SCR煙氣脫硝技術(shù)簡(jiǎn)介與應(yīng)用

      近幾年來(lái)選擇性催化還原煙氣脫硝技術(shù)(SCR)發(fā)展較快，在歐洲和日本得到了廣泛的應(yīng)用，目前氨催化還原煙氣脫硝技術(shù)是應(yīng)用最多的技術(shù)。

　　1）SCR脫硝反應(yīng)

　　SCR脫硝系統(tǒng)是向催化劑上游的煙氣中噴入氨氣或其它合適的還原劑、利用催化劑將煙氣中的NO_X轉(zhuǎn)化為氮?dú)夂退?。在通常的設(shè)計(jì)中，使用液態(tài)無(wú)水氨或氨水（氨的水溶液），無(wú)論以何種形式使用氨，首先使氨蒸發(fā)，然后氨和稀釋空氣或煙氣混合，最后利用噴氨格柵將其噴入SCR反應(yīng)器上游的煙氣中。

　　在SCR反應(yīng)器內(nèi)，NO通過(guò)以下反應(yīng)被還原：

　　4NO+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O

　　6NO+4NH₃→5N₂+6H₂O

　　當(dāng)煙氣中有氧氣時(shí)，反應(yīng)第一式優(yōu)先進(jìn)行，因此，氨消耗量與NO還原量有一對(duì)一的關(guān)系。在鍋爐的煙氣中，NO₂一般約占總的NO_X濃度的5%，NO₂參與的反應(yīng)如下：

　　2NO₂+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O

　　6NO₂+8NH₃→7N₂+12H₂O

　　上面兩個(gè)反應(yīng)表明還原NO₂比還原NO需要更多的氨。

　　在絕大多數(shù)鍋爐及水泥窖中的煙氣中，NO₂僅占NO_X總量的一小部分，因此NO₂的影響并不顯著。

　　SCR系統(tǒng)NO_X脫除效率通常很高，噴入到煙氣中的氨幾乎完全和NO_X反應(yīng)。有一小部分氨不反應(yīng)而是作為氨逃逸離開(kāi)了反應(yīng)器。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于新的催化劑，氨逃逸量很低。但是，隨著催化劑失活或者表面被飛灰覆蓋或堵塞，氨逃逸量就會(huì)增加，為了維持需要的NO_X脫除率，就必須增加反應(yīng)器中NH₃/NO_X摩爾比。當(dāng)不能保證預(yù)先設(shè)定的脫硝效率和（或）氨逃逸量的性能標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就必須在反應(yīng)器內(nèi)添加或更換新的催化劑以恢復(fù)催化劑的活性和反應(yīng)器性能。從新催化劑開(kāi)始使用到被更換這段時(shí)間稱為催化劑壽命。

　　2）SCR技術(shù)主要影響因素

　　在SCR系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，最重要的運(yùn)行參數(shù)是煙氣溫度、煙氣流速、氧氣濃度、SO₂濃度、水蒸汽濃度、鈍化影響和氨逃逸等。

　　（1）煙氣溫度是選擇催化劑的重要運(yùn)行參數(shù)，在電力燃煤鍋爐脫硝使用的催化劑，一般在300℃～430℃。而鍋爐及水泥窖出口煙氣的溫度要小于這一數(shù)值。

　?。?）煙氣流速、煙氣流速直接影響NH₃與NO_X的混合程度，需要設(shè)計(jì)合理的流速以保證NH₃與NO_X充分混合使反應(yīng)充分進(jìn)行。

　?。?）當(dāng)氧濃度增加催化劑性能提高到達(dá)到漸近值，但氧濃度不能過(guò)高，一般控制在2%～3%。

　　（4）氨逃逸是影響SCR系統(tǒng)運(yùn)行的另一個(gè)重要參數(shù)，實(shí)際生產(chǎn)中通常是多于理論需要量的氨被噴射進(jìn)入系統(tǒng)，反應(yīng)后在煙氣下游多余的氨稱為逃逸，NO_X 脫除效率隨著氨逃逸量的增加而增加，在某一個(gè)氨逃逸量后達(dá)到一個(gè)漸進(jìn)值。

　?。?）水蒸汽濃度的增加使催化劑性能下降，催化劑鈍化失效也不利于SCR系統(tǒng)的正常運(yùn)行，必須加以有效控制。

　　3）SCR在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

　　我司在脫硫脫硝事業(yè)上，充分與清華大學(xué)，東南大學(xué)和遠(yuǎn)達(dá)環(huán)保展開(kāi)密切合作，借助其技術(shù)優(yōu)勢(shì)和研發(fā)力量，成功研發(fā)了擁有我司自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型SCR脫硝系統(tǒng)。我司新型SCR脫硝系統(tǒng)主要有以下幾方面技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。

　　（1）煙氣溫度：我司在這正常省煤器后接SCR脫硝設(shè)備，我司的煙氣熱交換系統(tǒng)阻力小，不易堵，便于檢修，熱交換效率高；此技術(shù)獲得了實(shí)用新型發(fā)明專利。最大限度的滿足催化劑使用的溫度要求。

　?。?）氨氣均勻噴入+煙氣混合器（氣流引流+導(dǎo)流裝置）：確保還原劑氣體均勻通過(guò)催化還原的催化劑層；材質(zhì)為：不小于316L的鋼不銹鋼管材，Cr40的板材。此技術(shù)獲得了實(shí)用新型發(fā)明專利。

　　（3）脫硝反應(yīng)器內(nèi)催化劑層的防堵，防結(jié)垢裝置；采用新型吹灰裝置，避免粉塵堵塞催化劑。使用此設(shè)備，催化劑堵塞的現(xiàn)象下降了80%。此技術(shù)獲得了實(shí)用新型發(fā)明專利。

　　（4）脫硝反應(yīng)罐的智能防爆系統(tǒng)；氨與空氣的混合比例應(yīng)符合防焊規(guī)定，一般氨氣濃度（體積百分比）不大于5%，采用在氨可能的泄漏點(diǎn)及重要部位，安裝檢測(cè)及自吸式引導(dǎo)空氣管，減低氨氣局部逃逸的不安全因素，同時(shí)進(jìn)行緊急噴淋設(shè)備?？刂葡到y(tǒng)向總控室報(bào)警，氨區(qū)報(bào)警指示燈亮。

　?。?）氨存儲(chǔ)區(qū)和制備區(qū)自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警及噴淋系統(tǒng)。

　?。?）結(jié)合目前市場(chǎng)上的脫硝反應(yīng)器的現(xiàn)狀，我司設(shè)計(jì)了新型脫硝反應(yīng)器，他具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于檢修，工藝合理，占地面積小，脫硝效率高等優(yōu)點(diǎn)，具前已審請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利。

　　小結(jié)：現(xiàn)有的脫硝系統(tǒng)設(shè)計(jì)完全能夠滿足國(guó)家環(huán)保要求的標(biāo)準(zhǔn)，滿足用戶的需要。并為用戶著想，盡可能減少用戶的每一分投資，且達(dá)到國(guó)家環(huán)保要求?！皬拿考∈伦銎?，努力讓客戶感動(dòng)”是紫光人辦事理念。希望用我們的誠(chéng)心，信心給所有的用戶一個(gè)滿意的答復(fù)。