2016NO.2
综述
粉煤灰综合利用
FLYASH COMPREHENSIVE UTILIZATION
燃煤电厂脱硝对粉煤灰性能和资源化利用影响研究现状
Research Situation of Effects of Coalfired Plant DeNOx on the Property and Utilization of Fly Ash
林茂松
（上海市建筑科学研究院，上海市200032）
摘要：简述了燃煤电厂燃烧中脱硝和烟气脱硝各类主流工艺特点，分析了脱硝工艺对粉煤灰基本性能的潜在影响，重点介绍脱硝粉煤灰资源化利用研究现状，为脱硝粉煤灰的安全利用提供参考。
关键调：脱硝；粉煤灰；性能；资源化利用
中图分类号：X773
文献标识码：B
文章编号：10058249(2016)02-0054-03
近年来民众对大气污染的防治日益重视，NO，减排已成电力行业发展共识，全国燃煤电厂的脱硝工作正大规模地开展，通过脱硝工艺处置后的烟气NOx含量降低至100mg/m”以下[1]。但与烟气脱硫带来脱硫石膏处置难题类似，燃煤电厂脱硝可能导致氮污染物由烟气中转移至其他物相。其中燃烧温度、脱硝剂等工艺参数的改变可能导致脱硝后粉煤灰的物化性能发生变化，进而影响其后端的资源化利用。近年来随着脱硝工艺集中上马，脱硝粉煤灰在应用过程中的异常问题逐渐显现，具体表现为粉煤灰具有氨味，配制的混凝土初凝后持续冒泡等[2]。但当前国内对于燃煤脱硝的研究主要集中于如何通过优选脱硝剂[3]、优化脱硝工艺参数(4-5]以提高脱硝效率，降低运行成本，而脱硝工艺对脱硝粉煤灰基本性能及其后续应用的影响缺乏深人了解，脱硝粉煤灰暂以传统的粉煤灰资源化利用途径方式进行处置，其安全隐患未引起足够重视。
1主流脱硝工艺
NOx根据生成来源的不同可以分为燃料型NO，热力型NO,和快速型NO,。燃料型NO，由燃料中的氮化物热分解后氧化产生，该类NOx占总量的75%~ 90%[6],影响燃料型NO，生成的因素有燃料的含氮量、燃料挥发分含量、燃烧温度、着火阶段氧浓度等。热力型NO，是燃烧时空气中N，和O，在炉高温下
基金项目：上海市科学技术委员会（14231201400）
收稿日期：2015-11-29·54·
万方数据
生成的，影响热力型NO，生成的因素主要有燃烧温度、N，和O，反应时的浓度、停留时间等。快速性NO，是燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基和空气中氨气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用以极快的速度生成，快速型NO，在燃烧过程中的生成量很小，影响快速型NO，的主要因素有空气过量系数和燃烧温度。
根据NO，的生成机理，燃煤电厂脱硝工艺可分为燃烧前、燃烧中、燃烧后脱硝三类。燃烧前脱硝主要是通过化学生物方法降低煤中含氮组分，但成本太高，工程应用很少。自前工程应用广泛的脱硝技术主要是燃烧中低氮燃烧技术和烟气脱硝技术。
低氨燃烧技术即通过改变燃烧条件来降低NO 的生成，主要的低氮技术有低过量空气系数燃烧、空气分级燃烧、燃料分级燃烧、浓淡燃烧、烟气再循环、低 NOx燃烧器等。不同低氮燃烧技术工艺见表1，其普遍特点是锅炉容易改造，投资费用相对较低，但仅仅采用低氮燃烧技术很难满足严格的NO，排放控制要求。
表1低氮燃烧技术特点[1]
名称
特点
低过量空气系数燃烧空气过量系数小
空气分级燃烧燃料分级燃烧
浓淡燃烧烟气再循环低NOx燃烧器
空气分级人腔燃料分级人腔
部分燃料富氧燃烧，
部分缺氧燃烧尾气一部分循环进人炉腔
不足
热损失大，降低锅炉效率热损失大，结渣，离蚀热损失大，结渣，腐蚀 NOx降低效率不高
费用高
温度，特殊设计的燃烧器结构复杂，易结资，腐改变风煤比，降低燃烧