存在催化劑本身具有一定的毒性、價格昂貴、易受煤質(zhì)成分影響而失活、低溫下性較低以及溫度窗口受限等問題。

2.2 SNCR技術(shù)

SNCR 技術(shù)是指在不使用催化劑的情況下，在爐膛煙氣溫度適宜處（850～1150℃）噴入含氨基的還原劑（一般為氨或尿素），利用爐內(nèi)高溫促使氨和NO選擇性還原，將煙氣中的 NOx還原為N2和H2O。由于不需要催化劑和催化塔，該技術(shù)具有建設周期短、投資少、對鍋爐改造方便、技術(shù)成熟等特點，在歐美發(fā)達國家、 韓國、日本、我國臺灣地區(qū)以及內(nèi)地電廠均有一定的應用[2]。據(jù)統(tǒng)計，其脫硝效率（30-50%）未能達到現(xiàn)階段NOx的控制需求，因此常與低NOx技術(shù)協(xié)同應用。SNCR 脫硝技術(shù)的實際應用受到鍋爐設計和運行條件的種種限制，且存在反應溫度范圍窄、 爐內(nèi)混合不均勻、工況變化波動影響大以及NH3逃逸和N2O排放等問題，很大程度上影響其工業(yè)應用。[3]

2.3 SNCR/SCR合脫硝技術(shù)

SNCR/SCR聯(lián)合脫硝技術(shù)是將SNCR工藝中還原劑噴入爐膛的技術(shù)同SCR工藝中利用逸出氨進行催化反應的技術(shù)結(jié)合起來，從而進一步脫除NOx。利用這種聯(lián)合脫硝技術(shù)可以實現(xiàn)SNCR出口的NOx濃度再降低50%～60%，氨的逃逸量小于5mg/m3，上游SNCR技術(shù)的使用降低了SCR入口的NOx負荷，可以減少SCR催化劑使用量，從而降低催化劑投資；而SCR利用SNCR系統(tǒng)逃逸的NH3，可減少氨逃逸量，是一種結(jié)合SCR技術(shù)高效、SNCR技術(shù)投資省的特點而發(fā)展起來的新型組合工藝。[4]

3 結(jié)束語

就目前而言，無論是國內(nèi)還是國外對于脫硝技術(shù)的研究都十分的活躍，除了本論文介紹的這幾種脫硝的方法之外還有更多好的方法值得我們?nèi)ヌ轿觥Ｒ虼思訌娒撓跫夹g(shù)的監(jiān)測以及研發(fā)是國內(nèi)外共同要研究的話題，不僅有利于我國又好又快的可持續(xù)發(fā)展，更加有利于保護我們賴以生存的環(huán)境。

參考文獻：

[1]Xu Guangwen. Adap tive sorbent for the combined desulfuriza2 tion /denitration p rocess using a power-particle fluidized bed. Industrial and Engineering Chemistry Research， 2000，39（7）：2190-2198.

篇6

【Keywords】 thermal power plant； flue gas desulfurization and denitrification system； biological treatment technology

【中圖分類號】X78 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）06-0183-02

1 引言

目前，社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對電力的需求逐漸增加。以煤炭為燃料的火電廠在進行發(fā)電的同時，還會排放出大量的SOX、NOX和顆粒物等污染物，嚴重污染了環(huán)境，影響著人們的生活質(zhì)量。近年來，隨著環(huán)保要求日益嚴苛，國內(nèi)大部分電廠完成了脫硫、脫硝裝置的改造，為減少火電廠煙氣污染物排放做出了貢獻。

通常情況下，火電廠煙氣脫硫、脫硝尾液（簡稱廢水）經(jīng)過物理方法、化學方法去除廢水中的固體懸浮物、重金屬和部分有害物質(zhì)后綜合利用或排放至全廠廢水處理系統(tǒng)；現(xiàn)有的尾液處理工藝過程，并不能處理掉全部的氮氧化合物和其他酸根離子。這部分廢液不經(jīng)過進一步處理進入水體，就會造成水體污染，從而產(chǎn)生新的環(huán)境問題。因此，開展火電廠煙氣脫硫、脫硝廢水的新的處理技術(shù)提上日程。

2 火電廠煙氣脫硫脫硝廢水處理工藝分析

2.1 廢水的物理、化學處理工藝

在對火電廠廢水進行物理處理時，主要采用的是過濾、混凝沉淀以及調(diào)節(jié)pH值等物理和化學相結(jié)合的方法完成廢水處理過程的[1]。具體的工藝流程包括以下幾點：①在廢水處理站中建立一座廢水調(diào)節(jié)池，盡量保證水力停留12小時以上，這樣能夠?qū)U水水質(zhì)和水量進行更好地調(diào)節(jié)。②脫硫系統(tǒng)或脫硝系統(tǒng)廢水pH值一般偏酸性，要在廢水沉淀池前面設置調(diào)節(jié)pH值的裝置，pH值調(diào)節(jié)添加物質(zhì)一般為生石灰或Ca（OH）2等堿性物質(zhì)，可以調(diào)節(jié)廢水pH值的同時去除廢水中的重金屬離子。③廢水中含有大量的懸浮物、固含量和細微粉塵，在進行廢水沉淀前要添加混凝劑，才能夠保證沉淀的效果。④廢水懸浮物沉淀和去除工藝對整個廢水處理效果和廢水后續(xù)處理工藝比較重要，根據(jù)目前運行經(jīng)驗，有澄清濃縮器+壓濾機工藝和豎流式沉淀池+石英砂濾料2種處理工藝，前者一般用于只需進行物理化學處理的廢水處理工，后者一般用于還有后續(xù)精處理工藝的流程。具體采取何種工藝需依據(jù)項目具體情況和廢水水質(zhì)條件確定。

經(jīng)過上述物理和化學處理過程，能夠基本上去除廢水中懸浮物和大部分的重金屬離子，但是對于廢水中的酸根離子和氨氮沒有去除作用。

2.2 廢水生物處理工藝

為了更進一步去除廢水中的有害物質(zhì)和氨氮，可采用生物處理技術(shù)處理火電廠脫硫、脫硝的廢水。

在火電廠煙氣脫硫脫硝廢水處理過程中，脫硫脫硝廢水的進水溫度以及初始氨氮的濃度都比較高，但是脫硫脫硝廢水內(nèi)的有機物濃度卻相對較低。這種廢水環(huán)境十分有利于厭氧氨氧化自養(yǎng)菌的生長。因此，一般采用厭氧氧化工藝對火電廠煙氣脫硫脫硝廢水進行處理。

但是在實際操作過程中，采用厭氧+好氧相結(jié)合的生物處理方法比單純使用厭氧氧化工藝效果更好，各部分主要配置如下：

①厭氧池工藝，主要采用的是封閉鋼制圓形反應器，同時在池頂設置了硫化氫收集裝置，這個裝置可以盡可能地收集硫化氫氣體。

②兼氧池工藝。兼氧池工藝主要采用的是封閉鋼制圓形反應器，同時在池頂設置一個攪拌器。

③好氧池工藝。好氧池工藝主要采用的也是封閉鋼制圓形反應器，但是在池底設置了微孔曝氣器，主要借助鼓風機完成供氣需求。

通過物理化學處理工藝和生物處理工藝后，廢水排放水質(zhì)可達標排放。

3 工程案例分析

某火電廠的裝機容量是1臺350MW燃煤發(fā)電機組，采用石灰石-石膏法煙氣脫硫工藝，脫硝工藝為選擇性催化還原（SCR）工藝；該發(fā)電廠煙氣脫硫、脫硝裝置產(chǎn)生的尾液（廢水）設計值是240m3/d；經(jīng)過測量，該發(fā)電廠煙氣脫硫、脫硝裝置產(chǎn)生的廢水水質(zhì)指標如表1所示。

由上表可看出，該廢水為酸性環(huán)境，廢水中含有固體物、懸浮物、酸根離子、COD超標及氨氮超標；為了使得該電廠廢水滿足達標排放要求，擬采用物理化學處理工藝+生物處理工藝完成廢水處理過程。先用物理、化學處理工藝提升pH值，去除固體物、懸浮物和部分酸根離子，使得廢水水質(zhì)滿足生物處理工藝的相關(guān)要求，然后采用厭氧氧化+好氧相結(jié)合處理工藝，降低廢水中氨氮和化學耗氧量及部分酸根離子，該發(fā)電廠脫硫、脫硝廢水處理的具體流程如圖1所示。

