燃煤鍋爐的選擇性催化還原煙氣脫硝技術
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摘 要：煤炭、石油和天然氣等化石的燃料燃燒產生了二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）和微粒等許多污染物的排放。伴著化石燃料的大程度地發展開采消耗，燃燒和具有強污染性NOx的排放是避免不了的，預防措施必須全面的、全過程的。
關鍵詞：煙氣反硝化；選擇性催化還原（SCR）；燃煤鍋爐；氮氧化物
我國關于燃煤行業的企業除了要控制SO2的排放，還要控制NOx的排放，不然NOx將成為電力行業中最大的酸性氣體污染。
1 影響SCR反硝化效果的主要原因
1.1 催化劑
催化劑的不同物理和活性性質決定了催化劑的結構和表面。通常情況，針對選擇的催化劑來說，結構越簡單，表面越大，催化劑的布局和反應器的反應就更有利。催化劑的分子活躍度越高，反應越強烈的xN2和煙氣之間，和低劑量的還原劑（氨）反應堆用于一個特定的結構，就是n的比例越?。∟H3）n（x）。同樣，在同樣的比例（NH3）n（x）高活化催化劑的使用有利于小型反應堆的操作。通常情況下，在n（NH3）/n（NOx）比和在一定反應器規模條件下，催化劑的分子活躍度越大，就可能降低NOx產量。
1.2 反應溫度
在一定程度上，反應的溫度影響了還原劑（氨）和燃燒氣體之間的NOx反應速率，也影響了催化劑的活性。通常情況，反應溫度越高，SCR系統就越好。然而，考慮到整體效率（大部分為煙霧加熱）設施的極限溫度沒有被保留，但在某些操作條件下應用最佳反應溫度。溫度隨反應器在鍋爐末端的位置而變化。
1.3 反應堆的煙霧空間速度
空間速度是可控硅重要設計參數。這是濕法煙氣控制的時間尺度，在催化劑體積溫度和標準壓力下?？臻g速度取決于催化劑的結構，催化劑的結構決定了反應的深度，同時也跟CR系統的效率有一定聯系。
2 SCR法煙氣脫硝工藝設計相關描述
2.1 SCR系統的布置方式
SCR反硝化反應系統在鍋爐后一般有3種布置方式，即高溫高塵布置、高溫低塵布置和低溫低塵布置。高溫高塵布置的優點是進入反應器的煙氣溫度為300～500℃，大部分催化劑的活性在此溫度范圍內就可以了，不需要加熱煙氣就可以獲得良好的NOx凈化效果。
2.2 脫硝還原劑
在SCR過程中使用的還原劑主要是尿素、氨、液態氨等。選擇還原劑的重要參照是它們的物理化學性質、安全性和經濟性。液體氨由液體氨卡車運送，液體氨罐產生的液體氨在蒸發器中蒸發。在室溫下加熱氨，并將其送入緩沖槽。氨緩沖池中的氨經調壓閥減壓后，與稀釋風機送出的空氣混合，形成體積含氨5%的混合氣。被氨柵極噴射到煙霧中，然后氨氣與NOx氧化還原反應是在催化劑的作用下進行的。當想到相關技術和經濟基礎的時候，選擇液氨為最佳還原劑。
2.3 SCR催化劑
投資催化劑系統占總反硝化投資例，比大的很，一般壽命較長。因此，更換催化劑的頻率可能會導致整個反硝化系統的所需要的價格大大增多。SCR工程催化劑主要有貴金屬型、三種金屬氧化物和離子沸石交換器。觀測所使用催化劑的催化反應溫度，SCR工藝可分為高溫、中溫和低溫。一般高溫高于400℃，溫度在300～400℃之間，低溫低于300℃。根據催化劑的選擇，反應溫度可以選擇在250～420℃之間（常規SCR技術），甚至可以低至80～150℃的低溫SCR技術，目前正在研究中。目前流行的成熟催化劑形式有蜂窩型、波紋型和平板型等，常用的有蜂窩型和平板型。平板型和蜂窩型均以二氧化鈦為載體，釩為主要活性成分。陶瓷型催化劑煅燒后的性能基本相同。板式采用不銹鋼網作為基材，并在其上鋪設載體和有源元件。蜂窩型整體擠出，載體和活性組分均勻分布于催化劑中。這種產品選擇2+1層，V2O5/TiO2板催化劑布置方案。
2.4 氨探測器
在液體氨儲存和分配系統周圍安裝了4個氨監測器，以監測氨泄漏，并顯示大氣中的氨濃度。
2.5 SCR系統過程控制
熱力自動化的范圍包括鍋爐側可控硅反應器區域的煙氣系統裝置和脫硝氨區系統的儀表控制系統（一般液氨系統包括液氨儲罐、蒸發罐、緩沖罐等）。對于反硝化控制系統，主要的組成部分是：①分散的DCS反硝化控制系統或PLC可編程邏輯控制系統；②脫氮檢測儀器及執行機構；③反硝化煙霧部件的在線連續監測系統。反硝化控制系統的自動化程度必須與所有燃煤電廠的控制系統的設計相協調，以滿足安全能力、可靠性和“無人值守和定期監測”的要求。在正常情況下，脫氮系統的控制可以在操作單元完成的房間，和脫氮裝置的啟動/停止控制，正常運行的監控和調整以及異常的處理和故障診斷和事故條件可以通過DCS操作員站完成單位?？刂剖乙部梢詥为毎惭b。然而，根據反硝化系統的特點，通常使用與單位DCS設備相結合的控制裝置。
總之，燃煤鍋爐廢氣中的氮氧化物由SCR凈化系統處理，使社會的環境與經濟得到一定發展。沒有NOx排放控制、清潔生產、消除環境過時的相關技術和設施能夠使社會經濟迅速發展，建設“資源節約型和良好環境型”是任何公司的社會責任，只有通過不斷技術的改進，達到一定的標準節能和減排才能產生明顯的經濟和社會好處。
參考文獻：
[1]馬忠云，檀國彪.燃煤鍋爐煙氣脫硝（SCR法）工藝及特性[J].節能與環保，2017（2）：30-32.
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