氮氧化物(NOx)是大氣主要污染物之一，在大氣污染物中，90%以上的氮氧化物源于煤、石油、天然氣等燃料的燃燒，其中70%來自于煤的燃燒，而火電廠發(fā)電用煤又占了全國煤燃燒的70%。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，電力需求快速增加，燃煤鍋爐不斷擴建，用煤量顯著增加，“十二五”期間火電廠氮氧化物的排放總量將由2010 年的1050 萬噸增加到1200 萬噸，氮氧化物將會對中國大氣環(huán)境造成嚴重危害，控制氮氧化物的排放迫在眉睫，脫硝也成為“十二五”期間的工作重點。

　　本文根據(jù)“十二五”規(guī)劃的要求，介紹了現(xiàn)有火電廠脫硝工藝技術及北京利德華福電氣技術有限公司高壓變頻器的應用，并對高壓變頻器的特點做出詳細介紹，最后點出了我國火電廠煙氣脫硝目前處于高速發(fā)展時期，因此帶來脫硝風機變頻改造的市場非常巨大。

　　一、中國脫硝業(yè)務的發(fā)展

　　2012年9月21日，環(huán)保部、國家質(zhì)檢總局聯(lián)合發(fā)布了新的《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)，要求從2012年1月1日起，新建火電機組氮氧化物排放量達到100毫克/立方米;從2014年7月1日起，除特殊機組排放量要求達到200毫克/立方米外，其余也均要求達到100毫克/立方米。

　　與此相應，《“十二五”節(jié)能減排規(guī)劃》中明確規(guī)定了氮氧化物減排指標，其中，火電、水泥兩大行業(yè)氮氧化物排放量要求分別削減29%和12%;到2015年，完成4億千瓦現(xiàn)役燃煤機組脫硝設施建設，對7000萬千瓦燃煤機組實施低氮燃燒技術改造，燃煤機組脫硝效率達到75%以上。

　　新標準的實施為脫硝行業(yè)帶來巨大市場。

　　二、電廠煙氣脫硝工藝介紹

　　目前主要應用的脫硝工藝分為干法煙氣脫氮和濕法煙氣脫氮兩大類。其中干法煙氣脫氮有兩個主要的方法：即選擇性催化還原法(SCR法)和選擇性非催化還原法(SNCR法)。

　　2.2 SCR脫硝化學反應原理：

　　SCR脫硝技術是指在催化劑的作用下，還原劑(氨氣)與煙氣中的氮氧化物反應生成無害的氮和水，從而去除煙氣中的NOx。 選擇性是指還原劑NH3和煙氣中的NOx發(fā)生還原反應，而不與煙氣中的氧氣發(fā)生反應。

　　4NH3 + 4NO + O2 ----> 4N2 + 6H2O

　　8NH3 + 6NO2 ----> 7N2 + 12H2O

　　SCR催化劑一般是將V2O5(五氧化二釩)、WO3(三氧化鎢)及MoO3(氧化鉬)負載在TiO2(二氧化鈦)載體上。催化劑活性溫度一般為350-430 ºC

　　.3SCR煙氣脫硝工藝流程

　　SCR工藝系統(tǒng)主要由脫硝反應器、煙道系統(tǒng)、氨儲存供應系統(tǒng)、氨噴射系統(tǒng)、吹灰系統(tǒng)等組成。

　　液氨儲存于液氨儲罐，經(jīng)過蒸發(fā)器蒸發(fā)為氣氨，送到反應器區(qū)，與稀釋空氣混合均勻并噴入脫硝系統(tǒng)。充分混合后的還原劑和煙氣在SCR反應器中催化劑的作用下發(fā)生反應，去除NOx。

　　工藝流程圖如下：

　　三、利德華福高壓變頻器原理及功能特點

　　3.1 高壓變頻器原理

　　HARSVERT-VA系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用單元串聯(lián)多電平技術，屬高-高電壓源型變頻器，直接6、10KV輸入，直接6、10KV高壓輸出。變頻器主要由移相變壓器、功率模塊和控制器組成。

