第八章 脱硝系统

8.1 烟气脱硝技术的发展

为满足环保法规的严格要求，减少大气中氮氧化物的排放量，利用催化反应脱除废气中的NO是最有效法的方法之一。20年代末有人提出NO直接催化分解为N2和O2的方法，这种方法简单，操作费用低，但缺点是氧气的存在使NO的转化率非常低。另一种方法是在还原剂的存在下将其催化还原为N2。在工业生产的废气中不可避免存在大量的氧气，所以要求还原剂能选择还原NO而不是与O2发生燃烧反应。

20世纪80年代初开始，对于NOx固定发生源的治理，依靠NH3作还原剂的选择催化还原技术已逐渐应用于燃煤锅炉。该技术脱硝率可达90-95％，是一种成熟的主要电站烟气脱硝技术，目前已在日本、德国、北欧等国家的燃煤电厂广泛应用。 8.2 SCR法（选择性催化还原）的脱硝原理

SCR是一个燃烧后NOx控制工艺，氨法SCR整个过程包括将氨气喷入燃煤锅炉产生的烟气中，含有氨气的烟气通过一个含有专用催化剂的反应器，在催化剂的作用下，氨气同NOx发生反应，转化成水和氮气。

在反应过程中，NH3可以选择性地和NOx反应生成N2和H2O，而不是被O2所氧化，因此反应又被称为“选择性”。

其主要反应式为：

4 NH3 +4 NO + O2 → 4 N2 + 6 H2O 8-1 8NH3 + 6NO→7N2 + 12H2O 8-2 8.3 SCR脱硝系统及设备

SCR脱硝技术以其脱除效率高，适应当前环保要求而得到电力行业高度重视和广泛的应用。在环保要求严格的发达国家例如德国，日本，美国，加拿大，荷兰，奥地利，瑞典，丹麦等国SCR脱硝技术已经是应用最多、最成熟的技术之一。根据发达国家的经验，SCR脱硝技术必然会成为我国火力电站燃煤锅炉主要的脱硝技术并得到越来越广泛的应用。 8.3.1 概述

图8-1为SCR烟气脱硝系统典型工艺流程简图，SCR系统一般由氨的储存和供应系统、氨/空气混合系统、氨气喷射/混合系统、反应器系统、检测控制系统等组成。

液氨从液氨槽车由卸料压缩机送人液氨储槽，再经过蒸发槽蒸发为氨气后通过氨缓冲槽和输送管道进人锅炉区，通过与空气均匀混合后由分布导阀进入SCR反应器内部反应，SCR反应器设置于空气预热器前，氨气在SCR反应器的上方，通过一种特殊的喷雾装置和烟气均匀分布混合，混合后烟气通过反应器内催化剂层进行还原反应。

SCR系统设计技术参数主要有反应器入口NOx浓度、反应温度、反应器内空间速度或还原剂的停留时间、NH3/NOx摩尔比、NH3的逃逸量、SO2/SO3转化率、SCR系统的脱硝效率等。