SCR煙氣脫硝技術簡介與應用

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

　　1）SCR脫硝反應

　　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轉化為氮氣和水。在通常的設計中，使用液態(tài)無水氨或氨水（氨的水溶液），無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反應器上游的煙氣中。

　　在SCR反應器內，NO通過以下反應被還原：

　　4NO+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O

　　6NO+4NH₃→5N₂+6H₂O

　　當煙氣中有氧氣時，反應第一式優(yōu)先進行，因此，氨消耗量與NO還原量有一對一的關系。在鍋爐的煙氣中，NO₂一般約占總的NO_X濃度的5%，NO₂參與的反應如下：

　　2NO₂+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O

　　6NO₂+8NH₃→7N₂+12H₂O

　　上面兩個反應表明還原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。有一小部分氨不反應而是作為氨逃逸離開了反應器。一般來說，對于新的催化劑，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，氨逃逸量就會增加，為了維持需要的NO_X脫除率，就必須增加反應器中NH₃/NO_X摩爾比。當不能保證預先設定的脫硝效率和（或）氨逃逸量的性能標準時，就必須在反應器內添加或更換新的催化劑以恢復催化劑的活性和反應器性能。從新催化劑開始使用到被更換這段時間稱為催化劑壽命。

　　2）SCR技術主要影響因素

　　在SCR系統(tǒng)設計中，最重要的運行參數(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。

　?。?）煙氣溫度是選擇催化劑的重要運行參數(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。

　　（2）煙氣流速、煙氣流速直接影響NH₃與NO_X的混合程度，需要設計合理的流速以保證NH₃與NO_X充分混合使反應充分進行。

　　（3）當氧濃度增加催化劑性能提高到達到漸近值，但氧濃度不能過高，一般控制在2%～3%。

　?。?）氨逃逸是影響SCR系統(tǒng)運行的另一個重要參數(shù)，實際生產中通常是多于理論需要量的氨被噴射進入系統(tǒng)，反應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，在某一個氨逃逸量后達到一個漸進值。

　?。?）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)的正常運行，必須加以有效控制。

　　3）SCR在設計中的應用。

　　我司在脫硫脫硝事業(yè)上，充分與清華大學，東南大學和遠達環(huán)保展開密切合作，借助其技術優(yōu)勢和研發(fā)力量，成功研發(fā)了擁有我司自主知識產權的新型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優(yōu)點。

　　（1）煙氣溫度：我司在這正常省煤器后接SCR脫硝設備，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；此技術獲得了實用新型發(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+導流裝置）：確保還原劑氣體均勻通過催化還原的催化劑層；材質為：不小于316L的鋼不銹鋼管材，Cr40的板材。此技術獲得了實用新型發(fā)明專利。

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

　?。?）脫硝反應罐的智能防爆系統(tǒng)；氨與空氣的混合比例應符合防焊規(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及重要部位，安裝檢測及自吸式引導空氣管，減低氨氣局部逃逸的不安全因素，同時進行緊急噴淋設備。控制系統(tǒng)向總控室報警，氨區(qū)報警指示燈亮。

　?。?）氨存儲區(qū)和制備區(qū)自動監(jiān)測報警及噴淋系統(tǒng)。

　?。?）結合目前市場上的脫硝反應器的現(xiàn)狀，我司設計了新型脫硝反應器，他具有結構簡單，便于檢修，工藝合理，占地面積小，脫硝效率高等優(yōu)點，具前已審請國家發(fā)明專利。

　　小結：現(xiàn)有的脫硝系統(tǒng)設計完全能夠滿足國家環(huán)保要求的標準，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，且達到國家環(huán)保要求?！皬拿考∈伦銎?，努力讓客戶感動”是紫光人辦事理念。希望用我們的誠心，信心給所有的用戶一個滿意的答復。