時間：2023-04-21 18:54:11
序論：在您撰寫脫硝技術(shù)論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
液氨是一種有毒、易燃的化學(xué)危險(xiǎn)品，具有腐蝕性和揮發(fā)性，作業(yè)場所最高允許濃度為30mg/m3，與空氣混合可形成爆炸性混合物，其爆炸上限為27．0%、下限為15．5%。泄漏時可導(dǎo)致中毒，對眼、黏膜和皮膚有刺激性，有燒傷危險(xiǎn)。按照《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識》(GB18218－2009)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定氨臨界儲存量大于10t就構(gòu)成了重大危險(xiǎn)源。此外，由于液氨通常在帶壓狀態(tài)下操作，其運(yùn)輸、貯存和安全注意事項(xiàng)應(yīng)滿足《石油化工儲運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)程》(SH3007－1999)及《液體無水氨》(GB526－1988)規(guī)定。卸液氨用軟管應(yīng)滿足《輸送無水氨用橡膠軟管和軟管組合件規(guī)范》(GB16591－1996)的要求。《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50160－2006)關(guān)于儲罐防火間距的要求，氨站應(yīng)該距離生產(chǎn)廠房和生產(chǎn)設(shè)備20m，距離明火和散發(fā)火花地點(diǎn)25m，距離全廠重要設(shè)施30m，距離運(yùn)輸?shù)缆?、廠圍墻10m?！段ｋU(xiǎn)貨物品名表》(GB12268－1990)氨為有毒氣體。與液氨不同，尿素是一種穩(wěn)定、無毒的固體物料，不存在爆炸危險(xiǎn)、毒性危害和重大危險(xiǎn)源等因素，其使用不會對人員和周圍環(huán)境產(chǎn)生不良影響。尿素作為還原劑可被散裝運(yùn)輸并長期儲存，在運(yùn)輸、儲存及安全距離、布置場地等方面無特殊要求，是一種理想的氨來源。
2經(jīng)濟(jì)比較
脫硝還原劑的成本主要包括兩方面的費(fèi)用:一是消耗還原劑的物料費(fèi)用;二是運(yùn)輸費(fèi)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(jì)算，兩者費(fèi)用相差不大。運(yùn)輸費(fèi)用方面，本文不完全統(tǒng)計(jì)了19個使用液氨為還原劑的脫硝項(xiàng)目，發(fā)現(xiàn)液氨的運(yùn)輸距離一般都較遠(yuǎn)，50km以上的約占3/4，導(dǎo)致運(yùn)輸管理費(fèi)用相對較高，但在10km以下的供應(yīng)源也占到了3個，可見液氨的供應(yīng)一般有兩種形式:一是液氨需要通過較遠(yuǎn)距離的轉(zhuǎn)運(yùn)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(yīng)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(yùn)輸均可，供應(yīng)源廣泛，因而運(yùn)輸費(fèi)用相對較低。在項(xiàng)目初投資、運(yùn)行成本和電耗上，具體以我國某2×600MW級機(jī)組脫硝工程的各項(xiàng)費(fèi)用比為例，可以發(fā)現(xiàn):以液氨法為基準(zhǔn)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(yùn)行成本和年電耗成本上費(fèi)用最低。尿素水解由于部分系統(tǒng)和設(shè)備需要進(jìn)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(shí)際工程中液氨的儲存必須考慮安全性，如需對操作人員進(jìn)行安全培訓(xùn)、液氨安措管理費(fèi)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(jì)優(yōu)勢。
部分統(tǒng)計(jì)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(xiàng)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(shí)現(xiàn)部分設(shè)備的國產(chǎn)化，水解技術(shù)則大多依賴進(jìn)口設(shè)備。針對上述情況，本文進(jìn)一步對以液氨為還原劑的不同機(jī)組容量的改造脫硝項(xiàng)目情況做一比較，其中脫硝效率為80%，制備車間為2臺機(jī)組公用(見表3)。從表3可知，一般情況下，脫硝還原劑消耗費(fèi)用占年運(yùn)行成本的比值基本上在10%～20%之間，且隨機(jī)組容量的增大，脫硝消耗的還原劑費(fèi)用和電耗也增大，但單位kW脫硝的投資費(fèi)用呈遞減關(guān)系。進(jìn)一步不完全統(tǒng)計(jì)了不同機(jī)組容量的16個脫硝項(xiàng)目，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見圖2。由圖可知單位千瓦脫硝投資隨機(jī)組容量明顯降低，兩者呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。
