脱硝的意义

随着我国经济的发展，在能源消费中带来的环境污染也越来越严重。其中，大气烟尘、酸
雨、温室效应和臭氧层的破坏已成为危害人民生存的四大杀手。燃煤烟气所含的烟尘、二氧化
硫、氮氧化物等有害物质是造成大气污染、酸雨和温室效应的主要根源。在我国，二氧化硫、氮
氧化物等有害物质主要是由燃煤过程产生的。
随着我国经济实力的增强，耗电量也将逐步加大。目前，我国已经开展了大规模的烟气脱硫
项目，但烟气脱硝还未大规模的开展。有研究资料表明，如果继续不加强对烟气中氮氧化物的治
理，氮氧化物的总量和在大气污染物中的比重都将上升，并有可能取代二氧化硫成为大气中的主
要污染物。
我国烟气脱硝项目起步较晚，目前国内运行的烟气脱硝项目所采用的工艺也是引进欧、美、
13等发达国家和地区烟气脱硝技术，为适应国内烟气脱硝市场的需要，我公司于2004年与德国
哪uLER公司在烟气脱硝技术方面展开了全方位的合作，主要由德方提供技术支持，我方负责
开拓市场、消化有关技术。

1．2 SCR烟气脱硝工艺的影响因素
1．2．1温度对催化剂反应性能的影响
目前，运用于电厂烟气脱硝中的的SCR催化剂有很多，不同的催化剂，其适宜的反应温度
也差别各异。如果反应温度太低，催化剂的活性降低，脱硝效率下降，则达不到脱硝的效果。并
且，如果催化剂在低温下持续运行，将导致催化剂的永久性损坏；如果反应温度太高，NH，容易
被氧化，生成NOx的量增加，甚至会引起催化剂材料的相变，导致催化剂的活性退化。
采用何种催化剂与SCR反应器的布置方式是密切相关的，一般可以把催化剂的种类分为三
类：高温催化剂(345—590。C)、中温催化剂(260～380℃)和低温催化剂(80—300℃)。目
前，国内外SCR系统大多采用高温催化剂，反应温度在315—4000C。
1．2．2空速(SV)对催化剂性能的影响
烟气在SCR反应塔中的空塔速度是SCR的一个关键设计参数，它是烟气体积流量(标准状
态下的湿烟气))与SCR反应塔中催化剂体积比值，反映了烟气在SCR反应塔内的停留时间的大
小。烟气的空塔速度越大，其停留时间越短。一般SCR的脱硝效率将随烟气空塔速度的增大而
降低。空塔速度通常是根据SCR反应塔的布置、脱硝效率、烟气温度、允许的氨逃逸量以及粉
尘浓度来确定的。
1．2．3摩尔比对NO转换的影响
理论上，lmol的NO需要1mol的NH3去脱除。根据化学反应平衡知识，NH3量不足会导致
NOx的脱除效率降低，但在工程实践中，NH3过量又会带来NH3对环境的二次污染，一般在设
计过程中，NH3／NO的值控制在0．8—1．2的范围内比较合适，并且结合机组负荷的变化而变化。
1．2．4催化剂的选择对SCR工艺的影响
SCR系统中的重要组成部分是催化剂，催化剂的选择不仅仅是针对反应温度的不同来选择，
并且要考虑SCR装置的压降、布置的合理性等因素。当前流行的成熟催化剂有蜂窝式、波纹状
和平板式等。平板式催化剂一般是以不锈钢金属网格为基材负载上含有活性成份的载体压制而
成；蜂窝式催化剂一般是把载体和活性成份混合物整体挤压成型；波纹状催化剂是外形如起伏的
波纹，从而形成小孔。当前各种催化剂活性成分大部分为W03和V205。各种催化剂性能参数的
比较见图1—1¨1：

高粉尘布置的SCR工艺特点：
优点：
(1)1主1于反应温度较高，可选择的催化剂的种类较多；
(2)相对于低粉尘布置和末端布置来说省去了烟气再热系统，从而节省了投资和运行成本；
(3)早已完成工业化运用，并且已有20年的运行经验，是目前火电厂烟气脱硝广泛采取的工
艺；
缺点：
(1)由于粉尘浓度较高，所以粉尘对催化剂的冲刷和磨损较大；
(2)省煤器是与锅炉本体相连的，对于大型的机组而言，SCR反应器的重量是比较大的，所以
一般要设置独立的SCR反应器的支撑钢架，这就涉及到了锅炉的重新调整和负荷重新计算的问
题；
(3)烟气中含有大量的S02，催化剂可以使部分S02氧化，生成难处理的S03，并可能与泄漏
的氨生成腐蚀性很强的硫酸氨(或者硫酸氢氨)盐物质；
(4)由于流程较长，容易发生氨的泄漏，从而生成腐蚀性很强的硫酸氨(或者硫酸氢氨)盐
物质，所以容易腐蚀后续的空气预热器和静电除尘器。
2．2低粉尘布置的SCR工艺及其特点
低粉尘布置的SCR工艺特点：
优点：
(1)锅炉烟气经过静电除尘器之后，粉尘浓度降低，可以延长催化剂的使用寿命；
(2)与锅炉本体独立，不影响锅炉的正常运行；
(3)氨的泄漏量比高温布置方式的泄漏量要少。
缺点：
(1)与高粉尘布置一样，烟气中含有大量的S02，催化剂可以使部分S02氧化，生成难处理的
S03，并可能与泄漏的氨生成腐蚀性很强的硫酸氨(或者硫酸氢氨)盐物质；

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