現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)表明，經(jīng)過上述處理工藝后，廢水處理系統(tǒng)出口的水質(zhì)指標分別是：pH值7.0左右，TSS的數(shù)值指標是100.0 mg?L-1，BOD5數(shù)值指標是50.0 mg?L-1，CODCr數(shù)值指標是100.0 mg?L-1，SO42- 數(shù)值指標是300.0 mg?L-1，T-N數(shù)值指標是125.0 mg?L-1，NH3-N數(shù)值指標是35 mg?L-1，基本滿足工業(yè)廢水排放標準要求。

4 結(jié)語

通過相關(guān)的實驗和工程實例表明，火電廠煙氣脫硫脫硝廢水采用物理化學處理工藝+生物處理技術(shù)可滿足工業(yè)廢水達標排放要求[2]，該組合工藝中最重要的部分就是厭氧工藝的使用，可以最大限度地處理掉廢水中氨氮和化學耗氧量，這對于水質(zhì)的清潔有相對較好的作用。實際運行工程表明，當火電廠脫硫脫硝尾液中的硫酸根含量過多時，通過厭氧工藝的處理無法產(chǎn)生很好的效果，甚至還可能產(chǎn)生制約的影響。因此，對于火電廠煙氣脫硫脫硝尾液生物處理技術(shù)還要經(jīng)過不斷地研究和探索，以期完善處理方式，使得處理后的水能夠達到相對比較干凈的狀態(tài)。

篇7

火電大氣污染物（特別是NOx氮氧化物 ）的排放對生態(tài)環(huán)境的影響將越來越嚴重。為此，我們必須加大污染治理力度，提高污染物排放的標準，努力改善大氣環(huán)境質(zhì)量，推動社會經(jīng)濟又好又快發(fā)展。隨著國內(nèi)社會經(jīng)濟的發(fā)展、科技的進步，人民們生活水平的日益改善，社會對環(huán)境的重視達到了空前的高度。在國家能源環(huán)保政策的鼓勵下，煙氣脫硝裝置成為繼脫硫裝置后電廠建設的重要組成部分。這對我國電力事業(yè)的發(fā)展包括設計、運行和維護等提出了新的要求。

脫硝基本技術(shù)及概念

降低NOx排放主要有兩種措施：一是控制燃燒過程中NOx的生成，即低NOx燃燒技術(shù)；二是對生成的NOx進行處理，即煙氣脫硝技術(shù)。

由于爐內(nèi)低氮燃燒技術(shù)的局限性，對于燃煤鍋爐，雖然采用改進燃燒技術(shù)可以達到一定的脫除NOx 效果，但脫除率一般不超過60% , NOx 的排放仍不能達到令人滿意的程度。為了進一步降低NOx排放，必須對燃燒后的煙氣進行脫硝處理。目前工業(yè)上應用的爐后脫硝可分為選擇性非催化還原法（SNCR ) ，選擇性催化還原法（SCR ）。

河北沙河電廠一期工程煙氣脫硝采用SCR技術(shù)，在眾多的脫硝技術(shù)中，選擇性催化還原法(SCR)是目前脫硝效率最高，最為成熟的脫硝技術(shù)，目前已成為國內(nèi)外電站脫硝廣泛應用的主流技術(shù)。SCR技術(shù)是還原劑(NH3氨、尿素)在催化劑作用下，選擇性地與NOx反應生成N2和H2O，而不是被O2所氧化，故稱為“選擇性”。SCR系統(tǒng)包括反應器系統(tǒng)、氨存儲及供給系統(tǒng)、氨噴射系統(tǒng)及相關(guān)的調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。SCR工藝脫硝反應在反應器內(nèi)進行，反應器一般有垂直和水平氣流兩種布置方式（如圖1 所示）。在燃煤鍋爐中，煙氣含塵量很高，一般采用垂直氣流方式。

在SCR系統(tǒng)設計中，最重要的運行參數(shù)是煙氣溫度、煙氣流速、氧氣濃度、NOx濃度、SO3濃度、催化劑劣化速度和氨逃逸率等，是直接影響脫硝效率的主要因素。煙氣溫度是選擇催化劑的重要運行參數(shù)，催化反應只能在一定的溫度范圍內(nèi)進行，而每種催化劑又具有最佳反應溫度，因此煙氣溫度直接影響反應的進程。如本工程選擇的催化劑，在煙溫320～400℃之間時活性最好，低于低限溫度或高于高限溫度運行，催化劑就會因銨鹽生成或高溫燒結(jié)造成活性降低。煙氣流速直接影響NH3與NOx的混合程度，合理的流速可以保證NH3與NOx充分混合使反應盡可能完全，并可減輕粉灰在催化劑上的積累導致的堵塞、含塵煙氣對催化劑的沖刷磨損。針對本工程，煙氣通過催化劑的流速低于6m/s時較好。脫硝反應需要氧氣，當氧濃度增加催化劑性能提高，直到達到漸近值。氨逃逸是影響SCR 系統(tǒng)運行成功與否的一個重要參數(shù)。實際生產(chǎn)中通常將多于理論量的氨噴入煙道，反應器后未參與反應或過量的氨稱為氨逃逸。脫硝效率隨著噴氨量的增加而增加，過量的氨將會導致氨逃逸量增加。電廠脫硝項目一般要求氨逃逸不大于3ppm（百萬分之三）。

脫硝裝置介紹

脫硝裝置包括SCR主體系統(tǒng)、氨存儲與供應系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等。SCR主體系統(tǒng)主要包含煙道系統(tǒng)、催化劑、吹灰系統(tǒng)、氨稀釋及COPS 系統(tǒng)、氨噴射系統(tǒng)。省煤器出口煙氣經(jīng)SCR入口煙道，與氨噴射格柵噴入的氨/空氣混合氣體均勻混合，經(jīng)連接煙道進入反應器。然后通過整流裝置，垂直流經(jīng)催化劑。噴入的氨氣在催化劑的作用下與煙氣中的NOx 反應生成無害的氮氣和水。最后，凈化后的煙氣通過反應器出口煙道進入空氣預熱器。

脫硝煙道系統(tǒng)采用高塵方案，雙煙道雙反應器布置模式。煙道系統(tǒng)的設計壓力為-6.5～6.5kPa；能承受運行溫度420℃不少于5小時的考驗，而不產(chǎn)生任何損壞。

反應器采用豎直方式布置以使煙氣豎直向下流動，反應器入口設置多孔板和整流裝置，使煙氣均勻豎直流經(jīng)催化劑。反應器入口設置導流板，以優(yōu)化流暢及降低煙氣阻力。反應器內(nèi)部各種加強筋及支架均設計成不易積灰的型式，同時考慮熱膨脹的補償措施。在反應器上的每個催化劑層均設置催化劑安裝門和檢修人孔門，在整流裝置的上方也設有檢修人孔門。每個催化劑層配置有可拆卸的催化劑測試元件，用于定期的催化劑活性測試以確定加裝或更換催化劑層的時間。在反應器底部布置取樣格柵，供脫硝調(diào)試時使用。單臺反應器設置30個取樣測點。脫硝催化劑在運行中由于發(fā)生堵塞、覆蓋、燒結(jié)、磨損和中毒等原因會造成催化劑活性的逐漸的下降，會導致催化劑的出口NOx濃度和氨逃逸上升，當出口值不能滿足性能保證值時，就需要添加或更換催化劑。脫硝催化劑耐活性下降能力的強弱對于延長催化劑使用壽命、降低脫硝催化劑的運行成本具有重要意義。

為了延長催化劑的使用壽命，在運行中需要特別注意以下幾個方面：

1）保證脫硝催化劑在規(guī)定的溫度運行，不要超溫，防止催化劑燒結(jié)；

2）啟動時對燃燒條件進行監(jiān)測，防止不完全燃燒時殘?zhí)蓟驓堄驮诖呋瘎┥侠鄯e引起催化劑著火燒結(jié)；

3）在運行中，當溫度低于最低噴氨溫度時必須停止噴氨。如果硫酸氫銨的沉積在催化劑表面上，需要及時將煙溫升至活性溫度，以保證硫酸氫銨能夠分解，重新恢復催化劑活性；

4）在運行中，定期進行飛灰的吹掃，防止催化劑堵塞，減少飛灰在催化劑表面的停留時間，防止催化劑活性下降；

5）對脫硝催化劑進行定期吹掃還可以防止飛灰或CaO等在催化劑表面發(fā)生水泥性硬化造成催化劑有效活性表面積的下降；

6）在啟停時，特別需要防止液體水在催化劑表面的生成，否則飛灰中的K2O（氧化鉀）和Na2O（氧化鈉）等物質(zhì)快速滲透催化劑內(nèi)部引起催化劑活性的快速失活；