3結(jié)論與建議
覆蓋范圍廣中國地域廣闊，共有31個省市自治區(qū)，部分省市之間相距幾千多公里，并且列車在運(yùn)行過程中要通過多個鐵路局及集團(tuán)公司的管轄區(qū)域，每個單位均有調(diào)度指揮及為車輛服務(wù)的部門及人員，所以通話對象不固定，這就需要一個統(tǒng)一的呼叫方式及規(guī)則，由聯(lián)合控制中心根據(jù)列車運(yùn)行區(qū)間及位置確定呼叫路由及地址。這也是符合我國鐵路特得點(diǎn)的獨(dú)特通信方式。需要具備數(shù)據(jù)的傳輸功能列車無線電臺設(shè)備不僅需要語音傳送，還需要有傳輸數(shù)據(jù)的能力，應(yīng)具備多功能的數(shù)據(jù)接口，可以傳輸列車運(yùn)行所需的各種數(shù)據(jù)，交換信息，確保列車通信及監(jiān)控的實(shí)時性和有效性。綜合性要求強(qiáng)鐵路運(yùn)營所需支撐體系龐大，車務(wù)、機(jī)務(wù)、工務(wù)、電務(wù)、車輛等單位各司其職，對通信的需求也存在差異，這就要求無線通信設(shè)備具備很好的適應(yīng)性，結(jié)合各部門需要開發(fā)相應(yīng)功能。設(shè)備要有良好的綜合應(yīng)用能力，一機(jī)多用，即能傳遞語音還能傳送數(shù)據(jù)，將列車信息根據(jù)需求傳遞到不同單位，各取所需，便于部門間聯(lián)動，提高統(tǒng)一協(xié)調(diào)能力。
鐵路移動通信系統(tǒng)介紹
GSM-R(GSMforRailway)為鐵路專用數(shù)字移動通信系統(tǒng)，和GSM網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)相似，是從歐洲引進(jìn)的鐵路通信專用系統(tǒng)。GSM-R是基于GSM技術(shù)平臺，針對鐵路無線通信的特點(diǎn)，專門為鐵路設(shè)計(jì)的數(shù)字移動通信系統(tǒng)，提供特色的附能的高效綜合無線通信系統(tǒng)，并增加鐵路移動通信所需業(yè)務(wù)（組呼、群呼、強(qiáng)插、強(qiáng)拆、優(yōu)先級別等功能），構(gòu)成整體的解決方案。GSM-R同時還具備數(shù)字集群的功能，滿足列車高速運(yùn)行時的無線通信要求，可以提供應(yīng)急通信、無線列調(diào)等語音通信功能，安全可靠。GSM-R還是一個信息化的平臺，使得用戶可以在這個信息平臺上輕松開發(fā)各種各樣的鐵路應(yīng)用。GSM-R通信系統(tǒng)主要由基站系統(tǒng)（BSS）、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（NSS）、管理系統(tǒng)（OSS）三大部分和移動終端設(shè)備組成。其中網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括移動交換系統(tǒng)、移動智能網(wǎng)系統(tǒng)、和分組交換無線業(yè)務(wù)系統(tǒng)，是GSM-R系統(tǒng)的核心組成部分，實(shí)現(xiàn)了與其他網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)結(jié)合。GSM-R系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖4GSM－R技術(shù)的應(yīng)用GSM－R系統(tǒng)不僅可以提供語音業(yè)務(wù)，還可以提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、智能業(yè)務(wù)。針對鐵路通信需求，GSM－R系統(tǒng)還提供了組呼叫、尋址、廣播呼叫、緊急呼叫等特殊方面的要求。
經(jīng)過GSM－R網(wǎng)絡(luò)組成的數(shù)據(jù)鏈路傳送到車載無線通信設(shè)備，機(jī)車就能接收到調(diào)度下發(fā)的命令。調(diào)度命令是各級調(diào)度指揮人員向列車司機(jī)下達(dá)的書面指令，是列車運(yùn)行指揮系統(tǒng)的重要組成部分。列車調(diào)度指揮：調(diào)度與司機(jī)之間的通話是行車通信系統(tǒng)的重要組成，負(fù)責(zé)指揮各種車輛的運(yùn)行，保證機(jī)車司機(jī)、車站值班員、列車調(diào)度員之間以及車站值班員、機(jī)車司機(jī)、運(yùn)轉(zhuǎn)車長之間的通信暢通，確保安全。機(jī)車同步控制：有時列車需要多個機(jī)車牽引，在運(yùn)行過程中，兩臺機(jī)車之間包括加速、減速和制動等一系列行為必需同步操縱，利用本業(yè)務(wù)可實(shí)現(xiàn)機(jī)車間信息的傳遞和交換。列車自動控制：通過GSM－R提供車地之間雙向安全數(shù)據(jù)傳輸通道，接收由GPS或其他的定位工具提供的位置信息，控制列車運(yùn)行，可代替以前的信號燈指示，保證列車運(yùn)行安全。機(jī)車信號和監(jiān)控信息傳送：實(shí)現(xiàn)車載設(shè)備和地面間的數(shù)據(jù)傳輸，提供機(jī)車信號和監(jiān)控信息傳輸，儲存調(diào)車模式的相關(guān)信息，構(gòu)成站場通信系統(tǒng)重要組成部分。