1.SCR法的基本原理
在SCR脫硝過程中,通過加氨可以把NOx轉(zhuǎn)化為空氣中天然含有的氮?dú)?N2)和水(H2O),其主要的化學(xué)反應(yīng)如下:
4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O (5-1)
6NO + 4NH3 → 5N2 + 6H2O (5-2)
6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O (5-3)
2NO2 + 4NH3 + O2 → 3N2 + 6H2O (5-4)
在沒有催化劑的情況下,上述化學(xué)反應(yīng)只在很窄的溫度范圍內(nèi)(850~1100℃)進(jìn)行,采用催化劑后使反應(yīng)活化能降低,可在較低溫度(300~400℃)條件下進(jìn)行。而選擇性是指在催化劑的作用和氧氣存在的條件下,NH3優(yōu)先與NOx發(fā)生還原反應(yīng),而不和煙氣中的氧進(jìn)行氧化反應(yīng)。目前國(guó)內(nèi)外SCR系統(tǒng)多采用高溫催化劑,反應(yīng)溫度在315~400℃。
2.SCR脫硝系統(tǒng)
在選擇性催化還原系統(tǒng)中,一般由氨的儲(chǔ)存系統(tǒng)、氨和空氣的混和系統(tǒng)、氨噴入系統(tǒng)、反應(yīng)器系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)等組成,對(duì)火電廠來說,SCR反應(yīng)器一般安裝在鍋爐省煤器與空預(yù)器之間,此處為高粉塵高溫布置,此區(qū)間的煙溫利于SCR脫硝還原反應(yīng),氨則噴射于省煤器與SCR反應(yīng)器之間煙道內(nèi)的適當(dāng)位置,使其與煙氣混合后通過催化劑在反應(yīng)器內(nèi)與NOx反應(yīng)。催化劑安放在一個(gè)像固體反應(yīng)器的箱體內(nèi)。催化劑單元通常垂直布置,煙氣由上向下流動(dòng)。
SCR技術(shù)具有以下特點(diǎn)。
?、貼Ox脫除效率高
據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)記載及工程實(shí)例監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),SCR法一般的NOx脫除效率可維持在70%-90%,一般的NOx出口濃度可降低至100mg/m左右,是一種高效的煙氣脫硝技術(shù)。
?、?span id="vo5a5i5" class='hrefStyle'>二次污染小
SCR法的基本原理是用還原劑將NOx還原為無毒無污染的N2和H2O,整個(gè)工藝產(chǎn)生的二次污染物質(zhì)很少。
?、奂夹g(shù)較成熟,應(yīng)用廣泛
SCR煙氣脫硝技術(shù)已在發(fā)達(dá)國(guó)家得到較多應(yīng)用。如德國(guó),火力發(fā)電廠的煙氣脫硝裝置中SCR法大約占95%。在我國(guó)已建成或擬建的煙氣脫硝工程中采用的也多是SCR法。
?、芡顿Y費(fèi)用高,運(yùn)行成本高
以我國(guó)第一家采用SCR脫硝系統(tǒng)的火電廠—福建漳州后石電廠為例,該電廠600MW機(jī)組采用日立公司的SCR煙氣脫硝技術(shù),總投資約為1.5億人民幣。除了一次性投資外,SCR工藝的運(yùn)行成本也很高,其主要表現(xiàn)在催化劑的更換費(fèi)用高、還原劑(液氨、氨水、尿素等)消耗費(fèi)用高等。
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