7）選用合適的催化劑類型對于延長催化劑使用壽命非常重要。平板式催化劑由于具有不銹鋼篩網(wǎng)板作為支撐結(jié)構(gòu)，在防止催化劑堵塞、耐磨損、防止CaO（氧化鈣）在催化劑表面的沉積覆蓋、防止催化劑的堿金屬中毒等方面有一定的優(yōu)勢。

三、防止油漬和未燃燒碳沉積對催化劑破壞的防范措施

1）電廠機組啟動或停機階段可能使用燃油運行應注意的防范措施

執(zhí)行所有必要的措施來防止燃燒器的點火失敗和煙塵的形成。 在這些階段，電廠運行人員必須特別注意一氧化碳的讀數(shù)及火焰燃燒情況， 在啟動和停機時加強燃燒情況的監(jiān)測。

2）機組正常運行階段灰塵和可燃物的沉積應注意的防范措施

在這一運行階段僅僅考慮到經(jīng)濟因素和排放標準都有必要降低未燃碳的含量。定期地運行電廠的吹掃裝置，盡量減少灰塵的沉積。如果過多的灰塵沉積在死區(qū)，則必須采取另外的清除措施。

如果萬一在脫硝裝置內(nèi)發(fā)現(xiàn)可燃物的沉積，沉積物的自燃或過熱，任何情況下都不能進行通風或任何增加氧的含量的措施。 根據(jù)電廠的現(xiàn)有條件，脫硝裝置必須有惰性保護氣體（含有盡可能低的氧含量和低可燃物質(zhì)含量的煙氣）和在可控制的方式下能夠?qū)⒚撓跹b置冷卻至溫度遠低于280℃的措施。在反應器的溫度冷卻到低于280℃前，嚴禁對反應器通風。

3）機組燃燒系統(tǒng)局部超溫或停機情況下應注意的防范措施

禁止直接用水滅火或冷卻。即使是在定期的裝置檢查情況下，也不允許使用強迫通風的方法立即將裝置從高溫狀態(tài)急速冷卻。開始只能使用煙氣冷卻，當煙氣不能達到進一步冷卻效果時可逐步用空氣進行稀釋冷卻，直到該脫硝裝置已達到要求的溫度。 在停機階段，要定期清除煙道內(nèi)、反應器和催化劑表面上的飛灰沉積物（空氣吹掃、真空吸塵）。

由此可見，選擇性催化還原法（SCR）脫除效率高，雖然投資和操作費用較大，也存在微量的NH3泄漏。但被認為是目前效果最好的煙氣脫硝技術(shù)。

篇8

1.1 質(zhì)量管理的定義與目的

質(zhì)量管理是指為了實現(xiàn)質(zhì)量目標而進行的所有管理性質(zhì)的活動。在質(zhì)量方面的指揮和控制活動，通常包括制定質(zhì)量方針和質(zhì)量目標以及質(zhì)量策劃、質(zhì)量控制、質(zhì)量保證和質(zhì)量改進。而質(zhì)量管理的目的是通過組織和流程，確保產(chǎn)品或服務達到內(nèi)外顧客期望的目標；確保公司以最經(jīng)濟的成本實現(xiàn)這個目標；確保產(chǎn)品開發(fā)、制造和服務的過程是合理和正確的[1~4]。

1.2 質(zhì)量管理的重要意義

從宏觀上來說，當今世界的經(jīng)濟競爭，很大程度上取決于一個國家的產(chǎn)品和服務質(zhì)量。質(zhì)量水平的高低可以說是一個國家經(jīng)濟、科技、教育和管理水平的綜合反映。對于企業(yè)來說，質(zhì)量也是企業(yè)賴以生存和發(fā)展的保證，是開拓市場的生命線，正可謂“百年大計，質(zhì)量第一”。

1.3 質(zhì)量管理的發(fā)展方向

第一，要從對產(chǎn)品質(zhì)量的管理轉(zhuǎn)向?qū)^程和系統(tǒng)的管理。

第二，要從原來以推行管理方法為主轉(zhuǎn)向以培育管理文化為主。第三，從偏重于技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)向技術(shù)創(chuàng)新與管理創(chuàng)新并舉。

2 制造業(yè)質(zhì)量管理要素

質(zhì)量管理是隨著生產(chǎn)的發(fā)展和科學技術(shù)的進步而逐漸形成和發(fā)展起來的。質(zhì)量管理理論主要在制造業(yè)產(chǎn)生并不斷發(fā)展起來。按照質(zhì)量管理在工業(yè)發(fā)達國家實踐中的特點，質(zhì)量管理的發(fā)展一般可以分為三個階段：（1）質(zhì)量檢驗階段；（2）統(tǒng)計質(zhì)量控制階段；（3）全面質(zhì)量管理階段。這三個發(fā)展階段，前兩個階段主要關(guān)注點就是制造業(yè)的生產(chǎn)過程管理，從對大批大量產(chǎn)品生產(chǎn)的事后質(zhì)量檢驗，到對產(chǎn)品的質(zhì)量特性數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)過程中的抽樣檢驗和過程控制方法，以及產(chǎn)品交驗過程的抽樣檢驗理論，都主要關(guān)注的是制造業(yè)生產(chǎn)管理的特點和重點，帶著深深的制造業(yè)的烙印。

隨著質(zhì)量管理理論的完善和發(fā)展，更多的行業(yè)和部門開始引入質(zhì)量管理的理論和方法，質(zhì)量管理的相關(guān)理論和方法在推廣過程中也不斷強調(diào)其適用于各行各業(yè)。但是，這些理論方法在制造業(yè)是完全適用的，即使在某些非制造業(yè)不甚適用的技術(shù)方法，在制造業(yè)一定是完全可以應用的。即質(zhì)量管理的所有相關(guān)理論、技術(shù)、方法研究和論述都適用于制造業(yè)的質(zhì)量管理。

2.1質(zhì)量管理理念要素研究

2.1.1全面質(zhì)量管理要素

全面質(zhì)量管理包含的質(zhì)量要素有：質(zhì)量領(lǐng)導、追求高品質(zhì)的企業(yè)文化、誠實守信的經(jīng)營理念、系統(tǒng)的得到全員認可的質(zhì)量戰(zhàn)略、培訓、團隊合作、順暢便利的信息系統(tǒng)、有效執(zhí)行的質(zhì)量績效評價和獎懲制度、適當?shù)倪^程控制體系。

2.1.2 ISO9000國際質(zhì)量管理體系質(zhì)量要素

ISO9000族標準所包含的質(zhì)量要素有：管理職責、質(zhì)量體系、合同評審、設計控制、文件和資料控制、采購管理、顧客、過程控制、檢驗和試驗、檢驗、測量和試驗設備的控制、檢驗和試驗狀態(tài)、不合格產(chǎn)品的控制、糾正和預防措施搬運、貯存、包裝、防護和交付、質(zhì)量記錄的控制、內(nèi)部質(zhì)量審核、培訓、服務、統(tǒng)計技術(shù)等。

2.1.3卓越績效模式質(zhì)量要素

卓越績效模式要求以產(chǎn)品質(zhì)量、服務質(zhì)量為核心，強調(diào)組織整體的質(zhì)量經(jīng)營，通過提高質(zhì)量去實現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)營績效。從大的方面來講所包含的質(zhì)量要素主要有領(lǐng)導作用、質(zhì)量戰(zhàn)略、以顧客和市場為中心、過程管理、員工管理、測量和分析改進、知識管理、經(jīng)營效果。

2.1.4零缺陷管理質(zhì)量要素

零缺陷的目標就要求組織以永無止境的持續(xù)改善為動力，運用合理的激勵手段，不斷提高工作和產(chǎn)品質(zhì)量[18,19]。零缺陷管理要求組織做好以下方面：零缺陷質(zhì)量目標、高層管理的的質(zhì)量使命、有效的執(zhí)行體系、質(zhì)量信息以及有效的控制、教育培訓、團隊合作、供應商參與、持續(xù)改進、質(zhì)量成本管理。