列車停穩(wěn)信息傳送:利用數(shù)據(jù)采集傳輸應(yīng)用系統(tǒng)，可傳送列車是否停穩(wěn)信息，提高車輛運(yùn)行的安全性。車次號傳輸：車次號傳送是實(shí)現(xiàn)車輛調(diào)度指揮的重要一環(huán)，通過對列車車次號的自動跟蹤，實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心對車輛運(yùn)輸業(yè)務(wù)的監(jiān)控機(jī)辦理。列車尾部監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸：在列車行進(jìn)當(dāng)中，司機(jī)應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)時了解列車性能變化。列車監(jiān)控系統(tǒng)可以提供車尾風(fēng)壓數(shù)值，電池電壓情況，主風(fēng)管風(fēng)壓情況等等，實(shí)現(xiàn)對車輛狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。區(qū)間無線通信：在區(qū)間作業(yè)可以使用GSM－R作業(yè)手持終端，包括機(jī)務(wù)、車務(wù)、工務(wù)、電務(wù)、公安等單位可根據(jù)需要進(jìn)行內(nèi)部的業(yè)務(wù)聯(lián)系，在有特殊情況時可與列車調(diào)度人員或其他用戶聯(lián)系，在遇到突發(fā)狀況時，還可通過無線終端直接與司機(jī)通話。旅客業(yè)務(wù)信息收集：每輛客車都與控制中心保持一條實(shí)時雙向數(shù)據(jù)傳輸通道，作為數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)使用，與旅客相關(guān)的所有移動信息通過此通道進(jìn)行傳輸，為旅客提供各種信息，增加旅客的便利性，提供各種人性化服務(wù)。
以樹之外貌打造班級物質(zhì)文化
班級物質(zhì)文化是班級文化的有形載體。因此，教室的環(huán)境布置就成為班級文化建設(shè)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。將樹的外貌特征融入到教室環(huán)境的設(shè)計(jì)中，讓視覺上的沖擊帶給學(xué)生心靈上的震撼。
綠色的運(yùn)用。走進(jìn)教室，最先感受到的是綠色帶給人的平靜和舒適。綠色條紋的窗簾閑逸地垂在窗戶兩旁，綠色的小柜子整齊地碼放在墻壁的一側(cè)，綠色的校服在學(xué)生身上顯得格外醒目。綠色可以平復(fù)學(xué)生浮躁的心緒，讓學(xué)生以最佳的狀態(tài)投入到學(xué)習(xí)中。
葉片的運(yùn)用。葉子的造型多種多樣，精致而獨(dú)特，正好起到裝飾、美化教室的作用。柜子上樹葉形狀的小標(biāo)簽、黑板上樹葉形狀的評優(yōu)欄，還有墻壁上樹葉形狀的照片框，每一個微小的設(shè)計(jì)都體現(xiàn)著師生的匠心獨(dú)具。
枝干的運(yùn)用。樹的枝干為果實(shí)和樹葉輸送水分和營養(yǎng)，它的挺拔承載著生命的意義。一面白墻、一塊黑板都因?yàn)橛辛酥Ω傻难b點(diǎn)而變得生動而有意義。
優(yōu)美舒適的教室環(huán)境給學(xué)生增添了學(xué)習(xí)的樂趣，激發(fā)了學(xué)生熱愛班級、熱愛學(xué)校的情感，從而增強(qiáng)了班集體的向心力和凝聚力。
用樹之品格建設(shè)班級精神文化
剖析樹之品格，不管是嚴(yán)寒酷暑還是懸崖峭壁，都以堅(jiān)韌不拔的精神默默地生長著。學(xué)校依托樹的堅(jiān)強(qiáng)品格推動班級精神文化建設(shè)，感染、激勵學(xué)生。
確立班級文化。班名以樹名命名，班徽設(shè)計(jì)借助樹之外形，班號濃縮樹之品格，班標(biāo)、班規(guī)、班歌、班訓(xùn)也都與樹之特性緊密相連，蘊(yùn)含了班級文化建設(shè)的深刻內(nèi)涵，為班級文化建設(shè)指引了方向。
開展班級活動。舉辦各類以“樹育”文化為主題的班級活動，既有助于營造學(xué)習(xí)氛圍，形成良好的班風(fēng)，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的優(yōu)秀品格。開展班會評比，各班圍繞班名設(shè)計(jì)、組織班會，學(xué)生通過繪畫、討論、表演、觀看視頻等多種形式，展現(xiàn)本班別具特色的“樹育”文化活動；開展手抄報(bào)比賽，為了讓學(xué)生更好地理解班級文化建設(shè)，各班組織了以“樹育”為主題的手抄報(bào)比賽。學(xué)生開動腦筋、積極構(gòu)思，最后形成了一張張具有“樹育”文化色彩、內(nèi)容豐富實(shí)用的精美作品。此外，班級還以“樹”為主題，組織了繪畫、誦讀、歌唱、小話劇表演等活動。
活動的過程就是激發(fā)學(xué)生情感、刻畫心靈、指導(dǎo)行為的過程。每一次的展示都起到了潤物無聲的教育意義。
順樹之天性建設(shè)班級行為文化
行為文化是良好物質(zhì)文化和精神文化的外在表現(xiàn)，所有潛移默化的教育只有落實(shí)到學(xué)生的行為上，才能彰顯出班級文化建設(shè)的實(shí)效性，真正達(dá)到以樹育人的目的。天下萬物的生長都有自身的發(fā)展規(guī)律，必須“順木之天，以致其性”。育人和種樹的道理是一樣的。因此，在行為文化建設(shè)中同樣要順應(yīng)學(xué)生的發(fā)展規(guī)律，不能憑著主觀愿望恣意干預(yù)和灌輸。
