SCR烟气脱硝技术简介与应用

      近几年来选择性催化还原烟气脱硝技术(SCR)发展较快，在欧洲和日本得到了广泛的应用，目前氨催化还原烟气脱硝技术是应用最多的技术。

　　1）SCR脱硝反应

　　SCR脱硝系统是向催化剂上游的烟气中喷入氨气或其它合适的还原剂、利用催化剂将烟气中的NO_X转化为氮气和水。在通常的设计中，使用液态无水氨或氨水（氨的水溶液），无论以何种形式使用氨，首先使氨蒸发，然后氨和稀释空气或烟气混合，最后利用喷氨格栅将其喷入SCR反应器上游的烟气中。

　　在SCR反应器内，NO通过以下反应被还原：

　　4NO+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O

　　6NO+4NH₃→5N₂+6H₂O

　　当烟气中有氧气时，反应第一式优先进行，因此，氨消耗量与NO还原量有一对一的关系。在锅炉的烟气中，NO₂一般约占总的NO_X浓度的5%，NO₂参与的反应如下：

　　2NO₂+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O

　　6NO₂+8NH₃→7N₂+12H₂O

　　上面两个反应表明还原NO₂比还原NO需要更多的氨。

　　在绝大多数锅炉及水泥窖中的烟气中，NO₂仅占NO_X总量的一小部分，因此NO₂的影响并不显着。

　　SCR系统NO_X脱除效率通常很高，喷入到烟气中的氨几乎完全和NO_X反应。有一小部分氨不反应而是作为氨逃逸离开了反应器。一般来说，对于新的催化剂，氨逃逸量很低。但是，随着催化剂失活或者表面被飞灰覆盖或堵塞，氨逃逸量就会增加，为了维持需要的NO_X脱除率，就必须增加反应器中NH₃/NO_X摩尔比。当不能保证预先设定的脱硝效率和（或）氨逃逸量的性能标准时，就必须在反应器内添加或更换新的催化剂以恢复催化剂的活性和反应器性能。从新催化剂开始使用到被更换这段时间称为催化剂寿命。

　　2）SCR技术主要影响因素

　　在SCR系统设计中，最重要的运行参数是烟气温度、烟气流速、氧气浓度、SO₂浓度、水蒸汽浓度、钝化影响和氨逃逸等。

　　（1）烟气温度是选择催化剂的重要运行参数，在电力燃煤锅炉脱硝使用的催化剂，一般在300℃～430℃。而锅炉及水泥窖出口烟气的温度要小于这一数值。

　　（2）烟气流速、烟气流速直接影响NH₃与NO_X的混合程度，需要设计合理的流速以保证NH₃与NO_X充分混合使反应充分进行。

　　（3）当氧浓度增加催化剂性能提高到达到渐近值，但氧浓度不能过高，一般控制在2%～3%。

　　（4）氨逃逸是影响SCR系统运行的另一个重要参数，实际生产中通常是多于理论需要量的氨被喷射进入系统，反应后在烟气下游多余的氨称为逃逸，NO_X 脱除效率随着氨逃逸量的增加而增加，在某一个氨逃逸量后达到一个渐进值。

　　（5）水蒸汽浓度的增加使催化剂性能下降，催化剂钝化失效也不利于SCR系统的正常运行，必须加以有效控制。

　　3）SCR在设计中的应用。

　　我司在脱硫脱硝事业上，充分与清华大学，东南大学和远达环保展开密切合作，借助其技术优势和研发力量，成功研发了拥有我司自主知识产权的新型SCR脱硝系统。我司新型SCR脱硝系统主要有以下几方面技术优点。

　　（1）烟气温度：我司在这正常省煤器后接SCR脱硝设备，我司的烟气热交换系统阻力小，不易堵，便于检修，热交换效率高；此技术获得了实用新型发明专利。最大限度的满足催化剂使用的温度要求。

　　（2）氨气均匀喷入+烟气混合器（气流引流+导流装置）：确保还原剂气体均匀通过催化还原的催化剂层；材质为：不小于316L的钢不锈钢管材，Cr40的板材。此技术获得了实用新型发明专利。

　　（3）脱硝反应器内催化剂层的防堵，防结垢装置；采用新型吹灰装置，避免粉尘堵塞催化剂。使用此设备，催化剂堵塞的现象下降了80%。此技术获得了实用新型发明专利。

　　（4）脱硝反应罐的智能防爆系统；氨与空气的混合比例应符合防焊规定，一般氨气浓度（体积百分比）不大于5%，采用在氨可能的泄漏点及重要部位，安装检测及自吸式引导空气管，减低氨气局部逃逸的不安全因素，同时进行紧急喷淋设备。控制系统向总控室报警，氨区报警指示灯亮。

　　（5）氨存储区和制备区自动监测报警及喷淋系统。

　　（6）结合目前市场上的脱硝反应器的现状，我司设计了新型脱硝反应器，他具有结构简单，便于检修，工艺合理，占地面积小，脱硝效率高等优点，具前已审请国家发明专利。

　　小结：现有的脱硝系统设计完全能够满足国家环保要求的标准，满足用户的需要。并为用户着想，尽可能减少用户的每一分投资，且达到国家环保要求。“从每件小事做起，努力让客户感动”是紫光人办事理念。希望用我们的诚心，信心给所有的用户一个满意的答复。