氮氧化物（NOx）是一種大氣污染物，它會和空氣中的水結合，促進酸雨的形成；也會和其他污染物在一定條件下產生光化學煙霧，影響能見度；它還參與臭氧層的破壞， 氧化亞氮在高空同溫層中會破壞臭氧層，使較多的紫外線輻射到地面， 增加皮膚癌的發病率。目前，我國的主要發電形式是基于燃煤的火力發電方式，占整個電能裝機容量60%以上，的大污染源就在于燃煤電廠的煙氣排放，統計數據顯示，2007年我國火電廠排放的氮氧化物總量已增至840萬噸。據0預測，若不控制，2020年我國氮氧化物排放總量將達到3000萬噸。隨著當局政府和民眾對環保重視程度的不斷提升，國家氮氧化物排放政策標準日趨嚴格，國家2011年新發布的標準中再一次提高了對火電廠氮氧化物的排放標準要求。建設電廠在滿足社會能源需求的同時，應當加強對燃煤電廠氮氧化物排放在有效控制，減少空氣污染，減輕氮氧化物排放給人類的生活環境帶來的嚴重危害。因此，必須嚴格控制燃煤電廠氮氧化物的排放量，脫硝技術就顯得尤為重要。

1 脫硝技術概況

目前，我國對于燃燒產生的控制方法按燃燒前后處理時序的不同分為三大類：燃燒前、燃燒中以及燃燒后脫硝[1]。

燃燒前脫硝就是減少燃料中的氮成分或者是使用含氮量低的燃料，減少生成量，主要有兩種方法：加氫和洗選。加氫脫硝的原理是使原料煤中烯烴、芳烴選擇性加氫飽和、將原料煤中的硫、氮、氧等非烴化合物氫解以及讓原料煤脫除金屬和瀝青等雜質[2]。洗煤和選煤是指通過洗選出去或減少原煤中所含的灰分、矸石、硫、氮等雜質，并根據煤種、灰分、熱值和粒度將其按分成不同等級的煤以滿足不同場景的需求[2]。但是這兩種方法技術要求和成本較高，實用性不強。

燃燒中脫硝是指在燃燒過程中通過改進燃燒方式和生產工藝來降低鍋爐內的生成量，也就是低燃燒技術。常用的燃燒中脫硝技術主要有低過量空氣燃燒（LEA）、空氣分級燃燒、采用低燃燒器、煙氣再循環技術等。任何一個燃燒中脫硝技術的原理都是基于以下三個方面考慮：一是，降低火焰溫度，防止形成局部高溫區；二是，在減小過量空氣系數和氧氣濃度，使煤 粉在缺氧條件下燃燒；三是，減少煙氣在高溫區的停留時間。燃燒中脫硝方法能減少20%～80%的的生成，技術簡單、費用較低，但由于爐內低燃燒技術的局限性，使得生成的控制效果不太。因此，在電廠中，一般是利用它作為脫硝技術，配合煙氣脫硝使用。

燃燒后脫硝是指對燃燒后產生的煙氣進行處理，即在煙道尾部加裝脫硝裝置，將煙氣中的還原或者吸附的方法，又稱煙氣脫硝技術。煙氣脫硝技術按反應劑的形態不同分為濕法脫硝和干法脫硝。濕法是指反應劑為液態，通過O2、ClO2、KMnO2把氧化為NO2，然后用水或堿性溶液吸收NO2來達到脫硝的目的，包括水吸收法、酸性吸收法、液相還原吸收法等，但是濕法脫硝產生的二次污染產物難以處理，電廠一般不使用濕法脫硝。干法是指反應劑為氣態的工藝技術，有選擇性催化還原法（Selective Catalytic Reduction，SCR）、選擇性非催化還原法（Selective Non-Catalytic Reduction，SNCR）等。燃燒后脫硝是當前工業應用多廣泛的脫硝方法。

2 SCR原理及其工藝流程

目前商業應用為廣泛的煙氣脫硝技術為選擇性催化還原（SCR）脫硝工藝。SCR工藝是美國Eegelhard公司發明的，但是其工業化實現則是在20世紀70年代由日本完成的。

2.1 SCR反應原理

SCR的基本原理利用還原劑（NH3）和金屬催化劑在一定溫度條件下，“選擇性”地與發生反應，將煙氣中的還原為氮氣和水[2]。其主要反應方程式如下：

2.2 SCR脫硝工藝流程

SCR系統一般是由氨儲存系統、氨/空氣噴霧系統、催化反應器系統、省煤器旁路、SCR旁路、檢測控制系統等組成[3]。其工藝流程如下：液氨罐車將液氨運送到液氨儲罐，再由蒸發器將其蒸發成氨氣，再將氨氣加熱到常溫，送入氨緩沖槽中備用。運行時，將緩沖槽的備用氨氣減壓，再由氨/空氣混合器將氨氣與空氣混合，送入煙道內的噴氨格柵，再通過靜態混合器將其與煙氣充分混合，后進入到SCR反應器中。混合充分后的還原劑和煙氣在催化劑的作用下發生反應，去除。