制定班規(guī)，指導(dǎo)行為。班規(guī)的制定要符合學(xué)生的年齡特點(diǎn)、承受能力和實(shí)際需求，要讓大家認(rèn)可并切實(shí)可行。這樣，才能起到制約和指導(dǎo)學(xué)生行為的作用。
尊重差異，順道而為。要尊重差異，不整齊劃一、不拔苗助長，不以犧牲學(xué)生的身心健康、個性特長為代價(jià)去換取暫時的學(xué)業(yè)成績，應(yīng)該幫助他們自然、有序地發(fā)展。
[關(guān)鍵詞]脫硝；選型；效率
中圖分類號：F407.61 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）18-0359-01
1 研究的背景
近年來，中國大部分區(qū)域污染態(tài)勢越發(fā)嚴(yán)重，霧霾、酸雨現(xiàn)象常有發(fā)生，嚴(yán)重影響廣大人民群眾的日常生產(chǎn)生活。氮氧化物是誘發(fā)這一環(huán)境污染現(xiàn)象的罪魁禍?zhǔn)字弧?012年1月國家能源系統(tǒng)實(shí)施了《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，明確規(guī)定，火電企業(yè)氮氧化物的排放濃度不準(zhǔn)超過100mg/Nm3。
2 項(xiàng)目概述
丹東金山熱電廠（2×300MW）新建工程是由中國華電集團(tuán)沈陽金山能源有限公司依照《丹東市中心城區(qū)熱電發(fā)展總體規(guī)劃（2005―2020年）》在丹東市投資建設(shè)的大型熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目。電廠一期建設(shè)2臺300MW亞臨界汽輪發(fā)電機(jī)組，規(guī)劃容量4臺300MW，并同步建設(shè)脫硝設(shè)施。
3 脫硝工藝設(shè)計(jì)原則
（1）采用當(dāng)前技術(shù)成熟方法，符合國家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。
（2）脫硝設(shè)計(jì)效率應(yīng)大于80%。
（3）不設(shè)計(jì)煙氣旁路。
（4）在鍋爐省煤器與空預(yù)器中部布置反應(yīng)器。
（5）吸收劑選擇液氨。
（6）脫硝設(shè)備年利用小時按不小于6500小時考慮，投運(yùn)時間按不小于7800小時考慮。
（7）脫硝裝置可用率不小于98%。
（8）裝置服務(wù)壽命為30年，大修期為6年[1]。
4 脫硝工藝的選型
目前全球電力生產(chǎn)脫硝技術(shù)主要分為兩大類：即選擇性催化還原（selective catalytic reduction，SCR）煙氣脫硝技術(shù)、選擇性非催化還原（selective non-catalytic reduction，SNCR）煙氣脫硝技術(shù)[2]。
4.1 SNCR煙氣脫硝
SNCR技術(shù)原理是在爐膛內(nèi)布置機(jī)械式霧化噴槍，將例如氨氣、氨水、尿素等溶液作為氨基還原劑，霧化后形成小液滴直噴進(jìn)爐膛，熱解后，還原劑生成氣態(tài)NH3，在鍋爐的對流換熱區(qū)域，溫度控制在950～1050℃，沒有任何催化劑的條件下，NH3與NOX進(jìn)行化學(xué)物理聯(lián)合環(huán)境下的選擇性非催化還原反應(yīng)，將NOX還原成氮?dú)夂退１粔毫Νh(huán)境下噴入爐膛的氣態(tài)NH3，溫度超過1050℃時，NH3被氧化成NOX，起主導(dǎo)作用的是氧化反應(yīng)；當(dāng)溫度低于1050℃時，NH3與NOX的主要反應(yīng)是還原反應(yīng)，但反應(yīng)速率相對較低，即氧化與還原反應(yīng)跨界產(chǎn)生[3]。
在歐美地區(qū)SNCR技術(shù)相對來說廣泛應(yīng)用。較為先進(jìn)的低氮燃燒技術(shù)被移植到這些鍋爐中，爐膛出口NOX濃度約為280～450mg/Nm3，應(yīng)用SNCR系統(tǒng)后，基本可達(dá)到180～265 mg/Nm3的氮氧化物的控制水平，基本滿足投產(chǎn)時的控制要求，但不滿足《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 13223-2011）的NOX排放規(guī)定[4]。
4.2 混合型煙氣脫硝（SNCR/SCR）
混合型SNCR/SCR技術(shù)是利用煙道型SCR將上游來的NH3與NOX反應(yīng)完全，將SNCR與尾部SCR結(jié)合，SNCR承擔(dān)脫硝和提供NH3的雙重功能，提高脫硝效率，彌補(bǔ)SNCR系統(tǒng)效率偏低的弊端。具有以下特點(diǎn)：
1）場地空間適應(yīng)性強(qiáng)，脫硝效率高，可達(dá)75%，當(dāng)入口NOX濃度為400mg/Nm3，出口基本可控制在100mg/Nm3左右，完全符合NOX排放規(guī)定的要求。
2）根據(jù)催化劑的形式、用量及煙道布置不同，煙道阻力增加100～500Pa左右。
3）煙道型SCR不需要另外設(shè)噴氨裝置，系統(tǒng)相對簡約。
4）新型設(shè)計(jì)理念的煙道型SCR，采取垂直布置方式，與初期設(shè)計(jì)的SCR在水平煙道布置反應(yīng)器相比，流速大大降低，減小了催化劑的磨損，延長了設(shè)備的使用壽命。