2.1.5六西格瑪管理質(zhì)量要素

六西格瑪管理要求不斷改善產(chǎn)品、服務質(zhì)量，并制定質(zhì)量目標目標、應用質(zhì)量工具和方法來達到顧客滿意的要求。六西格瑪已經(jīng)不僅僅是一個質(zhì)量上的統(tǒng)計標準，它更代表著一個全新的管理理念和管理哲學。我國的六西格瑪管理評價準則對質(zhì)量管理要素進行了全面的詮釋。六西格瑪?shù)囊赜辛鞲瘳旑I(lǐng)導力；六西格瑪戰(zhàn)略；顧客驅(qū)動與顧客滿意；六西格瑪基礎管理；六西格瑪項目管理；評價與激勵；六西格瑪管理成果等七個方面，下圖顯示了這些要素的相互關(guān)系。

2.2最具代表性的質(zhì)量要素

總結(jié)質(zhì)量大師的理論和國家質(zhì)量獎標準，并結(jié)合我國制造業(yè)企業(yè)的質(zhì)量管理和生產(chǎn)運營特點，本文提出了一個全面考核中國制造企業(yè)質(zhì)量管理水平的綜合指標體系。評價指標體系由13個要素組成，分為根源要素、支持要素和結(jié)果要素三大類。質(zhì)量管理體現(xiàn)于企業(yè)運營的全過程，三類要素互相支持互相影響，如圖1所示。

圖1 質(zhì)量三要素

（1）根源要素位于體系的底部，雖然是衡量企業(yè)質(zhì)量管理水平的隱性要素，但卻是質(zhì)量管理體系的核心，是質(zhì)量管理體系產(chǎn)生的土壤和源泉，是保持質(zhì)量管理水平的基本要素。（2）結(jié)果要素處于體系的頂部，直接由外部消費者評價，是企業(yè)質(zhì)量管理水平的外在表現(xiàn)，也是底層要素作用的結(jié)果。（3）支持要素在根源要素和結(jié)果要素之間，起著承上啟下的作用，既是結(jié)果要素的主要來源又是根源要素的承載體。通過它的運作將根源要素轉(zhuǎn)化為結(jié)果要素，使隱性成為顯性。

3 板式催化劑制造過程中質(zhì)量管理

3.1 公司相關(guān)情況介紹

大唐南京環(huán)保科技有限責任公司引進莊信萬豐催化劑（德國）有限公司的平板式催化劑生產(chǎn)技術(shù)，同時收購了雅佶隆在上海所建的包括實驗室在內(nèi)的一整套平板式催化劑生產(chǎn)線，成為國內(nèi)唯一平板式催化劑生產(chǎn)商，年產(chǎn)量為10000m3。后續(xù)還將建設二期、三期，建設完成后，催化劑總產(chǎn)能達到36000m3/年，成為世界最大脫硝催化劑制造基地。在板式脫硝催化劑的生產(chǎn)中，質(zhì)量管理起著非常重要的作用。

3.2 公司組織架構(gòu)

公司組織架構(gòu)如圖2所示。建立明確的組織架構(gòu)，在此基礎之上明確各部門的職責，加強各部門之間的相互聯(lián)系，以保證各項管理的傳遞與執(zhí)行，確保產(chǎn)品質(zhì)量信息的及時反饋。

圖2 公司組織架構(gòu)

3.3 質(zhì)量控制程序

本論文提出的質(zhì)量管理程序主要在公司領(lǐng)導層的領(lǐng)導下，公司各職能部門包括設計研發(fā)部、采購部、倉庫管理、市場營銷部、安全生產(chǎn)部、設備能源部和質(zhì)量管理部等部門的協(xié)力合作，明確各自職責，建立完整的質(zhì)量控制體系。論文研究的理論基礎是制造業(yè)質(zhì)量管理要素，在理論研究的基礎上提出了適合于板式脫硝催化劑制造的質(zhì)量管理體系。

本質(zhì)量管理體系設計的方案是市場營銷部收集到的投標文件反饋到設計研發(fā)部，設計研發(fā)部按照具體的參數(shù)提出設計方案，市場營銷部在此基礎之上制作投標文件，當公司接到項目訂單后，按照之前的設計方案設計催化劑產(chǎn)品配方和項目Spec，并制定產(chǎn)品檢測控制計劃。設計研發(fā)部將配方和項目Spec提供給采購部，采購部準備原材料的采購，原材料進廠前進行質(zhì)量檢測，把控質(zhì)量第一關(guān)。在整個生產(chǎn)過程中也制定相關(guān)的產(chǎn)品生產(chǎn)過程檢測，控制生產(chǎn)過程中的質(zhì)量，把控質(zhì)量第二關(guān)。產(chǎn)品生產(chǎn)后對其功能進行檢測，把控質(zhì)量第三關(guān)。產(chǎn)品入庫前后進行檢測，保證發(fā)送到客戶的產(chǎn)品的質(zhì)量。即通過各個程序的把控，嚴格控制產(chǎn)品的質(zhì)量。具體程序流程如圖3所示。

圖3 板式脫硝催化劑質(zhì)量管理流程圖

4 結(jié)論

在質(zhì)量管理理論研究的基礎上，結(jié)合公司實際情況，制定了適用于本公司板式脫硝催化劑生產(chǎn)的質(zhì)量管理體系，明確了公司各部門之間的職責和形成了部門之間良好的溝通協(xié)調(diào)機制。通過此質(zhì)量管理體系的建立，完善了組織內(nèi)部管理，使質(zhì)量管理制度化、體系化和法制化，提高板式催化劑的質(zhì)量，并確保了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，從而提高了顧客的滿意度和公司的知名度。在實際工作中，進一步完善和提高此質(zhì)量管理體系，使之更好地適用于板式脫硝催化劑的生產(chǎn)。

參考文獻

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馬林, 尤建新.《高等院校ISO9001質(zhì)量管理體系建立與實施指南》, 中國標準出版社, 2006

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Saraph J.V., Benson P.G., &Schroeder R.G.. An instrument for measuring the critical factors of total quality management[J], Decision Sciences, 1989, 810~829

篇9

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

一、概述

鋼鐵工業(yè)是高耗能、高污染、資源型產(chǎn)業(yè)，排放的典型大氣污染物有S02、煙粉塵、N0X和二惡英等。按長流程鋼鐵企業(yè)各工序大氣污染物排放分析，201 1 年中國鋼鐵工業(yè)燒結(jié)工序S02、煙粉塵和N0X排放量分別占總排放量的81．35％、39．82％和53．56％。(數(shù)據(jù)取自《2011年中國鋼鐵工業(yè)環(huán)境保護統(tǒng)計》，共統(tǒng)計84家鋼鐵企業(yè)，其粗鋼產(chǎn)量占全國的65％，數(shù)據(jù)基本反映中國鋼鐵工業(yè)環(huán)保概況)。

自國家《“十一五”規(guī)劃綱要》將S02污染物總量降低10%作為約束性指標以來，鋼鐵企業(yè)做了大量的減排工作，尤其是燒結(jié)工序中S02的排放量就占到鋼鐵企業(yè)總體S02排放量的70％以上，燒結(jié)煙氣實施脫硫已經(jīng)成為鋼鐵行業(yè)實現(xiàn)減排的重要目標，而這一目標在“十一五”期間已經(jīng)實現(xiàn)了突破性的進展。

截止到2013年5月，全國鋼鐵工業(yè)配置脫硫系統(tǒng)372套(454臺燒結(jié)機)，面積為74 930m2，其中循環(huán)流化床32套，石灰石石膏法濕法l80套，氨法31 套，氧化鎂法20套，旋轉(zhuǎn)噴霧26套。重點大中型鋼鐵企業(yè)配置脫硫系統(tǒng)236套(291臺燒結(jié)機)，面積58 042 m2，其中循環(huán)流化床26套，石灰石石膏法濕法90套，氨法27套，氧化鎂法l6套，旋轉(zhuǎn)噴霧25套。此外，鋼鐵企業(yè)2013年在建的還有46臺燒結(jié)機。由于燒結(jié)煙氣脫硝的復雜性，各類脫硝技術(shù)尚未在燒結(jié)煙氣中廣泛應用，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)燒結(jié)機尚未有實施煙氣脫硝的實例。

GB 28662―2012《鋼鐵燒結(jié)、球團工業(yè)大氣污染物排放標準》對N0x和二惡英規(guī)定了排放限值要求，嚴格S02、顆粒物和氟化物的排放要求，并針對環(huán)境敏感地區(qū)規(guī)定了更嚴格的大氣污染物特別排放限值，具體新舊標準值對比見表1。

面對新的排放標準，為實現(xiàn)燒結(jié)煙氣多污染物減排目標，從污染物減排技術(shù)措施的協(xié)同效應出發(fā)，建立全過程、一體化的污染物協(xié)同減排和協(xié)同控制技術(shù)體系。

