4。1 引言 15

4。2 原始方案模拟 15

4。3 优化方案模拟计算 16

4。4 优化方案小结 34

5 SCR系统还原剂控制技术优化 35

5。1 引言 35

5。2 SCR控制系统优化 35

5。4 优化方案小结 35

结 论 37

致 谢 38

参 考 文 献 39

1绪论

1。1 研究背景：

随着我国国民经济的高速发展，煤炭消耗量巨大，约占能源总消耗量的70%左右。我国具有缺油、少气、煤炭资源相对丰富的基本国情，因此我国电力行业以燃煤发电为主。根据近几年我国电力行业氮氧化物（NOX）排放量的数据统计(《全国环境公报(2014)》)，2014年我国工业企业154633家， NOX排放量为1404。8万吨，其中火电行业3288家，共排放NOX781。3万吨，占排放总量的55。62%，根据历年发布的数据统计来看，我国NOX的排放量逐年增长，火电厂污染问题日益突出，如果不加以有效的控制，会带来严重的环境破坏。

氮氧化物（NOX）是一种会破坏臭氧层、生态环境和危害人体健康的剧毒污染物。NOX主要由煤、石油、天然气等石化燃料的燃烧生成，由NO和NO2组成，其中NO占90%以上。NOX对血红蛋白的亲和力极强，一旦进入了血液便与血红蛋白牢固结合，使血液缺氧，引起支气管炎和肺气肿等疾病，还会促使早衰、支气管上皮细胞发生淋巴组织增生，甚至产生肺癌等症状。NOX排放到大气中以后会促使O3形成，形成光化学烟雾，造成人眼红肿、喉痛咳嗽、皮肤潮红甚至心肺衰竭等症状。NOX遇水形成HNO3和HNO2，形成酸雨。NOX对植物也有危害，造成叶片坏死、变白、变黄或有褐色斑点[3]。

20世纪40年代出现光化学烟雾污染之后，世界各国开始进行NOX整治，我国随着NOX污染日益严重开始逐步重视并展开NOX整治工作。1991年我国颁布了《燃煤电厂大气污染物排放标准》(GBl3223—1991)，并于2011年进行了第三次修订，采取十分苛刻的排放标准，甚至在当前的技术、经济、资源条件下的限制难以实现。同时，随着我国法律的健全，环境保护相关法律体系也不断完善，相继颁布《中华人民共和国大气污染防治法》等法律法规[6]。

现阶段，我国可借鉴日本、德国以及美国等先进国家的经验，使国内相关规定及法律更加科学性、合理性以及针对性[5]。制定合理的法律、发展先进的控制技术，降低NOX的排放量是可持续发展的重中之重。

1。2 NOX控制技术：

为了保护生态环境，长久以来世界各国致力于发展先进技术来降低NOX的排放量。根据燃烧生命周期可以分为燃烧前脱硝、燃烧中脱硝和燃烧后脱硝三类[7]。

燃烧前脱硝就是使用低氮燃料，因为成本较高所以工程应用较少。

燃烧中脱硝普遍采用低NOX燃烧技术，工艺成熟、投资少且建设周期短，但脱硝效率一般低于40%，在如日本和德国等对NOX排放量控制严格的国家均先采用低NOX燃烧器降低一半NOX含量再结合燃烧后脱硝技术对烟气进行进一步脱硝[7，9]。论文网

燃烧后脱硝即为烟气脱硝技术，主要有SCR、SNCR、SNCR/SCR混合烟气脱硝技术，脱硝效率较高，在日本、美国、德国等国家得到广泛应用。SNCR技术是指把氨水或尿素还原剂喷入炉膛，其还原剂迅速分解生成NH3，而后与NOX反应生成空气中无害的N2和H2O，操作温度大约在1000℃左右，脱硝效率在25%～50%之间。SCR脱硝技术是指通过加入催化剂的手段，降低反应活化能，脱硝效率可以达到95%左右，操作温度在大约在400℃左右。这两种脱硝技术具体工艺比较如表1。1所示。SNCR/SCR混合烟气脱硝技术就是将还原剂喷入炉膛而后用逃逸氨与未脱除的NOX进行催化还原反应，进一步脱除NOX，其脱硝效率可达40%～80%[9,10]。