SNCR/SCR混合型脫硝技術(shù)具有全面兼顧、博取眾長的技術(shù)特點(diǎn)，可作為脫硝技術(shù)選型的一個參考方向，符合特定環(huán)境，特殊考慮的應(yīng)用范疇。新技術(shù)的革新與應(yīng)用，使技術(shù)人員認(rèn)識到，追求生產(chǎn)高效率同時，也要考慮經(jīng)濟(jì)性的重要因素。
4.3 SCR煙氣脫硝
SCR技術(shù)是在煙道上加裝一套反應(yīng)裝置，在省煤器下游區(qū)域按煙氣含有NOX劑量噴射相適應(yīng)劑量的氨氣，反應(yīng)環(huán)境溫度為310～420℃之間，在催化劑作用下，煙氣中NOX被還原，反應(yīng)產(chǎn)物為無害的氮?dú)夂退??？紤]到鍋爐煙氣含量、飛灰屬性、空間區(qū)域布置等因素，SCR工藝可分為三種類型：高灰型、低灰型和尾部型。高灰型為目前常用設(shè)計(jì)選型，其設(shè)備布置范圍及反應(yīng)區(qū)域工作環(huán)境相對惡劣，煙塵大，催化劑的活性會較快發(fā)生惰化，由于310～400℃的煙氣溫度較為適合反應(yīng)進(jìn)行，故綜合效率及經(jīng)濟(jì)性最高。
SCR是電站鍋爐普遍采用的深度煙氣脫硝技術(shù)，國內(nèi)當(dāng)前已建成、在建、擬建脫硝裝置的新老機(jī)組約有400多臺，均采用高灰型工藝。SCR技術(shù)特點(diǎn)如下：
1）脫硝效率相對較高，一般情況下可達(dá)到95%，NOX排放濃度符合國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，可控制在50mg/Nm3以下。
2）需要在煙溫為310～420℃的空預(yù)器入口范圍增加設(shè)計(jì)反應(yīng)器，催化劑安裝在反應(yīng)器內(nèi)，鍋爐煙道阻力相應(yīng)增加800-1200Pa左右，引風(fēng)機(jī)需改型提高壓頭。
3）存在諸如產(chǎn)生反應(yīng)副產(chǎn)品-硫酸氫氨，附著在空預(yù)器換熱面上，可能導(dǎo)致空預(yù)器的堵塞，逃逸氨與SO3反應(yīng)。通過精密自動控制化學(xué)理論量的加氨，可有效防止氨泄漏量，使生產(chǎn)副產(chǎn)品減少生成。
4）大量的還原劑-液氨是重大的危險(xiǎn)源，尤其是超過40噸的儲量，需要考慮氨區(qū)周邊環(huán)境的安全防護(hù)距離，至少需要約3000m2的空閑環(huán)境。
5）通常催化劑每3-4年需檢查更換一次，催化劑易磨損、堵塞、活性成分降低。
SCR煙氣脫硝是成熟、可靠的技術(shù)，在國內(nèi)外電站鍋爐上得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)脫硝效率為95%時，NOX排放濃度可控制到50mg/Nm3以下，滿足環(huán)保排放的要求。
5 結(jié)論
對上述三種脫硝工藝分析結(jié)果可知，SNCR工藝不滿足NOX排放低于100mg/Nm3的要求，本項(xiàng)目不能采用此方案。
混合型SNCR/SCR工藝滿足NOX排放低于100mg/Nm3的規(guī)定要求，但現(xiàn)階段應(yīng)用業(yè)績及經(jīng)驗(yàn)較少，且需要對鍋爐本體進(jìn)行改造，逃逸氨對省煤器等加熱設(shè)備的腐蝕還有待進(jìn)一步研究，暫不推薦此方案。
SCR工藝技術(shù)成熟，脫硝效率高，擴(kuò)展余地大，適應(yīng)本項(xiàng)目的綜合技術(shù)要求。
丹東金山項(xiàng)目采用SCR煙氣脫硝原理工藝，在鍋爐尾部煙道省煤器出口，空氣預(yù)熱器入口區(qū)間段布置反應(yīng)器，即高塵布置。每臺機(jī)組設(shè)一套脫硝裝置，每套脫硝裝置設(shè)計(jì)兩個SCR反應(yīng)器。
自2012年9月15日，機(jī)組投產(chǎn)以來，鍋爐脫硝系統(tǒng)未發(fā)生運(yùn)行重大事故，脫硝總效率達(dá)到82%，高于設(shè)計(jì)指標(biāo)參數(shù)，氨逃逸率小于3%。經(jīng)大修期間停爐檢查，催化劑模塊外形齊備良好，本體未發(fā)現(xiàn)有破損、脫落，風(fēng)孔無堵塞現(xiàn)象，系統(tǒng)內(nèi)未形成嚴(yán)重積灰，脫硝系統(tǒng)符合鍋爐尾部煙道配套設(shè)計(jì)，工藝選型及流動特性均符合現(xiàn)場生產(chǎn)要求，值得推廣應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：煙氣脫硝；建模與仿真；辨識；電站運(yùn)行
Modeling and simulation of SCR reaction in a power plant
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(jìn)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(fù)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(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際運(yùn)行中，升降負(fù)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(biāo)（該廠出口濃度大于200mg/m3即為超標(biāo)排放）。