二、活性炭吸附工藝

活性炭吸附工藝在20世紀50年代從德國開始研發(fā)，20世紀60年代日本也開始研發(fā)，不同企業(yè)之間進行合作與技術(shù)轉(zhuǎn)移以及自主開發(fā)，形成了日本住友、日本J-POWER和德國WKV等幾種主流工藝。開發(fā)成功的活性焦(炭)脫硫與集成凈化工藝在世界各地多個領(lǐng)域得到了日益廣泛的應用。其中，在新日鐵、JFE、浦項鋼鐵和太鋼等大型鋼鐵企業(yè)燒結(jié)煙氣凈化方面的應用，取得了良好效果。

活性炭吸附工藝的原理是燒結(jié)機排出的煙氣經(jīng)除塵器除塵后，由主風機排出。煙氣經(jīng)升壓鼓風機后送往移動床吸收塔，并在吸收塔入口處添加脫硝所需的氨氣。煙氣中的S02、N0x在吸收塔內(nèi)進行反應，所生成的硫酸和銨鹽被活性炭吸附除去，吸附了硫酸和銨鹽的活性炭送入脫離塔，經(jīng)加熱至400 0C左右可解吸出高濃度S02。解吸出的高濃度S02可以用來生產(chǎn)高純度硫磺(99．9％以上)或濃硫酸(98％以上)：再生后的活性炭經(jīng)冷卻篩去除雜質(zhì)后送回吸收塔進行循環(huán)使用。

存在問題：運行成本高，設備龐大且造價高，腐蝕問題突出，系統(tǒng)復雜，活性炭反復使用后吸附率降低消耗大，活性炭再生能耗較高等。

三、MEROS工藝

MEROS(MaximizedEmissionReducationof Sintering)工藝是歐洲西門子奧鋼聯(lián)針對燒結(jié)煙氣中S02、二惡英類污染物等控制開發(fā)的，目前成功運用在多臺燒結(jié)機煙氣脫硫及其他有害物質(zhì)氣體的處理。

MEROS工藝原理是利用熟石灰作為脫硫劑，與燒結(jié)廢氣中的所有酸性組分發(fā)生反應，生成反應產(chǎn)物。產(chǎn)生的主要反應是：

2S02+2Ca(OH)2=2CaS03?l／2H2O+H2O

2CaS03?l／2H2O+03+3H2O=2CaS04?2H2O

S03+Ca(OH)2=CaS04?H20

2Ca(OH)2+2HCI=CaCl2?Ca(OH)2?2H20

2HF+2Ca(OH)2=CaF2?2H2O

工藝特點：工藝簡單，運行穩(wěn)定性好；入口溫度要求低，溫度變化適應范圍廣；可控性高，脫硫后的S02排放值穩(wěn)定；脫除二惡英和重金屬。

存在問題：年運行費較高；不能控制燒結(jié)煙氣中N0x；在控制二惡英同時會產(chǎn)生混有二惡英的固體廢棄物。

四、EFA曳流吸收塔工藝

白2006年以來，EFA半干法燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)先后在德國迪林根鋼鐵公司2號180m2燒結(jié)機、薩爾茨吉特鋼鐵公司192m2燒結(jié)機和迪林根鋼鐵公司3 號258 m2燒結(jié)機脫硫項目得到成功應用。EFA燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)在德國市場處于領(lǐng)先地位口剖。

EFA變速曳流式反應塔脫硫工藝，作為半干法脫硫工藝，集成了布袋除塵器和反應物循環(huán)系統(tǒng)，可以同步脫除S02、S03、HCl、HF、粉塵和二惡英等。EFA脫硫原理為：煙氣中的酸性化合物在特定溫度范圍內(nèi)遇水時與Ca(OH)2進行反應，活性炭主要用于吸附煙氣中的二惡英等有害成分，最終的反應物為干性的CaS03、CaS04、CaCl2、CaF2、CaC03和燒結(jié)粉塵的混合物，干性反應物在布袋除塵器內(nèi)進行分離。

工藝特點：總投資低：運行成本低(年運行費用約為總投資的l／12)；加入干燥吸收劑，管道和罐倉不發(fā)生結(jié)塊和板結(jié)；反應速度可調(diào)，不會出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象；低溫脫硫效果好；運動部件少，維護成本低。

存在問題：不能控制燒結(jié)煙氣中N0x;在控制二惡英同時會產(chǎn)生混有二惡英的固體廢棄物。

五、LJS-FGD多組分污染物協(xié)同凈化工藝

福建龍凈環(huán)保股份有限公司經(jīng)過對引進技術(shù)的消化、吸收和再創(chuàng)新，開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的LJS-FGD多組分污染物協(xié)同凈化工藝以及相關(guān)的配套裝置。目前LJS-FGD工藝已經(jīng)在寶鋼集團梅鋼公司、三鋼、昆鋼等大型鋼鐵廠得到成功應用。

基本原理是：煙氣從吸收塔底部進入，經(jīng)吸收塔底的文丘里結(jié)構(gòu)加速后與加入的吸收劑(消石灰)、循環(huán)灰及水發(fā)生反應，從而除去煙氣中的S02、HCl、HF、C02等酸性氣體，通過噴入活性炭等吸附劑，可以同步脫除煙氣中的二惡英、重金屬等，實現(xiàn)多組分污染物的協(xié)同凈化。

工藝特點：對燒結(jié)機煙氣S02濃度波動具有良好的適應性；對燒結(jié)機煙氣量波動具有良好的適應性；整個吸收塔反應器為空塔結(jié)構(gòu)，維護簡單；煙氣無需再熱、整套裝置及煙囪不需要防腐，可以利用老煙囪進行排煙；系統(tǒng)性能指針高，排煙透明，污染物排放濃度低；沒有廢水產(chǎn)生，無二次污染；副產(chǎn)物為干粉態(tài)，方便存儲、運輸和綜合利用。

存在問題：為保證系統(tǒng)可靠性，采用了較多的進口工藝設備，造價相對較高：副產(chǎn)物的應用范圍有待于進一步拓寬。

六、催化氧化法綜合清潔技術(shù)

催化氧化法煙氣綜合清潔技術(shù)是一項能夠同時進行脫硫、脫硝、脫汞的技術(shù)。

催化氧化法煙氣綜合清潔來源于以色列Lextran 公司，當煙氣中S02、N0。(N0需被氧化)遇水形成的亞硫酸根及亞硝酸時，利用催化氧化劑對亞硫酸根及亞硝酸根的強力捕捉能力從而去除煙氣中的S02、N0x。

煙氣與含有催化劑的循環(huán)液在吸收塔內(nèi)逆向流動接觸時，亞硫酸根、亞硝酸根被催化劑捕捉，在氧氣存在的條件下被氧化成為稀硫酸或稀硝酸。在加入中和劑(氨水)的情況下，最終反應生成硫酸銨或硝酸銨化肥。

在脫硫脫硝的同時，該催化氧化劑對汞等重金屬也具有極強的物理溶解吸附效果，從而去除煙氣中的汞等重金屬。

技術(shù)特點：脫硫效果高，出口煙氣S02可達到排放濃度≤50 mg／m3；對于煙氣溫度、S02濃度和煙氣量適應性強；系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠，無管道堵塞、結(jié)垢現(xiàn)象；資源利用優(yōu)勢，利用焦化廠蒸氨后氨水，降低焦化廠廢水處理負荷；脫硫劑(催化氧化劑)循環(huán)使用，并可生產(chǎn)高附加值的硫酸銨產(chǎn)品；對燒結(jié)機主系統(tǒng)無影響，與燒結(jié)機主系統(tǒng)同步率為98％以上。

存在問題：目前有機催化劑需進口，尚未國產(chǎn)化，價格較高。

技術(shù)經(jīng)濟及減排效果對比

表2分析比較了上述五種燒結(jié)煙氣多污染物協(xié)同控制技術(shù)的技術(shù)經(jīng)濟及減排效果，結(jié)果如下：

1)MEROS工藝和EFA吸收塔工藝不能控制燒結(jié)煙氣中N0x，催化氧化法不能控制二惡英。

2)活性炭吸附工藝的單位燒結(jié)面積投資最高，是LJS--FGD工藝的3倍多：MEROS工藝的單位燒結(jié)礦運行費最高，是LJS-FGD工藝的近3倍。

