SCR脫硝技術(shù)

SCR（Selective Catalytic Reduction）即為選擇性催化還原技術(shù)，近幾年來發(fā)展較快，在西歐和日本得到了廣泛的應(yīng)用，目前氨催化還原法是應(yīng)用得最多的技術(shù)。它沒有副產(chǎn)物，不形成二次污染，裝置結(jié)構(gòu)簡單，并且脫除效率高（可達(dá)90%以上），運(yùn)行可靠，便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。

選擇性是指在催化劑的作用和在氧氣存在條件下，NH3優(yōu)先和NOx發(fā)生還原脫除反應(yīng)，生成氮?dú)夂退缓蜔煔庵械难踹M(jìn)行氧化反應(yīng)，其主要反應(yīng)式為：

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O（1）

2NO2+4NH3 +O2→ 3N2+6H2O（2）

在沒有催化劑的情況下，上述化學(xué)反應(yīng)只是在很窄的溫度范圍內(nèi)（980℃左右）進(jìn)行，采用催化劑時其反應(yīng)溫度可控制在300-400℃下進(jìn)行，相當(dāng)于鍋爐省煤器與空氣預(yù)熱器之間的煙氣溫度，上述反應(yīng)為放熱反應(yīng)，由于NOx在煙氣中的濃度較低，故反應(yīng)引起催化劑溫度的升高可以忽略。

下圖是SCR法煙氣脫硝工藝流程示意圖

SCR脫硝原理

SCR 技術(shù)脫硝原理為：在催化劑作用下，向溫度約280～420℃的煙氣中噴入氨，將NOX還原成N2 和H2O。

SCR脫硝催化劑：

催化劑作為SCR脫硝反應(yīng)的核心,其質(zhì)量和性能直接關(guān)系到脫硝效率的高低,所以,在火電廠脫硝工程中, 除了反應(yīng)器及煙道的設(shè)計不容忽視外,催化劑的參數(shù)設(shè)計同樣至關(guān)重要。

一般來說,脫硝催化劑都是為項目量身定制的,即依據(jù)項目煙氣成分、特性,效率以及客戶要求來定的。催化劑的性能(包括活性、選擇性、穩(wěn)定性和再生性)無法直接量化,而是綜合體現(xiàn)在一些參數(shù)上,主要有:活性溫度、幾何特性參數(shù)、機(jī)械強(qiáng)度參數(shù)、化學(xué)成分含量、工藝性能指標(biāo)等。

SCR脫硝工藝

SCR脫硝工藝的原理是在催化劑的作用下，還原劑（液氨）與煙氣中的氮氧化物反應(yīng)生成無害的氮和水，從而去除煙氣中的NOx。選擇性是指還原劑NH3和煙氣中的NOx發(fā)生還原反應(yīng)，而不與煙氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)。

SCR脫硝工藝流程：還原劑 (氨) 用罐裝卡車運(yùn)輸，以液體形態(tài)儲存于氨罐中；液態(tài)氨在注入SCR 系統(tǒng)煙氣之前經(jīng)由蒸發(fā)器蒸發(fā)氣化；氣化的氨和稀釋空氣混合，通過噴氨格柵噴入SCR反應(yīng)器上游的煙氣中；充分混合后的還原劑和煙氣在SCR反應(yīng)器中催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)，去除NOx。

SCR脫硝工藝流程圖

SCR脫硝系統(tǒng)

SCR脫硝系統(tǒng)主要由SCR催化反應(yīng)器、氨氣注入系統(tǒng)、煙氣旁路系統(tǒng)、氨的儲存和制備系統(tǒng)等組成。 SCR催化反應(yīng)器的布置方式，目前國內(nèi)外一般采用高塵布置方式，即布置在省煤器和空預(yù)器之間的高溫?zé)煹纼?nèi)。在該位置，煙氣溫度能夠達(dá)到反應(yīng)的最佳溫度。因此本期工程脫硝裝置擬采用高塵布置方式。煙氣在鍋爐省煤器出口處被平均分為兩路，每路煙氣并行進(jìn)入一個垂直布置的SCR反應(yīng)器里，即每臺鍋爐配有二個反應(yīng)器，煙氣經(jīng)過均流器后進(jìn)入催化劑層。在煙氣進(jìn)入催化劑層前設(shè)有氨氣注入系統(tǒng)，煙氣與氨氣充分混合后進(jìn)行催化劑反應(yīng)，脫去NOX。反應(yīng)后的煙氣進(jìn)入空預(yù)器、電除塵器、引風(fēng)機(jī)和脫硫裝置后，排入煙囪。SCR反應(yīng)器布置在空預(yù)器上方。

SCR脫硝系統(tǒng)組成

·        反應(yīng)器/催化劑系統(tǒng)

·        煙氣/氨的混合系統(tǒng)

·        氨的儲備與供應(yīng)系統(tǒng)

·        煙道系統(tǒng)

·        SCR的控制系統(tǒng)

SCR脫硝設(shè)備