锅炉烟气脱硝技术浅析

李晶晶 任英

摘要：对锅炉烟气干法脱硝技术中的选择性催化还原法、非选择性催化还原法以及两者的联合工艺进行了描述、分析，在此基础上阐述了脱硝还原剂的概况，对我国燃煤锅炉选择烟气脱硝技术有一定的参考价值。

关键字：燃煤电厂； 干法烟气脱硝； 脱硝还原剂

引言

“十二五”开始，我国政府高度重视氮氧化物排放的控制。2011年9月国家环保部在发布的《火电厂大气污染物排放標准》中将氮氧化物的排放限值从450mg/m?降至100mg/m?（新建机组）和200mg/m?（在役机组）。2014年7月1日实施的《锅炉大气污染物排放标准》中对氮氧化物的排放浓度明确提出了限制要求。随着国家环保法规的不断完善，NOX作为燃煤锅炉主要的污染物之一正逐渐引起社会和企业的高度重视。因此分析各烟气脱硝技术应用情况，对我国相关项目技术选择具有一定的指导意义。

1烟气脱硝技术选择

2 选择性催化还原法（SCR）

（1）反应原理：以液氨或尿素为脱硝还原剂，采用TiO2和V2O5为主基体的催化剂，有选择性地与烟气中的氮氧化物反应并生成无毒无污染的氮气和水。

（2）系统组成：脱硝系统主要由烟气系统、脱硝反应器、还原剂制备系统、电气控制系统等组成。脱硝反应器通常设置在锅炉省煤器和空气预热器之间。脱硝反应器入口与锅炉省煤器出口通过烟道连接，出口与空气预热器通过烟道连接。烟气由上至下垂直通过脱硝反应器催化剂层，此时烟气的温度大约为300～400℃，是催化还原反应的最佳反应温度。

（3）影响因素：还原反应受温度的影响显著，提高反应温度可改进还原剂对NOX的还原效果，但当温度进一步提高时，氧化反应变得越来越快，反而使NOX含量增加。铂、钯等贵金属催化剂最佳操作温度为175～290℃；以二氧化钛为载体的五氧化二钒在260～450℃下催化效果最好，更高温度时可选沸石作催化剂[1]。

流化床锅炉中若不采用炉内脱硫技术，原则上可采用SCR，其脱硝效率可达60～90%，但设计复杂，较难实现；若采用炉内脱硫，催化剂工况恶劣，系统可靠性差；在流化床中没有技术优势，不建议采用。

对于旧机组的改造，由于采用SCR脱硝技术会增加烟气阻力约400P，现有引风设备可能无法满足系统运行要求，在项目设计阶段应进行设计核算。

3 SNCR-SCR联合脱硝工艺

（1）反应原理：SNCR-SCR联合脱硝技术是一种结合了炉内脱硝SNCR法和炉后脱硝SCR法而成的新系统。SNCR-SCR联合工艺同时具有两个反应区，其前端是SNCR工艺，利用氨或尿素溶液喷入锅炉炉膛，脱除一部分NOX，而完成反应后产生的逃逸氨作为还原剂随烟气一起进入后端SCR工艺，在催化剂的参与下，再次进行NOX还原反应。

（2）优缺点及其应用：SCR虽脱硝效率高，但催化剂价格贵，投资和运行费用高，而单一的SNCR脱硝效率难以满足现有的排放标准。SNCR/SCR联合工艺脱硝效率较SNCR明显提高，催化剂用量少，反应塔体积缩小，工程造价较SCR节省。单纯从工艺分析，SNCR/SNR联合法存在诸多优势，但在实际工程实施过程中有一些问题需要克服，如前端SNCR的氨逃逸量控制困难，氨逃逸量的限制导致总脱销效率提高的限制，脱销效率较高时，还原剂消耗量过大等问题。这些问题在设计方案制定时需综合考虑。

4结论

本文论述的三种烟气脱硝工艺均已成功运用到工程实例中，作为设计工作者应以国家标准和地方法规为依据，在项目建设中充分结合实际，多方研究分析，综合考虑建设投资、占地要求、运行成本等因素择优选取。

[参考文献]

[1]张韬伟.烟气中氮氧化物湿式净化研究[D].硕士论文，中北大学.2012.

[2]沈丹.选择性催化还原法（SCR）脱硝系统主要技术问题研究[D].硕士论文，东南大学.2007.

[3]旺琦.火电厂烟气脱销SCR技术中还原剂的选择及经济性分析[J].工艺与技术，2013.18：124-125.

[4]汪家铭.尿素法SCR烟气脱硝技术及其应用前景[J].氮肥技术，2013.34（2）：42-46.

[5]杨杰，刘达，刘克忠.烟气脱硝技术在集中供热工程中的选择应用[J].节能减排，2012，04：18-23.