（4）溫度與NO共同擾動
選取機(jī)組某500MW時穩(wěn)定狀態(tài)時的參數(shù)值。 圖7中，5s時刻，進(jìn)口NO濃度突然升高至962mg/m3，出口NO的濃度相應(yīng)的增大至68mg/m3 。 15s時刻，突然增加進(jìn)口煙氣溫度至385℃，催化效應(yīng)增加，出口NO濃度減小，直至25s處，保持溫度385℃，進(jìn)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(shí)際的變化。
六、結(jié)論
1依據(jù)Langmuir吸附層模型、E-R反應(yīng)機(jī)理、建立反應(yīng)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(shè)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(fù)荷時起始修正系數(shù) ，負(fù)荷變化時根據(jù)前后時間段氨氮比變化率乘以相應(yīng) 。模型能夠較為真實(shí)的反應(yīng)機(jī)組運(yùn)行時出口NO濃度的變化趨勢和相應(yīng)數(shù)值，最大誤差控制在25%以內(nèi)。
2模型驗(yàn)證和仿真過程中，反應(yīng)溫度升高、煙氣流速降低有利于催化反應(yīng)的進(jìn)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(yùn)行過程進(jìn)行分析和預(yù)測，為運(yùn)行中提供指導(dǎo)防止排放超標(biāo)：1）入口NO量（通過煤質(zhì)、負(fù)荷）、反應(yīng)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(yàn)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(yùn)行過程中，機(jī)組在550MW-660MW時，將煙氣溫度控制在375℃-385℃之間。400MW-550MW時，應(yīng)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(yùn)行中保證出口濃度的最主要手段。升降負(fù)荷過程中，進(jìn)口NO濃度變化較大，出口濃度變化劇烈。加入的NH3反應(yīng)有滯后性，負(fù)荷變化時，應(yīng)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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關(guān)鍵詞：大氣治理，脫硫脫硝，一體化技術(shù)
中圖分類號：TH162 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1引言
我國自然資源分布的基本特點(diǎn)是富煤、貧油、少氣，決定了煤炭在我國一次能源中的重要地位短期內(nèi)不會改變。根據(jù)《中國能源發(fā)展報(bào)告》提供的數(shù)據(jù)，2012年我國煤炭產(chǎn)量36.6億噸，其中50%以上用于燃煤鍋爐直接燃燒。預(yù)計(jì)到2020年我國發(fā)電用煤需求將可能上升到煤炭總產(chǎn)量的80％，每年將消耗約19.6～25.87億噸原煤。SO2、NOx作為最主要的大氣污染物，是導(dǎo)致酸雨破壞環(huán)境的主要因素，近年來燃煤電廠用于治理排放煙氣中SO2、NOx的建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用不斷增加，因此研究開發(fā)高效能、低價(jià)格的煙氣聯(lián)合脫硫脫硝一體化吸收工藝，有著極其重要的社會效益及經(jīng)濟(jì)效益。
2 聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)
2.1 碳質(zhì)材料吸附法
裝有活性炭的吸附塔吸附煙氣中的SO2，并催化氧化為吸附態(tài)硫酸后，與吸附塔中活性炭一同送入分離塔進(jìn)行分離；然后煙氣進(jìn)入二級再生塔中，在活性炭的催化作用下NOx被還原成N2和水；在分離塔中吸附了硫酸的活性炭在350℃高溫下熱解再生，并釋放出高濃度SO2。最新的活性炭纖維脫硫脫硝技術(shù)將活性炭制成直徑20微米左右的纖維狀，極大地增大了吸附面積，提高了吸附和催化能力，脫硫脫硝率可達(dá)90%左右[1]。
圖1 活性炭吸附法工藝流程圖
2.2 CuO吸收還原法
CuO吸收還原法通常使用負(fù)載型的CuO當(dāng)作吸收劑，普遍使用的是CuO/AL2O3。此法的脫硫脫硝原理是：往煙氣中注入一定量的NH3，將混合在一起的煙氣通過裝有CuO/AL2O3吸收劑的塔層時，CuO和SO2在氧化性環(huán)境下反應(yīng)生成CuSO4，不過CuSO4和CuO對NH3進(jìn)行還原NOx有著極高的催化性。吸收飽和后的吸附劑被送往再生塔再生，將再生的SO2進(jìn)行回收[2]。其吸收還原工藝流程如圖2所示。
圖2 CuO吸附法工藝流程圖
3 同時脫硫脫硝技術(shù)
3.1 NOXSO工藝
NOxSO為一種干式、可再生脫除系統(tǒng)，能脫除掉高硫煤煙氣中的SO2與NOx。此工藝能被用于75MW及以上的電站及工業(yè)鍋爐高硫煤煙氣的脫硫脫硝。此工藝再生生成符合商業(yè)等級的單質(zhì)硫，是一種附加值很高產(chǎn)品。對期望提高SO2與NOx脫除率的電廠及灰渣整體利用的電廠，該工藝有極強(qiáng)的競爭力[3]。