3)催化氧化法綜合清潔技術(shù)屬于濕法，脫硝效率高，單位燒結(jié)礦運行成本低，最終生成硫酸銨或硝酸銨化肥。

4)前四種技術(shù)均屬于干法脫硫技術(shù)，投資高、運行成本高，活性炭再生能耗較高，脫硫渣的處理再利用是目前重點發(fā)展方向。

總之，在鋼鐵工業(yè)燒結(jié)煙氣多污染物進行控制時，要針對我國的實際情況和設備設計出適合我國的污染物一體化協(xié)同技術(shù)，為促進我國鋼鐵行業(yè)的健康發(fā)展和改善生態(tài)環(huán)境做出貢獻。

參考文獻：

篇10

1.我國循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展現(xiàn)狀

循環(huán)流化床（CFB）鍋爐因為其燃料適用性廣、負荷調(diào)節(jié)性強以及環(huán)保性能優(yōu)良而得到了越來越多的重視。在我國能源與環(huán)境的雙重壓力下，循環(huán)流化床鍋爐在我國得到了快速的發(fā)展。據(jù)全國電力行業(yè)CFB機組技術(shù)交流服務協(xié)作網(wǎng)（CFB協(xié)作網(wǎng)）統(tǒng)計，我國現(xiàn)有不同容量的循環(huán)流化床鍋爐近3000臺，約63000MW的容量投入商業(yè)運行，占電力行業(yè)中鍋爐總臺數(shù)的三分之一強。可以預見，循環(huán)流化床鍋爐將會在我國得到更大的發(fā)展。大量循環(huán)流化床鍋爐機組的裝備對于優(yōu)化我國電力結(jié)構(gòu)、改善電力供應品質(zhì)、提高我國整體資源利用效率以及降低污染物排放方面發(fā)揮出了不可替代的作用。

2.循環(huán)流化床鍋爐的特點

循環(huán)流化床（CFB）鍋爐最為突出的特點主要有以下幾個方面：燃料適用性廣、環(huán)保性能優(yōu)良以及負荷調(diào)節(jié)性強。

2.1循環(huán)流化床鍋爐的燃料適應性

循環(huán)流化床鍋爐機組的燃料適應性廣的主要含義是指對于循環(huán)流化床這種鍋爐來說，它可以適應很多種燃料，比如各種燃煤、煤矸石、石油焦、生物質(zhì)以及有機垃圾等，但是對于一臺已經(jīng)設計好的鍋爐來說，它的燃料是一定的，也就是說在燃用這種設計燃料的時候，其性能發(fā)揮最為出色，而隨著燃料特性與設計特性的偏離，其性能會有很大的限制，因此不能夠?qū)⒀h(huán)流化床鍋爐的燃料適應性無限夸大。當然，與此相對比，煤粉鍋爐如果燃料特性與設計特性相差太遠，可能會面臨無法運行的狀況，這也是循環(huán)流化床對煤粉鍋爐的優(yōu)勢之一。

2.2循環(huán)流化床鍋爐的環(huán)保性能

循環(huán)流化床鍋爐由于能夠采用低溫燃燒以及爐內(nèi)脫硫技術(shù)，所以其煙氣中NOx以及SO2的產(chǎn)生量都很低。循環(huán)流化床鍋爐機組不僅污染物的排放濃度低，而且隨著人們環(huán)保意識的加強，煙氣中污染物的排放濃度有進一步下降的趨勢。

2.3循環(huán)流化床鍋爐的負荷調(diào)節(jié)性

循環(huán)流化床鍋爐由于爐內(nèi)布風板上有大量的循環(huán)床料積蓄大量的熱量，因此其在小負荷的狀況下也能夠點燃進爐燃煤，所以也就能夠在低負荷下較好的保持運行狀態(tài)。

3s循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的發(fā)展前景

近十年，經(jīng)過科研的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，創(chuàng)造出下排氣旋風分離器循環(huán)流化床鍋爐、旋風扇和百葉窗兩級分離器循環(huán)流化床鍋爐、異型水冷分離器循環(huán)流化床鍋爐。我國循環(huán)流化床技術(shù)朝著超臨界大型化、深度脫硝和脫硫、防磨技術(shù)提高、綜合利用能源的方向發(fā)展。

3.1超臨界大型化的發(fā)展方向

循環(huán)流化床超臨界的發(fā)展方向，與其自身固有的燃燒特性具有重要的聯(lián)系。常規(guī)的循環(huán)流化床鍋爐煤粉熱流往往高于循環(huán)流化床鍋爐，可降低對水冷壁的要求。在循環(huán)流化床鍋爐中，固體的傳熱系數(shù)和固體的濃度與爐中的溫度呈反比，有利于水冷壁的溫度控制。采用超臨界鍋爐和具有污染物排放少、運行效率高、煤炭損耗量低的優(yōu)點。

循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)采用的是一級飛灰分離循環(huán)燃燒技術(shù)，鍋爐采用的系統(tǒng)較為簡單，易于采用大型化的生產(chǎn)技術(shù)。另外，不論是國內(nèi)開發(fā)的下排旋風分離器和水冷異型分離器，還是國外開發(fā)的方型分離器，都能夠很好地和鍋爐本體融為一體，使大型化的機型得以實現(xiàn)。

3.2深度脫硝和脫硫

循環(huán)流化床鍋爐具有空氣分級供給燃燒和低溫燃燒的特性，故而有利于氧氮化物的形成，與同期的鍋爐相比，能降低20%左右的氧氮含量，一氧化氮的濃度控制低于300mg/m3，隨著國家對其排放標準的進一步提高，對鍋爐進行深度脫硝是循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)發(fā)展的趨勢。

盡管我國擁有世界上最多的CFB鍋爐數(shù)量，但是CFB鍋爐脫硫技術(shù)并不盡如人意。隨著環(huán)境問題的日益嚴峻，煤炭的深度脫硫成為今后鍋爐技術(shù)發(fā)展中亟待解決的問題。我國新公布的火電廠污染物排放標準中，將二氧化硫的排放標準降至400/m3，和傳統(tǒng)的濕化脫硫相比，在循環(huán)硫化床中添加石灰石的脫硫方式效果更好。但是，此種方式還需處理灰渣，在實際運用的過程中，總體的競爭力正在降低，因此，對CFB鍋爐進行深度脫硫是循環(huán)流化鍋爐發(fā)展的題中之義。

3.3防磨損技術(shù)的提高

鍋爐在高溫中運行，且爐中是高速運動的高溫固體材料，因此熱沖擊對爐內(nèi)受力面的磨損十分地嚴重。因此，研究鍋爐的防磨損技術(shù)對于延長設備的使用壽命意義重大。目前最有效的防磨方法是使用高性能的耐火材料，保證金屬的使用壽命，確保流化床的安全運行。

3.4綜合利用能源

能源短缺是世界性的問題，因此，開展能源的綜合利用是今后循環(huán)流化床發(fā)展的另一個重要的方向。綜合利用能源包含的范圍較廣，主要表現(xiàn)在以下三個方面：

首先，利用循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)對一些非高級的能源進行全面的整合利用。我國在這方面取得的成就較好，不僅開發(fā)出廢舊垃圾、泥質(zhì)等低級能源的處理鍋爐，也開發(fā)出了石油焦煤、生物質(zhì)的處理鍋爐，在實際運用中取得了成功經(jīng)驗。

其次，利用其他原材料和能源與循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)對其進行加工和綜合利用，在CFB技術(shù)中，這是一個重要的研究方向。

最后，對循環(huán)流化床鍋爐燃燒產(chǎn)生的灰渣進行綜合利用。就目前循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的發(fā)展而言，這是其發(fā)展的難點。一方面，在鍋爐內(nèi)部添加石灰石進行脫硫，能夠產(chǎn)生良好的脫硫效果；另一方面，卻增加了灰渣的數(shù)量，又由于其化學形態(tài)和其他物質(zhì)的化學性質(zhì)具有差異，故而難以使用常規(guī)的方式對灰渣進行統(tǒng)一處理。因此，開發(fā)能夠解決硫化過程中產(chǎn)生的灰渣，是目前我國甚至是國外綜合探究循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)發(fā)展的發(fā)展趨勢。

結(jié)論

循環(huán)流化床鍋爐盡管在我國的起步較晚，但是發(fā)展非常迅速，在緩解我國能源與環(huán)境雙重壓力、調(diào)整我電力供應結(jié)構(gòu)等方面發(fā)揮了重要作用。會效益非常顯著。循環(huán)流化床鍋爐因為采用爐內(nèi)脫硫的方式，使得排煙中SOx含量較低，因此為開展煙氣余熱利用提供了基礎，這有助于大幅度提高鍋爐效率。循環(huán)流化床鍋爐可以考慮把石灰石系統(tǒng)作為系統(tǒng)備用，以降低投資、運行與維護費用。利用活動面代替固定面有可能是解決煤倉搭橋的一個有效方法。

