火电厂近零排放脱硝出口氮氧化物测量的研究

北极星环保网讯:摘要：随着新环保法的实施，火力发电机组近零排放改造越来越成为主流，近零排放改造后，净烟气排放的NOX限值有100mg/Nm3下降至50mg/Nm3，脱硝喷氨量的增加降低了脱硝出口NOX量，NH3量增大改变了脱硝出口的气体的化学组分含量，相应对脱硝出口NOX的测量带来了新的影响。本文主要检讨目前国内脱硝方式，对脱硝出口NOX测量的方式方法进行分析，给各火力发电厂近零排放改造后脱硝出口NOX测量提供参考及建议。

关键词：脱硝，氮氧化物

正文

一、脱硝的方法有几种类型

1.选择性催化还原法（SCR）

2.非催化还原反应

3.电子束烟气脱硫脱硝方法

4.燃烧产物飞灰改性催化剂脱硝法

目前使用最多的是SCR，第4种方法还没有实际使用。所有四种方法最终脱硝的反应剂都是使用NH3，因此检测仪器的选型有相似的地方。本文主要讨论SCR中的监测仪表选择问题。

SCR设备运行的计量平衡方式:

6NO+4NH3------5N2+6H2O

6NO2+8NH3------+12H2O

6NO+6NO2+12NH3------12N2+18H2O

SCR的一般安装应用示意：

从化学反应的平衡式得出的结论

1）在烟气形成的过程中，NO2的的产率是很低的，所以，代表NOx的物质是NO。但是随时间推移，温度降低，NO逐步转换为NO2，所以环保指标以NO2作为考核指标。

2）NO的生成和温度有关，当温度超过1000℃时，NO的产率增速很快。由于温度提高对燃料的利用率关系很大，温度高有利于热效率的提高，但不利于对NO的控制。

3）NO的测量是控制最佳燃烧条件的重要手段。快速的NO分析结果，能够在NO排放较少的情况下保持较高的燃烧温度。这样不仅减少了排放，而且还可以节省NH3的投放。

4）在西方发达国家，由于用NO分析器控制燃烧条件很好，NO排放较少，可以使用比正常氨投放量小的加入量获得好的效果，大多数不用检测余氨。

5）出口NO的分析，如果能保持和氨的加入成正比关系，可以判断逃逸氨的数量很小。

二、测量组份及其测量的难点

1.测量组份:NO,NO2,NH3

2.根据欧洲法规,如NO2小于NOx的10%,可以不测NO2

3.在高粉尘应用中,粉尘含量很高,可达到30g/m3

4.脱氮反应在气态进行,流速很快,要求测量方法迟后时间少

5.NO2和NH3易溶于水,很容易被吸附

6.在热湿条件下,如未反应的余NH3较多,可能产生NH4NO3，NH4Cl，（NH4）2SO4，NH4HSO3和（NH4）2SO3造成堵塞

7.在理想的工艺条件下,余NH3很少,只有3ppm左右

8.由于NO比NH3多得多,使用CLD方法检测误差太大

9.抽取法需要解决堵塞问题

延伸阅读：

脱硝催化剂SCR备用层加装后对燃煤电厂运行影响分析

开放式外挂先进控制系统在火电厂脱硝控制上的应用

火电厂烟气脱硝氨逃逸与超低排放监测技术