　　輸入側(cè)移相變壓器將網(wǎng)側(cè)高壓變換為副邊的多組低壓，各副邊繞組在繞制時采用延邊三角接法，相互之間有一定的相位差。這種多級移相疊加的整流方式，消除了大部分由獨立功率單元引起的諧波電流，大大改善網(wǎng)側(cè)的電流波形，使變頻器網(wǎng)側(cè)電流近似為正弦波;無需濾波裝置，輕松滿足標準對諧波的要求;無需補償裝置，網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)0.95。

　　功率模塊為基本的交-直-交單相逆變電路，整流側(cè)為二極管三相全橋，通過對IGBT逆變橋進行正弦PWM控制，可得到單相交流輸出。每個功率模塊結(jié)構(gòu)及電氣性能上完全一致，可以互換。

　　控制器由高速單片機處理器、人機操作界面和PLC共同構(gòu)成。人機操作界面解決高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)本身和用戶現(xiàn)場接口的問題，提供友好的全中文監(jiān)控界面，使用方便、快捷，同時可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控和網(wǎng)絡化控制。內(nèi)置PLC則用于柜體內(nèi)開關信號的邏輯處理，可以和用戶現(xiàn)場靈活接口，滿足用戶的特殊需要。

　　3.2 北京利德華福高壓變頻器功能特點介紹

　　變頻模塊柜變壓器柜控制器柜

　　從以下四個方面介紹北京利德華福電氣技術有限公司HARSVERT-VA系列高壓變頻器的功能特點：

　　Ø可靠性：

　　•采用DSP無速度傳感器的矢量控制技術，讓控制更精準，能夠?qū)崿F(xiàn)低速大轉(zhuǎn)矩負

　　載啟動和運行;

　　•具備旋轉(zhuǎn)中再啟動功能，變頻器可自動搜索跟蹤電動機轉(zhuǎn)速按照設定加減速時間恢

　　復正常運行狀態(tài)(即轉(zhuǎn)速跟蹤技術)，保證機組安全運行不跳閘。

　　•超強的抗電網(wǎng)波動能力，-35%——+15% U維持運行，不停機;

　　•變頻故障分級保護，具有完善的電機和變頻器保護功能;

　　•高低壓徹底隔離， 設計安全可靠;

　　•控制電源冗余設計，保證變頻器運行穩(wěn)定。

　　Ø高效性

　　&#8226;采用單元串聯(lián)多電平，THDI<3%，高于國標、IEC標準;

　　&#8226;dv/dt小，無須輸出濾波器，可長距離輸出;

　　&#8226;變頻器網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)>0.95，無需補償;

　　&#8226;整機效率≥96%(含變壓器)。

　　&Oslash;便捷性

　　&#8226;變頻正面維護結(jié)構(gòu)，模塊推拉結(jié)構(gòu)，控制板插框式結(jié)構(gòu),維護方便;

　　&#8226;7寸彩色觸屏，全中文界面，可故障定位，具備自動調(diào)度功能;

　　&#8226;數(shù)據(jù)及操作記錄追憶功能。

　　&Oslash;靈活性

　　&#8226;可實現(xiàn)就地和遠程監(jiān)控;

　　&#8226;支持多種通訊協(xié)議Modbus、TCP/IP、Profibus;

　　&#8226;可定制多樣化的工頻旁路切換柜，最大程度滿足用戶的生產(chǎn)需求;

　　&#8226;內(nèi)置PLC，具備PID調(diào)節(jié)功能，可通過脫硝風道的壓力自動調(diào)節(jié)變頻器轉(zhuǎn)速;

　　&#8226;模塊化設計，有專業(yè)的變頻系統(tǒng)解決方案，如空水冷散熱整體解決辦法。