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(271)應用tg-ftir技術(shù)研究黃土廟煤催化熱解特性 李爽 陳靜升 馮秀燕 楊斌 馬曉迅

(277)三維有序大孔fe2o3為載氧體的生物質(zhì)熱解氣化實驗研究 趙坤 何方 黃振 魏國強 李海濱 趙增立

(284)首屆能源轉(zhuǎn)化化學與技術(shù)研討會第一輪通知 無

(285)o-乙酰基-吡喃木糖熱解反應機理的理論研究 黃金保 劉朝 童紅 李偉民 伍丹

(294)基于流化床熱解的中藥渣兩段氣化基礎研究 汪印 劉殊遠 任明威 許光文

(302)超臨界水中鉀對甲醛降解過程影響的研究 趙亮 張軍 鐘輝 丁啟忠 陳孝武 徐成威 任宗黨

(309)反應溫度對加氫殘渣油四組分含量和結(jié)構(gòu)的影響 孫昱東 楊朝合 谷志杰 韓忠祥

(314)高溫沉淀鐵基催化劑上費托合成含氧化合物生成機理的研究 毛菀鈺 孫啟文 應衛(wèi)勇 房鼎業(yè)

(323)pd修飾對cdo．8zn0．2s／sio2光催化甘油水溶液制氫性能的影響 徐瑾 王希濤 樊燦燦 喬婧

(328)熱等離子體與催化劑協(xié)同重整ch4-co2 魏強 徐艷 張曉晴 趙川川 戴曉雁 印永祥

(334)《燃料化學學報》征稿簡則 無

(335)磷化鎳催化劑的制備機理及其加氫脫氮性能 劉理華 劉書群 柴永明 劉晨光

(341)改性y型分子篩對fcc汽油脫硫性能的研究 董世偉 秦玉才 阮艷軍 王源 于文廣 張磊 范躍超 宋麗娟

(347)燃料特性對車用柴油機有害排放的影響 譚丕強 趙堅勇 胡志遠 樓狄明 杜愛民

(356)o2／co2氣氛下o2濃度對燃煤pm2．5形成的影響 屈成銳 徐斌 吳健 劉建新 王學濤

(361)鐵鈰復合氧化物催化劑scr脫硝的改性研究 熊志波 路春美

(367)如何寫好中英文摘要 無

篇12

除教學內(nèi)容外，在“大氣污染控制工程”的教學方法上也進行了積極嘗試和探索。一是適應新的大氣污染控制形勢的發(fā)展，注重理論聯(lián)系實際與啟發(fā)式教學，根據(jù)國內(nèi)外本專業(yè)發(fā)展趨勢，積極調(diào)整授課內(nèi)容，使課程教學內(nèi)容始終緊跟國內(nèi)外的學科發(fā)展水平。主要體現(xiàn)在教學內(nèi)容理論與實踐相結(jié)合，突出重點，講清難點；結(jié)合實際，引入課堂討論，提高學習興趣，同時注重教輔建設。二是努力做到理論聯(lián)系實際、學以致用。包括提供工程實例的資料，對實用性強的案例進行分析；利用生產(chǎn)實習、課程設計和畢業(yè)設計或?qū)嵙暤葯C會，強化學以致用的能力。三是實現(xiàn)教學手段多樣化。采用常規(guī)方法、多媒體方法以及網(wǎng)絡課堂等綜合手段授課，增強教學的生動性、直觀性和靈活性。注重重要知識點的板書教學，在強化學習效果的同時提高對知識的系統(tǒng)化、邏輯化、重點化的掌握能力。同時結(jié)合計算機與網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，制作電子教學和實施課程上網(wǎng)等。例如充分發(fā)揮學校課程中心的網(wǎng)絡資源平臺優(yōu)勢，積極采用電子教案、電子課件、電子習題解答等現(xiàn)代教育技術(shù)手段進行教學。此外，還借鑒其他相近領(lǐng)域的教學參考，在網(wǎng)上提供大量國內(nèi)外名校的精品課程和開放課程網(wǎng)頁鏈接等供學生課后參考自學。目前“大氣污染控制工程”已經(jīng)初步形成立體化、多手段組合的教學體系。四是教學改革嘗試素質(zhì)與考核相結(jié)合的方法。例如答疑方式從常規(guī)化向網(wǎng)絡化傾斜，建立QQ群或者在線答疑等，初步嘗試和探索雙語教學的有效方法，探索和改革考核辦法，現(xiàn)實行半閉卷或開卷考試，加強考題設計科學化，注重全程考核等。注重采用互動式教學手段，嘗試通過科研小論文等形式，培養(yǎng)學生查閱資料、分析研究和解決問題的能力等。

三、師資隊伍建設

師資隊伍建設是課程建設的人員基礎。課程建設過程中注重教師的業(yè)務素質(zhì)和專業(yè)水平，以及教學方式等的培養(yǎng)。目前“大氣污染控制工程”課程已形成了5人的教學團隊，其中包含熱能工程、環(huán)境工程專業(yè)的人員。教學團隊的學歷、職稱、年齡以及學緣結(jié)構(gòu)較為合理。課堂教學主講教師基本具有博士學位；課程的輔導、指導等主要由青年教師負責。全體在職“大氣污染控制工程”教學團隊成員平均年齡40歲，80%為高級職稱，80%具有博士學位，80%的本科、碩士或博士研究生的學歷教育中至少一個不是在本校完成的，40%具有在國外訪學經(jīng)歷。

篇13

Cui Jian-ning1,Han Xu2

(1.Jiangsu Economic and Trade Vocational and Technical College Nanjing Jiangsu 211168；

2.Engineering Institute of Engineering Corps, PLA University of Science and Technology Nanjing Jiangsu 210007)

【Abstract】With the gradual tension of urban land, more and more underground tunnels emerging, the tunnel is often the accumulation of NOx in place, ventilation dilution to eliminate the method not only can not cure the huge energy consumption, but will also cause the expansion of pollution. Based on the requirements of the NOx purification in the tunnel, the processing of domestic and foreign, including: soil decontamination method, material adsorption, catalytic reduction method, the plasma method, proposed a joint treatment envisaged for the tunnel NOx purification provides a certain get ideas.

【Key words】Nox;Soil purification;Adsorption;Plasma technology

1. 引言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，城市的汽車保有量越來越高，如CO、NOx、HC、微粒PM、SO2、醛類等已成為城市特別是大城市空氣污染的主要來源［1］［2］。在隧道、停車場等相對封閉空間顯得尤為突出。

今后隨著城市用地的緊張，地下空間將會越來越被重視利用，地下隧道將越來越多。如何有效防治隧道內(nèi)的空氣污染已成為亟待解決的問題。目前,廣泛應用的以稀釋隧道內(nèi)有害氣體成分的濃度為目標的通風換氣法不僅投資巨大,營運費用高,且環(huán)境效益差，特別是在城市區(qū)域內(nèi)，在隧道洞內(nèi)或廢氣排出口附近可能會出現(xiàn)超出容許濃度的有害雜質(zhì)加劇其周圍環(huán)境污染現(xiàn)狀的進一步惡化。

探索經(jīng)濟效益好、環(huán)境效益佳的隧道內(nèi)空氣污染物凈化處理對城市空氣環(huán)境的改善具有重要意義。

2. 隧道內(nèi)空氣凈化的主要任務

隧道內(nèi)空氣污染物主要包括：一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳氫化合物(HC)和碳煙顆粒物等。其中Nox造成的污染最為嚴重［3］［4］：（1）破壞大氣臭氧層，導致溫室效應；（2）引起水質(zhì)和土質(zhì)惡化；（3）Nox進入人體會對呼吸器官造成不可恢復的損害；（4）導致人的生理反應能力下降，增加隧道內(nèi)交通事故發(fā)生的概率。

因此基于汽車尾氣的排放主要內(nèi)容和隧道內(nèi)的主要污染物是NOX，污染物凈化的主要任務就是建立收集排放的汽車尾氣系統(tǒng)、并采用合理的方法消除NOX。通過對目前國內(nèi)外主要的NOX去除技術(shù)進行了研究，總結(jié)了不同的隧道內(nèi)NOX去除凈化方法，探討更合理的隧道內(nèi)污染物凈化方法。

