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我國大氣環(huán)境保護(hù)形勢嚴(yán)峻，以可吸入顆粒物(PMIO)、細(xì)顆粒物(PM2.5)為特征污染物的區(qū)域性大氣環(huán)境問題日益突出，損害人民群眾身體健康。隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的深入推進(jìn)，能源資源消耗持續(xù)增加，大氣污染防治壓力繼續(xù)加大。為切實改善空氣質(zhì)量，有的地方陸續(xù)列出了相應(yīng)措施。天然氣分布式能源系統(tǒng)(以下簡稱分布系統(tǒng))作為天然氣的一種清潔利用方式，并作為改善大氣質(zhì)量的一種有力措施逐漸得到認(rèn)可[1-5]。分布系統(tǒng)一般安裝在用戶附近，因此污染物排放情況成為用戶的關(guān)注焦點。本文分別對微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組(以下分別簡稱微燃機(jī)組、內(nèi)燃機(jī)組)的排放特性(針對氮氧化物)進(jìn)行分析，并對內(nèi)燃機(jī)組的煙氣脫硝方案進(jìn)行探討。 1　排放特性 ①微燃機(jī)組 微燃機(jī)組的基本工作原理是空氣經(jīng)壓縮機(jī)增壓后與天然氣在燃燒室內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的高溫高壓煙一氣推動透平做功帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。作為較早研發(fā)也是目前比較成功的微燃機(jī)組之一——Capstone系列微燃機(jī)組，集透平、回?zé)崞鳌⒖諝廨S承、高速永磁發(fā)電、超低排放、高度集成的數(shù)字電力轉(zhuǎn)換技術(shù)于一體。該系列微燃機(jī)組只有一個運動部件，結(jié)構(gòu)緊湊，采用空氣冷卻，無需潤滑油及冷卻液，運行維護(hù)費用低，燃料適應(yīng)性強(qiáng)，可實現(xiàn)模塊化組裝，煙氣余熱具有較高的利用價值。由于采用稀薄燃燒技術(shù)，使得氮氧化物排放體積分?jǐn)?shù)低于9×10-6，可滿足嚴(yán)格的環(huán)保要求，無需進(jìn)行脫硝處理。 ②內(nèi)燃機(jī)組 內(nèi)燃機(jī)組的基本工作原理是將燃?xì)馀c空氣混合，在氣缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的高溫高壓煙一氣推動活塞做功，再通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)或其他機(jī)構(gòu)將機(jī)械功輸出，驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電。往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)組的組成部分主要有曲柄連桿機(jī)構(gòu)、缸體和缸蓋、配氣機(jī)構(gòu)、進(jìn)排氣系統(tǒng)、燃?xì)庀到y(tǒng)、點火系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、起動裝置、發(fā)電機(jī)等，若為增壓內(nèi)燃機(jī)組還配有增壓系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型內(nèi)燃機(jī)組的氮氧化物排放質(zhì)量濃度(以煙氣中含氧量為5％計算，以下計算條件相同)為500mg／m3，若采用稀薄燃燒技術(shù)，控制氣缸內(nèi)溫度，氮氧化物排放質(zhì)量濃度可控制在250mg／m3左右。GB l6297—1996《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，新污染源氮氧化物允許排放質(zhì)量濃度為240mg／m3，新污染源解釋為：1997年1月1日起設(shè)立(包括新建、擴(kuò)建、改建)的污染源。因此，對于氮氧化物排放指標(biāo)要求較高的場所(如醫(yī)院、商務(wù)區(qū)、居住區(qū)等)，需要增設(shè)煙氣脫硝裝置。 2　脫硝方案 以MWM TCG2032V12型內(nèi)燃機(jī)組(以下簡稱MWM內(nèi)燃機(jī)組)在某能源中心項目的應(yīng)用為例，內(nèi)燃機(jī)組的發(fā)電功率為3199kW，氮氧化物排放質(zhì)量濃度為250mg／m3。 ①氮氧化物排放速率限值 根據(jù)GB 3095—1996《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，該項目所在地為二類區(qū)(城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定的居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū))，應(yīng)執(zhí)行二級標(biāo)準(zhǔn)。 3　結(jié)論 ①對于微燃機(jī)組分布系統(tǒng)，由于氮氧化物排放指標(biāo)低，無需增設(shè)煙氣脫硝裝置。對于內(nèi)燃機(jī)組分布系統(tǒng)，當(dāng)使用場所對氮氧化物排放指標(biāo)要求較嚴(yán)格時，需要增設(shè)煙氣脫硝裝置。 ②內(nèi)燃機(jī)組分布系統(tǒng)煙氣脫硝可采用SCR脫硝技術(shù)，為滿足SCR脫硝單元催化劑活性溫度要求，可采取設(shè)置煙氣一水換熱器、送風(fēng)機(jī)降低進(jìn)入SCR脫硝單元的煙氣溫度，并注意校核計算內(nèi)燃機(jī)組排氣背壓是否能克服改造后煙氣系統(tǒng)總阻力。