圖3 工藝流程圖
3.2電子束法
電子束法[4]即是一種將物理和化學(xué)理論綜合在一起的脫硫脫硝技術(shù)。借助高能電子束輻照煙氣，使其產(chǎn)生多種活性基團(tuán)以氧化煙氣中的SO2與NOx，得到與，再注入煙氣中的NH3反應(yīng)得到與。該煙氣脫硫脫硝工藝流程如圖4所示。
圖4 電子束法脫硫脫硝工藝流程圖
3.3 脈沖電暈等離子體法
脈沖電暈等離子體法可于單一的過程內(nèi)同時脫除與；高能電子由電暈放電自身形成，不需要使用昂貴的電子槍，也無需輻射屏蔽，只用對當(dāng)前的靜電除塵器進(jìn)行稍微改變就能夠做到，且可將脫硫脫硝和飛灰收集功能集于一身。其設(shè)備簡單、操作簡單易懂，成本相比電子束照射法低得多。對煙氣進(jìn)行脫硫脫硝一次性治理所消耗的能量比現(xiàn)有脫除任何一種氣體所要消耗的能量都要小得多,而且最終產(chǎn)品可以作肥料，沒有二次污染。在超窄脈沖反應(yīng)時間中，電子得到了加速，不過對不產(chǎn)生自由基的慣性大的離子無加速，所以，此方法在節(jié)能方面有著極大的發(fā)展前景，其對電站鍋爐的安全運(yùn)行不造成影響。所以，其發(fā)展成為當(dāng)前國際上脫硫脫硝工藝研究的熱點(diǎn)[5]。其工藝流程如圖5 所示:
圖5 脈沖電暈等離子體法脫硫脫硝工藝流程圖
4 煙氣脫硫脫硝一體化實(shí)例應(yīng)用
本案例是根據(jù)石灰石-石膏濕法煙氣脫硫脫硝工藝試驗(yàn)，使變成極易為堿液所吸附的。因?yàn)橹楹０l(fā)電廠脫硫系統(tǒng)在脫硝進(jìn)行前己經(jīng)完成，只用增加脫硝裝置就行。而且脫硫脫硝一體化的重點(diǎn)在于的氧化，所以為實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝一體化技術(shù)，深入研究分析氧化劑的試驗(yàn)功效并確定初步工藝參數(shù)，為以后工業(yè)試驗(yàn)及示范工程提供理論及試驗(yàn)基礎(chǔ)，在珠海發(fā)電廠脫硫裝置同時進(jìn)行了脫硝測量[6]。
4.1氧化劑的配制
氧化劑配制：在氧化劑配制槽中，注入適量水及濃度在50%的氧化劑，其主要成分是，攪拌均勻后配制濃度分別是39.5%、30%的氧化劑[7]。
4.2 測量儀器
煙氣分析儀:英國KANE公司生產(chǎn)的KANE940，性能是對、、的濃度以及煙氣溫度，環(huán)境溫度，煙道壓力等分析。煙氣連續(xù)分析儀：德國MRU公司生產(chǎn)的MGA-5，功能是連續(xù)測量：、、、、溫度、壓力等；并配備專用數(shù)據(jù)采集處理軟件MRU Online View，自定義采集時間間隔。
4.3 試驗(yàn)裝置以及流程
測量是在珠海發(fā)電廠脫硫裝置上進(jìn)行的。脫硝裝置安裝在脫硫系統(tǒng)前部的煙道中，將煙氣注入到脫硫塔之前進(jìn)行脫硝試驗(yàn)。試驗(yàn)過程和部分現(xiàn)場試驗(yàn)裝置如下圖所示[8]：
圖5 脫硫同時脫硝測量示意圖
試驗(yàn)中，煙氣由珠海發(fā)電廠總煙道設(shè)置的旁路煙道引出，由擋板門4控制煙氣流量。氧化劑從氧化劑泵注入管道，由閥門1和流量計(jì)一起控制氧化劑總流量，之后將氧化劑分成兩個支路從噴嘴逆流注入到煙道和煙氣中進(jìn)行混合。在2、3處由各自的閥門開關(guān)控制前后兩支路，其中2處為前閥門，控制前支路；3處為后閥門，控制后支路，前后支路都安裝有兩個噴嘴。煙氣在6處同氧化劑發(fā)生反應(yīng)后，經(jīng)由圖中5、7煙氣測點(diǎn)煙氣分析儀連續(xù)記錄試驗(yàn)前、后不同時間煙氣中、、等濃度變化，分析確定最佳試驗(yàn)參數(shù)。之后將煙氣引入脫硫系統(tǒng)[9]。
4.4 測量結(jié)果分析
在珠海發(fā)電廠脫硫同時脫硝測量中[10]:
（1）氧化度同氧化劑注入煙道的方式有關(guān)。逆流是最宜的氧化劑注入方式，所以，工業(yè)試驗(yàn)中脫硝劑最宜采用逆流注入方式。
（2）試驗(yàn)加入氧化劑后，氧化劑脫硝效果效果，可在工作應(yīng)用中深入分析研究；50%氧化劑試驗(yàn)中，氧化度最高可達(dá)60%左右。
（3）試驗(yàn)中，首先，濃度為50%的氧化劑氧化度最高；其次，整體上濃度在39.5%的氧化劑氧化度高于30%濃度氧化劑的氧化度。有條件情況下，以后的具體應(yīng)用中應(yīng)最宜選用濃度為50%的氧化劑。但出于經(jīng)濟(jì)性和試驗(yàn)效果的考慮，工業(yè)應(yīng)用中普遍選用濃度為35%的氧化劑。
5 結(jié)論
燃煤電廠脫硫脫硝技術(shù)為一項(xiàng)涉及多個學(xué)科領(lǐng)域的綜合性技術(shù)，為了減少燃煤排放煙氣中與對大氣的污染。其一，改進(jìn)燃燒技術(shù)抑制其生成；其二，應(yīng)加強(qiáng)對排煙中與的煙氣脫除工藝設(shè)計(jì)。當(dāng)前，煙氣脫硫脫硝技術(shù)是降低煙氣中的與最為有效的方法，尤其是電子束法、脈沖等離子體法等應(yīng)用更是大大地促進(jìn)了煙氣脫除工藝的發(fā)展。雖然相應(yīng)方法有著很多優(yōu)點(diǎn)，但還不完善，均還處在推廣階段。所以，研究開發(fā)高效能、低價(jià)格的煙氣聯(lián)合脫硫脫硝一體化吸收/催化劑，研發(fā)新的脫硫脫銷裝置及脫硫脫銷工藝是科研人員工作的方向。
