西安市环境保护产业协会副秘书长、高级工程师  王义林

一、工业锅炉脱硝任务艰巨

我国以燃煤为主的能源消费结构造成严重的大气污染。大气污染物中90%的SO₂和67%的NO_X来自煤炭的燃烧。大气中的SO₂和NO_X是引起酸雨的主要成份。“十一五”期间，我国的SO₂排放得到有效控制，国内的酸雨污染已经由硫酸型转移为硫酸型/硝酸型的复合型。据统计，2003年NO_X的排放量＞1600万吨，2005年为2200万吨，2010年达到2400万吨。酸雨中[ NO₃^— ]/[ SO₄^2— ]比值逐年上升，2003年仅为1/8，2006年为1/3，部分地区达到1/2。削减NO_X的排放量已被列入国家“十二五”约束性指标。目前对NO_X的控制尚处于试点和起步阶段，重点是电站锅炉的NO_X控制。

我国现有工业锅炉约60万台，年耗煤量约4亿吨，工业锅炉的脱硝起步较晚，除北京、广州少数城市开展了此项工作，绝大多数城市的工业锅炉脱硝尚未正式开展，工业锅炉的脱硝技术尚处于研发示范阶段。

二、燃煤工业锅炉NO_X的控制技术

控制燃煤锅炉NO_X排放的措施大体分为两大类：一类是通过燃烧技术的改造（包括采用先进的低NO_X燃烧器）降低NO_X的排放量；另一类是在锅炉尾部加装烟气脱硝装置。

1、燃烧优化降低NO_X 技术。

通过燃烧优化来降低NO_X的排放量，主要有以下几种途径：

（1）低过量空气燃烧（降低燃烧区氧浓度）；

（2）空气分级燃烧（降低燃料点火区氧浓度）；

（3）燃料分级燃烧（形成低氧环境还原已生成的NO_X）；

（4）烟气再循环（降低燃烧区氧浓度和燃烧温度）。

2、烟气后处理降低NO_X技术。

在锅炉尾部加装烟气脱硝装置控制NO_X排放量，目前有两种技术：一种是选择性催化还原法（Selective  Catalytic  Reduction），简称SCR；另一种是选择性非催化还原法（Selective  non—Catalytic reduction），简称SNCR。

（1）SCR法脱硝技术特点。SCR使用催化剂，利用还原剂（NH3、液氨、氨水、尿素）有选择性地与烟中的NO_X反应并生成无毒无污染的N₂和H₂O，NO_X脱除效率最高（超过90%），是当前NO_X控制技术中应用最广泛的技术。但是SCR技术需要使用昂贵的催化剂和建设单独的SCR反应器，其投资和运行成本在各种NO_X控制技术中最高。

（2）SNCR法脱硝技术特点。SNCR脱硝技术在锅炉炉膛适当的位置喷入含氮的还原剂，高温分解出NH₃，将烟气中的NO_X选择性地还原为N₂和H₂O，不需要催化剂，投资成本相对较低，以锅炉炉膛为反应器，不需要大的改造空间，改造简便。

三、燃煤工业锅炉NO_X控制的建议

我国烟气脱硝技术研究水平较低，电站锅炉的脱硝技术绝大多数为引进的SCR技术，且催化剂大多依赖进口。工业锅炉脱硝不同于电站锅炉，应积极开发燃煤工业锅炉的脱硝技术，支持建立示范工程进行现场研究。采用燃烧优化脱除NO_X的技术，成本低、改造方便，一些发达国家20世纪90年代主要推荐采用燃烧优化技术，但缺点是脱硝率较低。

根据工业锅炉炉膛结构燃烧方式特点，对炉膛内的流场和温度场合理组织和优化，适当设计喷射系统，开发适应工业锅炉负荷变化的SNCR技术，以提高脱硝率，是当前急需解决的课题。