日益严格的环保要求对氮氧化物(NOX)的排放提出越来越严格的要求。对于NOX的排放，可根据NOX产生的过程采用燃烧优化调整与燃烧后处理技术相结合的方式[1]进行有效地控制。目前，控制火电厂氮氧化物排放的方法主要有两大类，一是低氮氧化物燃烧技术，即在燃烧过程中控制氮氧化物的生成；二是烟气脱硝技术，即从烟气中脱除生成的氮氧化物[2]。广西某公司有2×75t/h+1×90t/h三台循环流化床锅炉和一台日处理450吨/天的黑液固形物碱回收锅炉，共用一条120米烟囱排放烟气。为了确保烟气氮氧化物达标排放，借鉴选择性非催化还原（SNCR）脱硝处理技术，采用尿素作为还原剂，尝试在原煤中掺入尿素进行炉内燃烧，发现在适当的炉膛温度（850℃～1150℃）下，尿素迅速热分解成NH3并与烟气中的NOX反应生成氮气、二氧化碳和水[1，3]，从而达到调节烟气氮氧化物排放的效果。

1　实验

1.1　原料

尿素，含氮量为46%，密度1.335g/cm3，熔点132.7℃。

入库河道河岸缓冲带是指河岸区域生长丰富植被的区域，是河道与农田的过渡区域，对溶质运移、泥沙滞留、栖息地营造等均具有良好的作用。因此，河岸缓冲带可看作入库河道的自然屏障。在入库河道生态建设中需结合河岸的断面形式，设置适宜的缓冲带，重点考虑缓冲带的宽度、长度、破碎度、优势植物种、植物分层数等。

1.2　实验方法

在煤仓上煤前的配煤阶段，每吨原煤中掺入尿素约1～1.3kg，利用装载机和吊车抓斗将尿素与煤掺配均匀。混合原煤经碎煤机破碎后输送到煤仓，由给煤机加入锅炉，煤与尿素混合均匀后一起进入循环流化床锅炉内燃烧。循环硫化床锅炉炉温一般在850℃以上，能满足尿素作为还原剂所需的温度。

1.3　SNCR脱硝的主要化学反应

以尿素作为还原剂需在850℃～1150℃的条件下进行，尿素迅速热分解成NH3并与烟气中的NOX反应生成氮气、二氧化碳和水。若反应温度过低，还原剂与NOX没有足够的活化，脱硝反应快速进行，导致脱硝效率降低。但温度过高，尿素本身也会被氧化成NOX，从需增加NOX的排放，脱硝效率也会下降。可见，脱硝效率与反应温度的关系为一条开口向下的抛物线，抛物线顶点左右两侧的区间即是温度窗口[1]。炉膛温度低于800℃时，还原反应速度比较缓慢以至于还原失去效果，绝大多数NH3没有发生反应，形成氨逃逸。当温度高于1200℃时，NH3更加易于被氧化成为NO。其化学反应方程式为：

为了进一步验证在原煤中掺尿素燃烧对烟气脱硝是否起到一定作用。12月18日该公司锅炉恢复开机生产，计划在原煤中先不添加尿素，通过调整原煤配比和锅炉的工艺操作，观察烟气氮氧化物排放的变化以及能否实现连续达标排放。因此，前3天（18～19日）原煤均不添加尿素，烟气含氧量明显偏高，达11%左右，烟气中NOX数据居高不下出现连续超标现象。为了确保氮氧化物达标排放，从12月21日起继续尝试在原煤中添加尿素，尿素添加量从50→150→175→225→300→450kg/d递增，到12月30日尿素增加量达450kg/d后，烟气NOX排放从12月31日后恢复连续正常达标排放。12月18日至30日期间烟气NOX连续超标，偶有SO2偏高的现象，如图2所示。对于SO2偏高的现象，经查原因是：停炉后，在清理脱硫塔时，发现主脱硫塔中间堆积很多渣，脱硫渣液得不到充分搅拌反应，影响脱硫效果，这是影响SO2数据波动的主要原因。经过长达15天的连续试验，通过调整原煤配比和锅炉的工艺操作，烟气氮氧化物排放的变化不大，不能实现连续达标排放，原煤中尿素添加量达450kg/d后，烟气含氧量有了明显下降，含氧量可控制达8%以下，烟气NOX排放值再次降到180mg/m3以下，而尿素的添加量多少，对烟气SO2排放影响不大。再次证明，在原煤中适当掺尿素燃烧对锅炉烟气有较好的脱硝效果，而且能确保循环流化床烟气氮氧化物稳定达标排放，减排治理效果显著。

随着采访深入，记者了解到，今天东川、祝国寺的宗教和谐局面，并非自然如此，而是近10多年来逐步形成。而这背后，离不开由政府推进的法治和管理。

 

总的反应式为：

原设计方案超前管棚，每2.0 m打一环，每环耗时2 d，累计耗时40 d，且工序衔接、原材料入场、施工设备更换、施工人员轮换等将耗费更多时间。本方案实际超前管棚（注浆）施工共25 d完成，且一次施工完成，节省工序衔接时间。

 

