的转化率。

( 1) 利用改变燃烧条件的控制方法
降低空气比, 降低燃烧温度, 减少 NO

x

转化

率; 减少空气预热, 降低燃烧温度, 控制 NO

x

的生

成; 降低燃烧室热负荷, 即降低燃烧室气体温度,
从而控制 NO

x

生成。

( 2) 利用改变燃烧方式的控制方法
采用低 NO

x

燃烧器, 改变燃烧的空气的混合

方式, 控制 O

2

的浓度, 降低火焰温度, 缩短滞留时

间, 从而控制 NO

x

的生成; 采用二段燃烧法, 控制

燃烧温度而减少 NO

x

的生成; 采用烟气再循环燃

烧法, 一般循环比在 10% ~ 20% ; 炉内喷水或蒸
汽, 增加燃烧气的热容量, 降低燃烧温度, 从而降
低 NO

x

生成。

2. 2. 2 烟气脱硝技术

烟气脱硝 技术也有湿法脱 硝和干法 脱硝之

分, 主要有气相反应法、液体吸收法、吸附法、液膜
法、

微生物法等几类。

( 1) 气相反应法包括 3 类:
1) 电子束照射法和脉冲电晕等离子体法, 是

利用高能电子产生自由基将 NO 氧化为 NO

2

, 再

与 H

2

O 和 N H

3

作用生成 NH

4

N O

3

化肥并加以回

收的方法。

2) 选择性催化还原法、选择性非催化性还原

法和炽热碳还原法, 是在催化或非催化条件下, 用

N H

3

、

C 等还原剂将 N O

x

还原为无害 N

2

的方法。

3) 低温常压等离子体分解法, 利用超高压窄

脉冲电晕放电产生的高能活性粒子撞击 N O

x

分

子, 使其化学链断裂分解为 O

2

和 N

2

的方法。

( 2) 液体吸收 N O

x

的方法较多, 应用较为广

泛。NO

x

可以用水、碱溶液、稀硝酸、浓硫酸等吸

收。但是, 由于 NO

x

及难溶 于水或碱溶液, 因而

湿法脱硝效率一般比较低。

( 3) 吸附法脱除 N O

x

。常用的吸附剂有分子

筛、

活性炭、

天然沸石、

硅胶及泥煤等, 其中有些吸

收剂如硅胶、

分子筛、

活性炭等, 兼有催化的性能,

能将废气中的 NO 催化氧化成 NO

2

, 然后可用水

或碱吸收而得以回收。吸附法脱硝效率高, 能吸
收 NO

x

, 但是因吸附量小, 吸附剂用量多, 设备庞

大, 再生频繁等原因, 应用不广泛。

( 4) 液膜法净化烟气是美国能源部能源技术

中心开发的一种脱硝技术。国外如美国、

加拿大、

日本等国对液膜法进行了大量的研究。液膜为含

水液体, 原则上对 NO

x

有吸附作用的液体都可以

作为液膜。

( 5) 微生物法烟气脱硝原理。其原理是适宜

的脱氮菌在有外加碳源的情况下, 利用 NO

x

作为

氮源, 将 NO

x

还原成最基本的无害的 N

2

, 而脱氮

菌本身获得生长繁殖。其中 NO

2

先 溶于水中形

成 NO

3

及 NO

2

再被生物还原为 N

2

, 而 N O 则是

被吸附在微生物表面后直接被微生物还原为 N

2

。

目前较为成熟的气相烟气脱硝技术有: 选择

性催化还原法( SCR) 技术、电子束照射法和脉冲
电晕等离子体法。液膜法和微生物法尚处于发展

阶段, 还不成熟。

2. 3

国内外脱硝技术的应用

目前脱硝效率最高、最为成熟的技术是选择

性催化剂还原法 SCR 技术, 美国、日本将该技术
作为主要的电厂控制 NO

x

技术。在美国 1998 年

颁布的 NO

x

SIP 指 令 时, EP A 预 计 将 安装 75

GW 的 SCR 系统, 至 今 大约 已 经 安 装 大约 60

GW。2002 年 日 本共 有 折 合总 容 量 大约 23. 1

GW 的 SCR 系统, 在欧洲大部分的大型电站都采
用 SCR 技术。但是, SCR 技术 也具有一 定的缺
点, 比如投资成本、运行成本较高; 催化剂活性、寿
命不够长, 价格较贵等问题。

2. 3. 1 美国脱硝技术应用

氮气化物( NO

x

) 是燃煤锅炉排放的一类主要

大气污染物, 许多国家都正在考虑实施严格的立
法以限制其排放。美国电厂的装机容量居世界首

位, 根据联合国 1994 年统计资料报道, 美国热电
厂的装机容量为 566 GW( 全部电厂的总功率为
770 G W ) , 由 热 电 厂 生 产 的 电量 为 2 325 488

GW # h( 全 部 电厂 的 总 生产 电 量 为 3 268 250

GW # h) 。

尽管近年来燃气 轮机发电站和燃用天

然气的锅炉有所增长, 美国的基本热能仍然是靠
煤粉锅炉发电机组提供的。美国电厂大都燃用优

质煤, 但煤粉锅炉出口烟气的 N O

x

质量浓度仍大

大超过同类型燃油、燃气锅炉的指标, 因此美国燃
煤电厂 NO

x

的排放 量亦为世界之最。表 2 列出

了美国电力系统燃煤锅炉按炉膛结构型式的分类

及 NO

x

排放量, 可以看出, 装有旋流式燃烧器的

固态排渣炉膛锅炉占功率份额 36. 9% , NO

x

排放

份额 最 大; 切 圆 火 炬 燃 烧 炉 膛 占 功 率 份 额

42 3% , N O

x

排放量次之, 占 32. 4% ; 这 2 种锅炉

对 NO

x

排放 影响明显。流化床炉膛 锅炉占功率

!

460

!

节能减排

! ! ! 电源侧行动

上海电力

2007 年第 5 期