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五、 脫硝技術(shù)
常見的脫硝技術(shù)中，根據(jù)氮氧化物的形成機理，降氮減排的技術(shù)措施可以分為兩大類：
一類是從源頭上治理?？刂旗褵猩蒒Ox。其技術(shù)措施：①采用低氮燃燒器；②分解爐和管道內(nèi)的分段燃燒，控制燃燒溫度；③改變配料方案，采用礦化劑，降低熟料燒成溫度。
另一類是從末端治理?？刂茻煔庵信欧诺腘Ox，其技術(shù)措施：①“分級燃燒 SNCR”，國內(nèi)已有試點；②選擇性非催化還原法（SNCR），國內(nèi)已有試點；③選擇性催化還原法（SCR），目前歐洲只有三條線實驗；③SNCR/SCR聯(lián)合脫硝技術(shù)，國內(nèi)水泥脫硝還沒有成功經(jīng)驗；④生物脫硝技術(shù)（正處于研發(fā)階段）。
國內(nèi)的脫硝技術(shù)，尚屬探索示范階段，還未進行科學(xué)總結(jié)。各種設(shè)計工藝技術(shù)路線和裝備設(shè)施是否科學(xué)合理、運行是否可靠？脫硝效率、運行成本、能耗、二次污染物排放有多少等都將經(jīng)受實踐的檢驗。
脫硝技術(shù)具體可以分為：
燃燒前脫硝：
（1）加氫脫硝、
（2）洗選
燃燒中脫硝：
（1）低溫燃燒、
（2） 低氧燃燒、
（3）FBC燃燒技術(shù)、
（4）采用低NOx燃燒器、
（5）煤粉濃淡分離、
（6）煙氣再循環(huán)技術(shù)
燃燒后脫硝:
（1）選擇性非催化還原脫硝（SNCR）、
（2） 選擇性催化還原脫硝（SCR）、
（3）活性炭吸附、
（4）電子束脫硝技術(shù)
SCR反應(yīng)過程中使用的還原劑可以為液氨、氨水（25%NH3）或者尿素 。
SCR脫硝工藝系統(tǒng)可分為液氨儲運系統(tǒng)（液氨為還原劑）、氨氣制備和供應(yīng)系統(tǒng)、氨/空氣混合系統(tǒng)、氨噴射系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、SCR反應(yīng)器系統(tǒng)和氨氣應(yīng)急處理系統(tǒng)等。
SNCR脫硝效率在大型燃煤機組中可達 25%～40% ,對小型機組可達 80%。由于該法受鍋爐結(jié)構(gòu)尺寸影響很大，多用作低氮燃燒技術(shù)的補充處理手段。其工程造價低、布置簡易、占地面積小，適合老廠改造，新廠可以根據(jù)鍋爐設(shè)計配合使用。
而選擇性催化還原技術(shù)（SCR） 是目前最成熟的煙氣脫硝技術(shù), 它是一種爐后脫硝方法,最早由日本于 20 世紀 60~70 年代后期完成商業(yè)運行,是利用還原劑（NH3, 尿素）在金屬催化劑作用下, 選擇性地與 NOx 反應(yīng)生成 N2 和H2O, 而不是被 O2 氧化, 故稱為“選擇性”。目前世界上流行的 SCR工藝主要分為氨法SCR和尿素法 SCR 2種。此 2種方法都是利用氨對NOx的還原功能 ,在催化劑的作用下將 NOx （主要是NO）還原為對大氣沒有多少影響的 N2和水 ,還原劑為 NH3。
目前，在SCR中使用的催化劑大多以TiO2為載體，以V2O5或V2 O5 -WO3或V2O5-MoO3為活性成分，制成蜂窩式、板式或波紋式三種類型。應(yīng)用于煙氣脫硝中的SCR催化劑可分為高溫催化劑（345℃～590℃）、中溫催化劑（260℃～380℃）和低溫催化劑（80℃～300℃），不同的催化劑適宜的反應(yīng)溫度不同。如果反應(yīng)溫度偏低，催化劑的活性會降低，導(dǎo)致脫硝效率下降，且如果催化劑持續(xù)在低溫下運行會使催化劑發(fā)生永久性損壞；如果反應(yīng)溫度過高，NH3容易被氧化，NOx生成量增加，還會引起催化劑材料的相變，使催化劑的活性退化。目前，國內(nèi)外SCR系統(tǒng)大多采用高溫催化劑，反應(yīng)溫度區(qū)間為315℃～400℃。該方法在實際應(yīng)用中的優(yōu)缺點如下。
