引言

 

煤炭在我国能源消费中占主导地位，占一次能源的75%。目前，我国煤炭消费已达15%。～19亿吨。2025年和2030年，中国煤炭消费预计分别达到23亿吨和30亿吨。随着经济的发展，社会对电力的需求将继续增加。煤炭消费在煤炭消费中的比例将逐渐增加。火电厂排放的烟尘和含硫气体在全国工业排放中的比例也在快速增长。目前，除尘脱硫技术相对成熟，但如何以最小的投资控制成本和总量达到环保的目的已成为研究热点。以电厂除尘脱硫为例，说明了优化分析的重要性和实用性。以下结合企业对其应用优势的分析，首先说明了其重要性。

 

1精准喷氨系统简介

 

某火电厂是华东电网的主要电厂之一，其1000MW锅炉的主要设计参数如下:锅炉采用超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，型号为SG-3040/27.46-M538，单炉膛塔式布置，四角切向燃烧，摆动喷嘴调温，平衡通风，全钢架悬挂结构，露天布置，干渣排放。锅炉脱硝装置采用选择性催化还原法（SCR），采用热段/高粉尘布置，脱硝还原剂采用液氨。燃烧设计煤种、校核煤种、锅炉最大工况（BMCR）、在烟气量100%、脱硝系统入口NOx浓度为300mg/NM3的情况下，脱硝效率不小于80%，脱硝系统出口NOx浓度不小于50mg/Nm(3干基、标态、6%氧)，脱硝层数按2+1设置。通过锅炉燃烧调整，燃烧生成的NOx一般可控制在200～300mg/Nm3。精密喷氨系统的主要原理如下：测量脱硝出口不同区域NOx浓度的分布，通过不同区域的电动调节门自动调节相应区域的喷氨量，使不同区域的烟气与喷氨量的比例混合，使脱硝出口NOx流场分布更加均匀。精密喷氨系统主要包括三个模块：脱硝入口分区喷氨控制单元、脱硝出口矩阵取样单元和人工智能算法控制单元。

 

2.火电厂脱硫脱硝除尘的重要性

 

二氧化硫是空气污染的重要来源之一，其污染危害极大。因此，20世纪70年代，烟气脱硫技术的研究成为许多国家空气污染治理的重点，一些工业加工厂相继建成。与此同时，还开始研究和开发另一种处理严重空气污染问题的方法，即氮氧化物NOx污染。在阳光的作用下，NOX发生光化学反应，形成光化学烟雾，造成严重的空气污染。自20世纪70年代以来，NOX空气污染越来越受到人们的关注。研究发现，对人体健康的危害、高浓度硝酸盐雨、光化学烟雾、臭氧回收等问题都与低NOX浓度有关，比最初估计的危险要大得多。环保技术设备制造商推出了各种技术方法来满足极低的指标，其中许多并不是真正成熟的技术。钢铁公司往往因为盲目或绝望而难以识别正确的决定。以2017年为例，在当地环保部门的倡议下，唐山某钢铁企业投资数亿元，在多家烧结厂建设湿式电除尘系统。湿法发电工程建成后，建成了一套半干法循环流化床系统。硫、粉尘符合标准，但由于配套脱硝工艺选择不当，氮氧化物不符合标准，企业仍不符合超低排放要求。随着环境问题在世界范围内变得越来越重要，世界各国都在加强环境管理。我国制定并实施了一批技术法律、法规、规划和政策。

 

3.火电厂脱硝精密喷氨系统的运行分析和优化

 

3.1优化脱硝系统内流场分布

 

考虑到牵引力、重力、浮力、saffman升力和magnus力对烟尘的作用，进行流场模拟实验和烟气浓度场模拟，根据实验结果重新安装圆弧导流板和直段导流板。烟氨混合物经导流板引导后流入圆盘静态混合器。在垂直烟道中安装由14组圆盘静态混合器组成的混合器。每组圆盘静态混合器按不同角度固定安装5个圆盘，布置在垂直烟道下部进口处。垂直烟道中的烟尘在圆盘静态混合器之间以及圆盘与远锅炉侧烟道壁之间的通道中形成了烟尘丰富的现象，改善了烟道内气流死区的漩涡现象。

 

3.2加强烟气污染物处理技术优化

 

在火电厂的生产过程中，由于煤炭是生产电力的主要原料，控制煤炭的燃烧质量是保护环境污染的关键和基础。当然，烟气污染物的处理技术也非常重要。最好根据火电生产的原材料、设备和技术水平选择有效控制污染物的方法，在控制过程中结合脱硫脱硝技术，控制烟气污染，减少脱硫脱硝的再污染。

 

3.3稀释风源头改造

 

在改造实施过程中，首先在锅炉零米内增加两个稀释风机和管道。自然环境中的冷空气可通过新的稀释风机送入烟气换热器管箱。稀释风进入烟气换热器入口后，均匀分配到SCR反应器出口烟道内的12个分支管中。稀释风与烟气充分换热，吸收12个分支管中的热量，使换热过程中氨的稀释温度达到所需值，确保氨在运输过程中不会发生结晶堵塞。换热器出口的热稀释风通过新的稀释风管进入氨混合器，氨混合器中的热风与氨供应管中的氨混合，最后通过喷氨格栅将热风与氨混合物喷入烟道。

 

3.4喷氨自动投入的优化策略

 

严格控制喷氨流量的准确性。在喷氨自动投入的应用过程中，容易受到各种因素的限制，极大地影响了测量结果的准确性。因此，在测量喷氨流量时，需要对流量的准确性进行全面、全面的分析。但在安装流量计时，安装人员未按规范流程安装，严格分析介质流量，导致流量计安装不合理，后期应用过程中流量计堵塞，影响测量结果的准确性。在安装差压变送器时，也会出现很多问题，比如将接口方向连接到相反的位置，这样在测量喷氨流量时就无法保证测量结果的准确性。对于这类问题，可以通过单体调试妥善处理，以保证测量结果的准确性。此外，氨气流量计的应用对环境温度也有明确的要求。因此，要保证设备的稳定运行，需要做好两个方面：一方面，在调试相关设备的过程中，应及时采取措施有效解决存在的问题；另一方面，实时监控氨流量，全面分析产生的数据。如果实际数据与理论规定的数据存在较大误差，应及时找出问题原因，采取相应的解决方案，尽量减少两者之间的误差。这样才能保证设备长期保持良好的运行状态。

 

结束语

 

通过不断创新和技术开发，有效开发火电厂烟气脱硫硝化综合技术已成为控制烟气污染的重要措施之一。但由于某些技术水平低、成本高，许多技术无法得到有效应用。因此，需要加强相关技术研究，纠正技术缺陷，促进环境治理。