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工业锅炉烟气脱硝工艺

1 脱硝工艺

1.1 低氮燃烧法

决定NOx生成量的因素是燃烧区域的温度和过量空气量。低氮燃烧技术就是通过控制燃烧区域的温度和空气量，以达到阻止NOx 生成、降低排放量的目的。

低氮燃烧技术分为：燃烧优化、分级燃烧技术、烟气再循环技术。

燃烧优化技术通过控制燃烧空气量、保持燃烧器的配风平衡、降低燃料中心的温度，使燃料型NOx的生成降到低，从而达到控制NOx排放的目的。

烟气再循环技术是将锅炉尾部的低温烟气返送回炉膛，降低燃烧区域的温度同时降低燃烧区域的氧的浓度，从而降低NOx的生成量。

根据多年的运行经验，采用低氮燃烧方式的燃气锅炉的烟气可降低30％～60％的NOx 生成量。但燃油低氮燃烧器的脱硝效果较差，需要与其它方式的脱硝技术联合使用。

1.2 选择性非催化还原法-SNCR法脱硝工艺

SNCR利用还原剂在不需要催化剂的情况下，有选择性的与烟气中的氮氧化物NOx发生化学反应，生成无污染的氮气和水的过程。还原剂被喷入炉膛或炉膛出口，与烟气中的NOx发生反应，脱硝率可达到50％。常用还原剂如液氨、氨水或者尿素等。采用氨为还原

剂时,适用的炉膛温度区间为850～1100℃,采用尿素为还原剂时,适用的炉膛温度区间为950～1150℃。

SNCR系统包括还原剂制备与存储系统、加压系统、计量分配系统、喷射系统等。通常采用尿素溶液为脱硝还原剂。尿素溶液通过输送泵送入存储罐；脱硝时，输送泵将尿素溶液加压输送到喷射装置，雾化后喷入到烟气中，在特定温度区间与烟气中NOx发生反应从而脱除烟气所含的NOx。

1、不同种类的SCR催化剂具有不同的适宜温度范围，目前的研究表明：烟气脱硝反应系统温度在250℃~450℃（建议在350℃~400℃）之间，当反应温度过高或过低，催化剂的性能都将降低，尤其是在高温区域使用时，由于过热促使催化剂的表面被烧结，会影响催化剂寿命。　　2、催化剂的量应根据脱硝装置的设计能力和操作要求来决定，一般情况下，增加催化剂量可以提高脱硝性能。在实际应用中，催化剂的初期充填量是设计要求的适量和使用期间的损失量之和。　　3、还原剂注入量一般根据所要求的烟气脱硝装置性能来设定，以NH3为例，随着NH3/NOx摩尔比的增加，NOx的脱除率也增加。NH：量不足会导致NOx脱除率降低；若NH3量过多，NH3氧化等副反应的反应速率加大，也会导致NOx脱除率降低，同时NH3的排放量增加，形成二次污染。一般控制NH3/NOx摩尔比在0.8~1.2之间。

scr脱硝系统时要尤其注意这4个关键点

scr脱硝系统利用催化剂将烟气中的N0x与供氨系统注入的氨在一定温度下混合，然后发生还原反应生成氮气和水，从而减少N0x的排放，减少烟气对环境的污染。通常，在设计scr脱硝系统时要尤其注意这4个关键点：

1、喷氨装置

喷氨装置作为脱硝系统的部件之一，直接影响脱硝效率和烟气系统的阻力，影响脱硝系统的运行成本。目前用于scr脱硝的喷氨装置主要有涡流混合器、喷氨静态混合器和喷氨格栅。

2、流场模拟试验

进入反应器入口的烟气流场的均匀分布影响脱硝系统的性能指标。如果流场分布不均匀，会严重影响scr脱硝效率，加速催化剂磨损，从而影响主机的正常运行。

3、scr反应器的设计

反应器作为脱硝系统关键的设备，其设计不仅要考虑烟气流速，还要考虑适应不同类型的催化剂模块布置安装的要求。

4、催化剂选型

不同类型的催化剂可以满足不同项目的性能要求。因此，根据催化剂的活性、沥青、有效比表面积、催化剂体积和阻力，可以选择合适的催化剂，有效降低项目的初期建设和运营成本。

scr脱硝技术已广泛应用于电力工业、钢铁工业等工业部门，但所用scr催化剂材料的工作温度窗口大多高于300℃。