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                                                 火电厂脱硝技术图解

脱硝技术

常见的脱硝技术中，根据氮氧化物的形成机理，降氮减排的技术措施可以分为两大类：

一类是从源头上治理。控制煅烧中生成NOx。其技术措施：①采用低氮燃烧器；②分解炉和管道内的分段燃烧，控制燃烧温度；③改变配料方案，采用矿化剂，降低熟料烧成温度。

另一类是从末端治理。控制烟气中排放的NOx，其技术措施：①“分级燃烧 SNCR”，国内已有试点；②选择性非催化还原法（SNCR），国内已有试点；③选择性催化还原法（SCR），目前欧洲只有三条线实验；③SNCR/SCR联合脱硝技术，国内水泥脱硝还没有成功经验；再加上烟气脱硝时烟气中的粉尘快速流动，会对脱硝喷枪造成磨损，所以还要考虑喷枪材质的耐磨性。④生物脱硝技术（正处于研发阶段）。

国内的脱硝技术，尚属探索阶段，还未进行科学总结。各种设计工艺技术路线和装备设施是否科学合理、运行是否可靠？脱硝效率、运行成本、能耗、二次污染物排放有多少等都将经受实践的检验。

                                                           脱硝技术具体可以分为：

燃烧前脱硝：

（1）加氢脱硝、

（2）洗选

燃烧中脱硝：

（1）低温燃烧、

（2） 低氧燃烧、

（3）FBC燃烧技术、

（4）采用低NOx燃烧器、

（5）煤粉浓淡分离、

（6）烟气再循环技术

燃烧后脱硝:

（1）选择性非催化还原脱硝（SNCR）、

（2） 选择性催化还原脱硝（SCR）、

（3）活性炭吸附、

（4）电子束脱硝技术

1. 选择性催化还原（SCR）脱硝技术

SCR脱硝工艺是利用催化剂，在一定温度下（270~400℃），使烟气中的NOx与来自还原剂供应系统的氨气混合后发生选择性催化还原反应，生成氮气和水，从而减少NOx的排放量，减轻烟气对环境的污染。

SCR反应过程中使用的还原剂可以为液氨、氨水（25%NH3）或者尿素 。

SCR脱硝工艺系统可分为液氨储运系统（液氨为还原剂）、氨气制备和供应系统、氨/空气混合系统、氨喷射系统、烟气系统、SCR反应器系统和氨气应急处理系统等。

SNCR脱硝效率在大型燃煤机组中可达 25%～40% ,对小型机组可达 80%。由于该法受锅炉结构尺寸影响很大，多用作低氮燃烧技术的补充处理手段。其工程造价低、布置简易、占地面积小，适合老厂改造，新厂可以根据锅炉设计配合使用。

而选择性催化还原技术（SCR） 是目前成熟的烟气脱硝技术, 它是一种炉后脱硝方法,早由日本于 20 世纪 60~70 年代后期完成商业运行,是利用还原剂（NH3, 尿素）在金属催化剂作用下, 选择性地与 NOx 反应生成 N2 和H2O, 而不是被 O2 氧化, 故称为“选择性”。目前世界行的 SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法 SCR 2种。此 2种方法都是利用氨对NOx的还原功能 ,在催化剂的作用下将 NOx （主要是NO）还原为对大气没有多少影响的 N2和水 ,还原剂为 NH3。北科环保的喷嘴按喷雾形状分为扇形喷嘴、实心喷嘴、空心喷嘴、液柱流喷嘴，单孔宝石切割水针，双孔宝石切割水针。

目前，在SCR中使用的催化剂大多以TiO2为载体，以V2O5或V2 O5 -WO3或V2O5-MoO3为活性成分，制成蜂窝式、板式或波纹式三种类型。应用于烟气脱硝中的SCR催化剂可分为高温催化剂（345℃～590℃）、中温催化剂（260℃～380℃）和低温催化剂（80℃～300℃），不同的催化剂适宜的反应温度不同。如果反应温度偏低，催化剂的活性会降低，导致脱硝效率下降，且如果催化剂持续在低温下运行会使催化剂发生损坏；许多纸浆和造纸厂、炼钢厂、电厂、垃圾焚烧厂和水泥厂都在各种应用中广泛利用空气雾化进行蒸发冷却。如果反应温度过高，NH3容易被氧化，NOx生成量增加，还会引起催化剂材料的相变，使催化剂的活性退化。目前，国内外SCR系统大多采用高温催化剂，反应温度区间为315℃～400℃。该方法在实际应用中的优缺点如下。

优点：该法脱硝，价格相对低廉，目前广泛应用在国内外工程中，成为电站烟气脱硝的主流技术。

缺点：燃料中含有硫分, 燃烧过程中可生成一定量的SO3。添加催化剂后, 在有氧条件下, SO3 的生成量大幅增加, 并与过量的 NH3 生成 NH4HSO4。NH4HSO4具有腐蚀性和粘性, 可导致尾部烟道设备损坏。虽然SO3 的生成量有限, 但其造成的影响不可低估。对于布袋除尘器来说，由于烟气温度在保证不湿底的条件下，烟气量减少，从而节省布袋。另外,催化剂现象也不容忽视。

脱硝工艺介绍

SNCR方法主要使用含氮的药剂在982℃附近的温度区域870～1200℃喷入含NO的燃烧产物中，发生还原反应，脱除NO，生成氮气和水。

由于在一定温度范围，有氧气的情况下，氮剂对NOx的还原，在所有其他的化学反应中占主导，表现出选择性，因此称之为选择性非催化还原。

氨水与尿素在脱硝还原反应中的佳温度

1、氨水温度范围较宽，在800～1100℃，还原率50％以上；

2、尿素在900℃还原达到80％以上，但温度较窄，要达到50％以上的还原效率，温度需在850～1000℃；

3、   湛流系列喷枪雾化颗粒小，喷射距离远，能够大程度的增加还原剂与烟气的接触面积，减少反应的时间，提高反应效率，降低还原剂的消耗。