優(yōu)點：該法脫硝效率高，價格相對低廉，目前廣泛應(yīng)用在國內(nèi)外工程中，成為電站煙氣脫硝的主流技術(shù)。
缺點：燃料中含有硫分, 燃燒過程中可生成一定量的SO3。添加催化劑后, 在有氧條件下, SO3 的生成量大幅增加, 并與過量的 NH3 生成 NH4HSO4。NH4HSO4具有腐蝕性和粘性, 可導(dǎo)致尾部煙道設(shè)備損壞。雖然SO3 的生成量有限, 但其造成的影響不可低估。另外,催化劑中毒現(xiàn)象也不容忽視。
SCR脫硝工藝是利用催化劑，在一定溫度下（270~400℃），使煙氣中的NOx與來自還原劑供應(yīng)系統(tǒng)的氨氣混合后發(fā)生選擇性催化還原反應(yīng)，生成氮氣和水，從而減少NOx的排放量，減輕煙氣對環(huán)境的污染。
SNCR 方法主要是將含氮的還原劑（尿素、氨水或液氨）噴入到溫度為850～1100℃ 的煙氣中，使其發(fā)生還原反應(yīng)，脫除NOx，生成氮氣和水。由于在一定溫度范圍及有氧氣的情況下，含氮還原劑對NOx的還原具有選擇性，同時在反應(yīng)中不需要催化劑，因此稱之為選擇性非催化還原。SNCR系統(tǒng)的主要設(shè)備均采用模塊化設(shè)計，主要有還原劑儲存與輸送模塊、稀釋水模塊、混合計量模塊、噴射模塊組成。
SNCR/SCR混合法脫硝系統(tǒng)主要由還原劑存儲與制備、輸送、計量分配、噴射系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、SCR脫硝催化劑及反應(yīng)器、電氣控制系統(tǒng)等幾部分組成。
鍋爐企業(yè)的脫硫脫硝技術(shù)，在國內(nèi)現(xiàn)有鍋爐生產(chǎn)廠家中多以煤或煤氣作為燃燒介質(zhì)，對于燃煤鍋爐，
國內(nèi)應(yīng)用最成熟的工藝是FGD法（利用吸收劑或吸附劑去除煙氣中的二氧化硫）脫硫技術(shù)；
脫硝則以選擇性催化還原法SCR技術(shù)為主。
FGD法技術(shù)對比
SCR法脫硝技術(shù)是世界上最主流的去除NOx的方法，這種方法可以在現(xiàn)有的FGD工藝下加入脫硝裝置，在含氧氣氛下，還原劑有限與廢氣中NO反應(yīng)的催化過程稱為選擇性催化還原，合適的催化劑和還原劑應(yīng)具有特點如下：
1）還原劑應(yīng)具有高的反應(yīng)性。
2）還原劑可選擇性的與NOx反應(yīng)，而不與煙氣中大量存在的氧化性物質(zhì)反應(yīng)。
3）還原劑必須價格低廉，以使脫除過程的低成本運作。
4）催化劑應(yīng)大大降低NOx還原溫度。
5）催化劑應(yīng)具有高的催化活性，以利于煙氣中低濃度NOx的有效還原。
6）催化劑選擇性的與還原劑與NOx的反應(yīng)形成N2，而對還原劑與煙氣中其他氧化性物質(zhì)的反應(yīng)表現(xiàn)惰性。
7）催化劑應(yīng)具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
8）催化劑不收煙氣其他組分的毒化。
對于鍋爐行業(yè)來說，一定要研究同時脫硫脫硝技術(shù)，目前國內(nèi)多為單獨脫硫脫硝技術(shù)，這種方式造成設(shè)備重復(fù)建設(shè)，能耗大，人員成本、運行成本高，而同時脫硫脫硝技術(shù)則可以在一定程度上避免此類問題的發(fā)生。
SNCR/SCR聯(lián)合工藝是將SNCR技術(shù)與SCR技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，即在爐膛上部850～1100℃的高溫區(qū)內(nèi)，以尿素等作為還原劑，還原劑通過計量分配和輸送裝置精確分配到每個噴槍，然后經(jīng)過噴槍噴入爐膛，實現(xiàn)NOx的脫除，過量逃逸的氨隨煙氣進入爐后裝有少量催化劑的SCR脫硝反應(yīng)器，實現(xiàn)二次脫硝。 六、鍋爐企業(yè)的脫硫脫硝技術(shù)應(yīng)用總結(jié)
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