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關(guān)鍵詞：火電企業(yè)；鍋爐燃燒；煙氣脫銷；技術(shù)分析
中圖分類號：TK227 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1 火電廠鍋爐煙氣脫硝技術(shù)分析
目前火電廠如果采用SCR或者SNCR脫硝裝置，會對鍋爐產(chǎn)生一定影響，另外會對環(huán)境造成影響。SNCR脫硝技術(shù)常用的還原劑為尿素。根據(jù)國外經(jīng)驗(yàn)，煙氣中噴入尿素或者氨，不會造成受熱面的腐蝕，這是因?yàn)槟蛩鼗虬敝挥泻蜔煔庵械哪承┏煞窒嘟Y(jié)合，產(chǎn)生酸性物質(zhì)并沉積在這些受熱面上時，才能造成受熱面腐蝕。還原劑噴射區(qū)受熱面的溫度和煙氣的溫度均很高，無法形成有害物質(zhì)。
SNCR脫硝裝置可允許的氨逃逸量為（10至15）“L/L”。尿素水溶液噴入鍋爐爐膛出口的煙氣中，對鍋爐內(nèi)煙氣的輻射特性和熱物理性質(zhì)有影響，并增加煙氣流量，吸收煙氣的熱量。因此為防止火電廠鍋爐內(nèi)煤燃燒后產(chǎn)生過多氮氧化物污染環(huán)境，要對煤進(jìn)行脫硝處理，做好SCR脫硝催化劑選型、檢驗(yàn)及運(yùn)行注意事項(xiàng)等方方面面的問題。
1.1 SCR脫硝催化劑選型分析。假設(shè)某鍋爐煙塵濃度為45g/Nm3。為保證目前煤種情況下脫硝裝置正常運(yùn)行，在催化劑選型時推薦用蜂窩式催化劑，反應(yīng)器設(shè)計(jì)尺寸為10m×12m。接合反應(yīng)器的尺寸及催化劑模塊尺寸催化劑模塊尺寸為1906×966。根據(jù)煙塵濃度及灰份情況以及爐后框架尺寸催化劑選型方案建議考慮為蜂窩式或板式。
1.2 SCR脫硝催化劑檢驗(yàn)分析?？梢砸罁?jù)《催化劑單元外觀檢驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書》等標(biāo)磚加以驗(yàn)證是否合格。
1.3 注意事項(xiàng)。操作過程中要防止催化劑老化。因?yàn)榇呋瘎┗瘜W(xué)壽命到達(dá)極限時需重新加裝或更換新的催化劑層。當(dāng)采用單層催化劑布置時由于單層催化劑所需用量較大在重新加裝或更換催化劑時其一次性更換量較大不利于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。具體辦法是預(yù)計(jì)催化劑活性會按指數(shù)規(guī)律隨時間的減弱這表示開始運(yùn)行時減活速度快隨著催化劑的老化減活速度變慢。即便采取上述措施也會因外界因素存在一些問題。闡述如下。
2 火電廠鍋爐煙氣脫硝存在的問題
我國脫硝技術(shù)改造進(jìn)展較慢，火電脫硝機(jī)組比例偏低，“十二五”期間我國火電脫硝設(shè)施新建、改造時間緊、任務(wù)重。國家電監(jiān)會在2012年1月的《關(guān)于脫硝電價(jià)政策的研究和建議》報(bào)告顯示，全國火電脫硝機(jī)組占比約15%，按全國火電裝機(jī)容量7億千瓦來算，有6億多千瓦火電機(jī)組需要脫硝改造。另外我國目前試行的每度電0.8分錢的火電脫硝電價(jià)補(bǔ)貼只能一定程度上緩解火電企業(yè)成本上漲壓力，不能全額彌補(bǔ)脫硝成本。國家電監(jiān)會調(diào)研報(bào)告顯示，同步建設(shè)脫硝設(shè)施的單位總成本約為1.13分/千瓦時，技改加裝脫硝設(shè)施的單位總成本約1.33分/千瓦時?？煽闯霈F(xiàn)行火電脫硝電機(jī)補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)與燃煤電廠的脫硝成本存在差距，因此火電企業(yè)經(jīng)營形勢持續(xù)惡化的情況下，因脫硝成本無法疏導(dǎo)，電廠建設(shè)運(yùn)營脫硝設(shè)施積極性不高。
3 火電廠鍋爐煙氣脫硝建議
配套措施方面，為促進(jìn)火電廠鍋爐煙氣脫硝工作順利的推進(jìn)，還應(yīng)出臺相關(guān)配套措施。對于普遍存在的脫硝工程改造、建設(shè)及運(yùn)行資金缺口大等問題，除通過價(jià)格政策逐步解決外，還可通過環(huán)保專項(xiàng)補(bǔ)助資金等方式予以解決。還需加強(qiáng)火電脫硝監(jiān)管，可借鑒脫硫電價(jià)經(jīng)驗(yàn)，將脫硝設(shè)施在線監(jiān)測系統(tǒng)同步接入環(huán)保部門和電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)。加大對脫硝關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的支持力度，鼓勵技術(shù)創(chuàng)新和自主化。第三方面，在脫硝電價(jià)方面，為充分發(fā)揮價(jià)格政策的引導(dǎo)作用，有效促進(jìn)火電脫硝設(shè)施建設(shè)和改造，保障脫硝設(shè)施全面投運(yùn)，鼓勵企業(yè)不斷提高運(yùn)營水平和減排效率，短期來看，電脫硝電價(jià)補(bǔ)貼應(yīng)適當(dāng)提高。中長期來看，應(yīng)完善脫硝電價(jià)補(bǔ)貼政策?？筛鶕?jù)具體項(xiàng)目逐年到位實(shí)現(xiàn)加價(jià)；還可根據(jù)煤種以及項(xiàng)目類型是新建還是改造脫硝設(shè)施來制定不同電價(jià)補(bǔ)貼。