3. 通風稀釋的方法

相應的設計標準對隧道的通風內(nèi)的污染物控制提出了明確的要求。1999年交通部《公路隧道通風照明設計規(guī)范》規(guī)定了CO的稀釋標準如表1所示：

該標準沒有將NOX作為空氣質(zhì)量的標準，而是間接消除了NOX。近年來對隧道污染物通風和火災通風的研究較多［5］［6］［7］，然而通風只是將污染物在局部內(nèi)稀釋，實際是將污染物的范圍進一步擴大了，對整個城市的環(huán)境造成了更大的影響，并不是治本的辦法，因此研究高效的隧道內(nèi)污染物凈化策略具有重要意義。目前常用的方法有土壤凈化法、吸附處理法、催化還原法和等離子技術(shù)去除法等。

4. 隧道內(nèi)NOx凈化法

4.1 土壤凈化法。

土壤凈化法（EPA）［8］處理廢氣是近年來發(fā)達國家開展的前沿熱點課題之一，并且該法已經(jīng)廣泛的應用于廢水處理領(lǐng)域。土壤內(nèi)含有大量的植物根系和微生物，能夠?qū)OX轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，利用土壤凈化的方法被認為是最環(huán)保的方法。處理過程如圖1所示，首先將中的NO轉(zhuǎn)化為NO2［9］,利用引風設備將污染物通入土壤層，經(jīng)土壤顆粒表面吸附、土壤水溶解、土壤微生物代謝以及植物吸收而得到凈化［10］。

與現(xiàn)有的污染空氣凈化技術(shù)相比，土壤凈化法具有以下優(yōu)點：1凈化效率較高，相關(guān)研究表明土壤凈化法的處理效果明顯優(yōu)于光觸媒法和機械式化學吸附法；2投資少土壤凈化法的造價僅為機械吸附法的70%，運行費用為機械吸附法的30%［11］。

為了更進一步增強土壤對NOX的吸附效果，因此有必要在土壤中摻加吸附劑，從而增強整個土壤處理系統(tǒng)對污染物的吸附性能，以提高去除效率，因此合理的土壤添加劑，進一步提高土壤凈化法對汽車尾氣中NOX的去除效率，同時研究與其他凈化技術(shù)聯(lián)合使用進一步去除碳煙和CO等汽車尾氣污染成為重要的研究方向。

4.2 吸附材料處理NOX。

活性炭是一種吸附效率高的吸附劑［12］，常常被用來處理室內(nèi)污染，但是其具有非極性的、疏水性的，對NOX的吸附并不理想［13］。沸石分子篩是一種良好的吸附劑可以有效地處理碳氫化合物、硫氧、氮氧、一氧化碳、硫化氫等有害氣體［14］［15］［16］。某研究所采用冷凍沸石分子篩處理利民化工廠排放的硝酸尾氣，可使NOX的含量由2.5～17ml/l下降至50ul/l［17］［18］。

以沸石分子篩為載體，其上面負載金屬物質(zhì)處理有害氣體的技術(shù)也是處理污染物的一種有效方法，其典型方法即光觸媒法，其通常將TiO2負載在沸石分子篩上，對有害環(huán)境的有機物實施氧化、分解，達到凈化空氣的目的。

4.3 催化還原NOx技術(shù)。

（1）NH3選擇性催化還原技術(shù)

(NH3-SCR)使用V2O5負載型催化劑［19］，該技術(shù)是以NH3作為還原劑，使尾氣中的NO和NO2還原成N2和H2O：

4NH3+4NO+O24N2+6H2O

2NO2+4NH3+O23N2+6H2O

該方法在200-550°C的溫度范圍內(nèi)具有較高的凈化效率，NOx的最高轉(zhuǎn)化率可以達到90，適合于固定源排放，如大型發(fā)電站、化工廠、大型船舶等，但這種技術(shù)不適合移動源NOx排放控制［20］。然而該方法的不足是費用較高，NH3的注入和儲存設備投資較大；需要優(yōu)良的管和噴嘴，容易造成管路堵塞［21］；存在氨氣容易泄漏等危險因素；在排放物中仍然含有未反應的NH3也是污染物。因此該方法在隧道污染物NOx處理中的可應用性不強。

（2）應用碳氫化合物選擇催化還原NOx。

應用于烴類選擇催化還原NO、反應的催化劑主要有分子篩系列催化劑、金屬氧化物

系列催化劑、貴金屬系列催化劑等［22］。

Cu-ZSM-5催化劑是分子篩系列催化劑中研究最多的催化劑，其可用于NO的直接分解又可用于烴類的選擇催化還原，對烴類選擇催化還原NO、有很高的活性和選擇性，但其在高溫有水蒸氣存在下，很容易失活。

金屬氧化物催化劑［23］具有較好的水熱穩(wěn)定性，包括單金屬氧化物、雙金屬氧化物。單金屬氧化物催化劑普遍存在活性低和反應溫度過高的問題，理想的金屬氧化物催化劑必須通過金屬氧化物之間的組合或者負載其他的金屬來改變活性都較低的缺點。

總的來說，金屬氧化物系列催化劑低溫活性差；活性較低；對SO2敏感，易中毒；高溫老化后會因表面積損失而導致失活。同時由于經(jīng)濟性的原因限制了其在隧道NOx處理方面的應用。

（3）碳顆粒催化還原NOx技術(shù)。

由于機車的排放污染物含有大量的碳煙顆粒，隧道內(nèi)甚者由于碳煙濃度過大導致司機視線受阻，且排放環(huán)境為富氧環(huán)境，因此NOx和碳煙顆粒在富氧環(huán)境中發(fā)生氧化還原反應，生成無害的CO2和N2將是一種有前途的尾氣后處理技術(shù)［24］。用過濾器上收集的碳顆粒在富氧條件下還原NOx的理念是由Yoshida首次提出的，他對碳煙-O2-NOx三組分之間反應的可能性進行了試驗研究和探討。東京研究工作者也開展了同時去除NOx和碳煙顆粒的研究工作［25］，研究證明了AB2O4尖晶石氧化物和鈣鈦礦型復合金屬氧化物是比較理想的NOx和碳煙顆粒同時去除的催化劑。

4.4 低溫等離子體技術(shù)。

低溫等離子體技術(shù)［26］處理污染物具有處理效果好、范圍廣、能同時處理多種污染物和凈化徹底等優(yōu)點，利用低溫等離子體技術(shù)處理污染物成為近年來研究的熱點。目前產(chǎn)生低溫等離子體最常用的方法是電暈放電和介質(zhì)阻擋放電［30］［31］。

圖2 介質(zhì)阻擋放電的一般結(jié)構(gòu)圖

介質(zhì)阻擋放電具有放電比較均勻穩(wěn)定、放電過程易于控制、能量利用率高等特點其一般結(jié)構(gòu)如圖2所示。當電極間加上電壓時，會產(chǎn)生大量活性粒子，這些活性粒子對CO、NOx、HC進行氧化、降解反應，從而最終將污染物轉(zhuǎn)化為無害物［27］［28］。

非平衡等離子體［29］過程是目前尾氣處理中最有前景的方法,它能脫除煙氣中的SO2和NOx,同時對煙氣中其它有害氣體也有脫除作用。電子束輻照、電暈放電、介質(zhì)阻擋放電均可產(chǎn)生非平衡等離子體。

等離子凈化技術(shù)也可采用兩級凈化，即將兩個等離子體反應器并聯(lián)起來［32］，這樣就有效提高了氣體通過反應器的時間，凈化效率將會得到很大的提高，如圖3所示。

5. 方案比較分析

通過以上的方法分析，可知土壤凈化法環(huán)保效果明顯，可節(jié)約大量能源，并可利用隧道附近的土地綠化資源。基于沸石分子篩的活性炭吸附法祛除效率高，并且采用一定的技術(shù)可以循環(huán)使用。催化還原的技術(shù)使用范圍廣，技術(shù)成熟，然而其對材料和技術(shù)的要求高，往往導致投資費用高，運行管理困難。等離子法技術(shù)先進，效率最高，然而其需要高壓電源能耗大。

圖3 等離子體去除NOx流程圖

通過對國內(nèi)外隧道內(nèi)NOx去除技術(shù)的研究技術(shù)的分析，發(fā)現(xiàn)大多研究只關(guān)注一種技術(shù)的祛除效果，而對多種技術(shù)的聯(lián)合祛除技術(shù)的研究偏少，相關(guān)的研究應關(guān)注聯(lián)合祛除技術(shù)的研究比如土壤凈化法+材料吸附法或者土壤凈化法+等離子技術(shù)。

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