用SCR脫硝系統脫硝，脫除率通常很高，只要噴入量合適，噴入到煙氣中的氨幾乎*和煙氣中的反應。僅有一小部分氨發生了氨逃逸。一般來說，對于新建的SCR脫硝系統，氨逃逸量很低。但是，隨著使用時間的增加，催化劑表面會出現堵塞、被飛蓋、失活等現象，會是的氨的逃逸量急劇增加。因此，為了達到國標中的排放要求，此時應該增加反應器中噴氨量。在電站鍋爐脫硝工程上，反應器一般安裝于空預器和省煤器300-400°C之間的位置。

SCR法脫硝效率可達90%，工藝設備緊湊、運行可靠，無二次污染、對鍋爐本身運行沒有影響，因而成為市場上應用多、技術成熟的煙氣脫硝技術。

3 SNCR技術原理及其工藝流程

3.1 SNCR反應原理

SNCR的原理是在煙氣的高溫區（850～1100）加入還原劑，還原劑在不需要催化劑情況下就可以迅速與反應生成氮氣和水。當溫度合適時，SNCR的反應方程式如下：

一般，工業上使用的還原劑有尿素、氨、焦爐氣、煉油廠尾氣。

3.2 SNCR工藝流程

SNCR脫硝系統主要由氨水接收與儲存系統、氨水輸送與混合系統、計量分配與噴射系統、壓縮空氣系統、PLC自動控制系統、安全防護系統等組成[4-5]。還原劑以尿素為例，將儲倉中的尿素粉末用電動葫蘆吊裝輸送到溶解罐里，用除鹽水將其溶解成質量濃度為40%～60%的尿素溶液，再由給料泵輸送到尿素溶液儲罐。儲罐中的尿素溶液經由供液泵、計量與分配裝置等進入尿素噴槍，并噴入氨點。霧化后的尿素溶液在絕熱分解室分解為NH3，氨噴射系統將NH3噴入煙氣脫硝系統，后送達鍋爐。

SNCR以鍋爐爐膛為反應器，可以通過改造鍋爐來實現脫硝。與SCR技術相比，SNCR技術沒有SCR技術不需要用到催化劑，優點在于投資與運行成本少、SO2/SO3轉化率小、安裝簡便、建設周期短，但是SNCR煙氣脫硝技術的脫硝效率受鍋爐結構尺寸影響很大且沒有SCR的高，一般為30%～80%。

4 燃煤電廠煙氣脫硝技術的發展方向

當前，我國對于電量需求的不斷增加，電廠也必然會獲得進一步的發展壯大，而隨著電廠的不斷發展，其煙氣的脫硝技術也理應得到相應的，這種發展趨勢主要取決于以下兩個方面：

1）隨著電廠的不斷興建和生產，其排出的煙氣必然會越來越多，尤其是面對著污染越來越嚴重的大氣環境來說，加強對于電廠煙氣脫硫脫硝技術的研究更是極為必要，這也是社會發展過程中對于電廠所提出的一個必然要求，任何一個電廠都應該切實履行好自身的這一職責，進而為環境的保護做出應有的貢獻；

2）針對電廠進行煙氣脫硝處理也是今后電廠發展中其自身的一個必然要求，因為脫硝技術已經成為了電廠生產過程中*的一個方面，因此，對于這一環節來說，如何促使其更好的發揮應有的作用就顯得更為重要，并且做好了煙氣脫硝技術的應用也能夠有助于提升電廠的聲譽，促使電廠獲得更好地發展，此外，電廠煙氣脫硝技術的不斷發展還能夠有助于電廠生產成本的降低，提高經濟效益。

基于當前我國脫硝工藝的現狀，作者再次提出如下建議：

1）加強技術引進、加深對于電廠煙氣脫硝技術理論的研究。一方面，通過技術引進和技術合作，引進。另一方面，加強技術研發，加強新技術和聯合技術的開發，加深對脫硝技術的研究，力爭有所突破[6]；

2）加強對于化人才的培養。化人才的實踐技術能力的提升，有利于電廠煙氣脫硝技術的實際運行效果；

3）煙氣脫硝技術所用設備的更新換代也是未來發展中一個重要的研究方向。設備的更新能夠在較大程度上降低電廠煙氣脫硝技術成本，并且對于電廠煙氣脫硝效果也能夠起到一定的積極作用；

4）電廠煙氣集成脫硫、脫硝技術的研究必然會成為今后電廠環保研究的一個重點方向，隨著國家對環境保護力度的加大，電廠煙氣脫硫和脫硝都是治理的重中之重。若能針對這兩者進行集成處理，應該能夠更好的降低成本、提率。

5 結束語

隨著人們環保意識的增強，煙氣脫硝是電廠發展的一個重要問題，我國作為大的煤炭生產國和消費國，特別容易給大氣造成污染，加強對氮氧化物的治理勢在必行。然而，我國的煙氣脫硝技術研究尚不成熟，大多仍是引進國外的，因此，我們需要加深對脫硝技術的研究，改善現有工藝，提高脫硝效率。