4) 超声功率。将艾渣经干燥后进行粉碎，精密称取0.5 g中粉(65目筛)，室温条件下，设定料液比1∶60(g∶mL)，乙醇体积分数为75%，提取时间为30 min，提取次数为1次，考察超声功率100 W、200 W、300 W、400W及500 W对艾渣总黄酮提取率的影响。总黄酮提取率计算方法同上。

 

2　结果与讨论

2.1　在原煤中掺尿素进行炉内燃烧对烟气氮氧化物排放的影响

综合以上因素考虑，建议：若需降低氮氧化物排放，每降低50～60mg/m3，则需在每吨原煤中掺入尿素约1～1.3kg进行控制，尿素与原煤须掺配均匀，掺配均匀会取得更好的脱硝效果。

  

图1 在原煤中掺尿素炉内燃烧对NOX、O2含量、SO2的变化曲线（试验1）

2.2　烟气含氧量对烟气氮氧化物排放的影响

已有研究发现，身体活动与健康之间存在着一定的剂量效应关系[44]。然而，通过对已有研究的梳理发现，身体活动对成功老龄化(生理、心理和社会活动)有积极影响，但尚缺乏对二者的剂量效应关系的探讨。即我们不知道产生成功老化效益所需要的最低身体活动量是多少，身体活动的时间、频率及强度等要素对成功老龄化的具体影响如何。未来研究应该借鉴剂量关系研究的经典范式，探究身体活动与成功老化的剂量效应关系，为实现成功老化提供更详细、可靠的锻炼指导支持。

  

图2 在原煤中掺尿素炉内燃烧对NOX、O2含量、SO2的变化曲线（试验2）

2.3　碱炉烟气对烟气氮氧化物排放的影响

采用SNCR脱硝技术原理，在循环流化床锅炉原煤中直接掺尿素进行炉内燃烧，以实现烟气脱硝，该试验结果表明，在锅炉原煤适当添加尿素对控制氮氧化物排放起一定作用，对烟气具有较好的脱硝效率。实验还发现：加入比例的变化不会对脱硫效率产生明显影响，但会取得脱硝效率的显著变化。优化锅炉煤种选择及配比，控制入炉煤的挥发分和水分，降低燃烧器区域的配风，防止原煤在炉膛内燃烧过快，可抑制NOX生成。优化锅炉碱炉配风，降低烟气含氧量，可抑制NOX生成。要优化锅炉和碱炉负荷，尽量避免锅炉负荷重、碱炉负荷低的现象，要保证两者均衡出力。在碱炉吹灰时，应适当降低锅炉负荷以控制烟气含氧量，防止烟气NOX折算后超标。

从1.1反应方程式可以看出，在适当的炉膛温度下NOX与还原剂（尿素）反应，生成无害的氮气、二氧化碳和水。但在式1.2中可以看出，在温度过高的情况下，尿素分解产生氨气也会被氧化成NOX，反而会增加NOX的排放。

3　讨论

因锅炉与碱炉共用烟囱排放烟气，怀疑烟气含氧量偏高可能是因碱回收锅炉工段操作不当引起。那么，究竟是锅炉含氧量偏高还是碱炉含氧量偏高造成烟囱含氧量偏高，最终致使烟气NOX超标排放呢？为了了解原因，在碱炉停炉检修、锅炉单独运行时。从烟气在线监测数据得知，锅炉单独运行时烟气含氧量比锅炉碱炉同时运行时更高，日平均值达10.4%以上。说明碱炉正常燃烧时对烟囱烟气含氧量偏高影响不大，循环流化床锅炉操作和低氮燃烧控制对烟气氮氧化物排放影响较大。但锅炉单独运行时烟气NOX排放值也有所下降，说明碱炉烟气对NOX排放有一定影响。

9月11日0：00　时开始在原煤中掺尿素450kg/d进行炉内燃烧脱硝试验，日耗煤量约430t/d。预计8：00时用到掺尿素的原煤，在线监测数据如图1所示。从图1可以看出，在烟气含氧量基本不变的情况下，烟气NOX排放值降到180mg/m3以下，比投加前降低约50mg/m3，烟气氮氧化物排放指标符合NOX≤200 mg/m3的排放要求。按此掺比连续投加，烟气NOX排放从9月11日至9月24日连续稳定达标排放，该公司锅炉于9月24日停炉。可见，在原煤中掺尿素燃烧对烟气脱硝效果显著，氮氧化物的排放基本稳定。而在刚投加尿素后二氧化硫有异常波动，经过一段时间的调整控制，SO2排放呈下降趋势，达到烟气净化目的。

参考文献：

[1]胡浩毅. 以尿素为还原剂的 SNCR 脱硝技术在电厂的应用[J]. 电力技术，2009，73(3)：22-28.

[2]周涛，刘少光，吴进明，陈成武，徐玉松. 火电厂氮氧化物排放控制技术[J]. 环境工程，2008，26(6)：82-85.

[3]邢国梁，宋正华，杨正平，俞进旺，王金艳.SNCR法脱硝工艺影响因素的初步探讨[C]. 中国硅酸盐学会环境保护分会学术年会论文集. 2009：345-347.

[4]牛星. 通过调整锅炉燃烧控制氮氧化物的排放[J]. 华中电力，2014，(3).