助推节能减排顺利发展 烟气脱硝技术大汇总

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常见的脱硝技术中，根据氮氧化物的形成机理，降氮减排的技术措施可以分为两大类：

　　
　　一类是从源头上治理。控制煅烧中生成NOx。其技术措施：①采用低氮燃烧器；②分解炉和管道内的分段燃烧，控制燃烧温度；③改变配料方案，采用矿化剂，降低熟料烧成温度。
　　
　　另一类是从末端治理。控制烟气中排放的NOx，其技术措施：①“分级燃烧 SNCR”，国内已有试点；②选择性非催化还原法(SNCR)，国内已有试点；③选择性催化还原法(SCR)，目前欧洲只有三条线实验；③SNCR/SCR联合脱硝技术，国内水泥脱硝还没有成功经验；④生物脱硝技术(正处于研发阶段)。
　　
　　国内的脱硝技术，尚属探索示范阶段，还未进行科学总结。各种设计工艺技术路线和装备设施是否科学合理、运行是否可靠？脱硝效率、运行成本、能耗、二次污染物排放有多少等都将经受实践的检验。
　　
　　脱硝技术具体可以分为：
　　
　　燃烧前脱硝：
　　
　　加氢脱硝
　　
　　洗选燃烧中脱硝：
　　
　　1)低温燃烧
　　
　　2)低氧燃烧
　　
　　3)FBC燃烧技术
　　
　　4)采用低NOx燃烧器
　　
　　5)煤粉浓淡分离
　　
　　6)烟气再循环技术
　　
　　燃烧后脱硝：
　　
　　1)选择性非催化还原脱硝(SNCR)
　　
　　2)选择性催化还原脱硝(SCR)
　　
　　3)活性炭吸附
　　
　　4)电子束脱硝技术
　　
　　其中SNCR脱硝效率在大型燃煤机组中可达25%～40%，对小型机组可达80%。由于该法受锅炉结构尺寸影响很大，多用作低氮燃烧技术的补充处理手段。其工程造价低、布置简易、占地面积小，适合老厂改造，新厂可以根据锅炉设计配合使用。
　　
　　而选择性催化还原技术(SCR)是目前最成熟的烟气脱硝技术，它是一种炉后脱硝方法，最早由日本于20世纪60~70年代后期完成商业运行，是利用还原剂(NH3，尿素)在金属催化剂作用下，选择性地与NOx反应生成N2和H2O，而不是被O2氧化，故称为“选择性”。目前世界上流行的SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法SCR2种。此2种方法都是利用氨对NOx的还原功能，在催化剂的作用下将NOx(主要是NO)还原为对大气没有多少影响的N2和水，还原剂为NH3。
　　
　　目前，在SCR中使用的催化剂大多以TiO2为载体，以V2O5或V2O5-WO3或V2O5-MoO3为活性成分，制成蜂窝式、板式或波纹式三种类型。应用于烟气脱硝中的SCR催化剂可分为高温催化剂(345℃～590℃)、中温催化剂(260℃～380℃)和低温催化剂(80℃～300℃)，不同的催化剂适宜的反应温度不同。如果反应温度偏低，催化剂的活性会降低，导致脱硝效率下降，且如果催化剂持续在低温下运行会使催化剂发生永久性损坏；如果反应温度过高，NH3容易被氧化，NOx生成量增加，还会引起催化剂材料的相变，使催化剂的活性退化。目前，国内外SCR系统大多采用高温催化剂，反应温度区间为315℃～400℃。该方法在实际应用中的优缺点如下：
　　
　　优点：该法脱硝效率高，价格相对低廉，目前广泛应用在国内外工程中，成为电站烟气脱硝的主流技术。
　　
　　缺点：燃料中含有硫分，燃烧过程中可生成一定量的SO3。添加催化剂后，在有氧条件下，SO3的生成量大幅增加，并与过量的NH3生成NH4HSO4。NH4HSO4具有腐蚀性和粘性，可导致尾部烟道设备损坏。虽然SO3的生成量有限，但其造成的影响不可低估。另外，催化剂中毒现象也不容忽视。
　　
　　锅炉企业脱硫脱硝技术应用
　　
　　锅炉企业的脱硫脱硝技术，在国内现有锅炉生产厂家中多以煤或煤气作为燃烧介质，对于燃煤锅炉，国内应用最成熟的工艺是FGD法(利用吸收剂或吸附剂去除烟气中的二氧化硫)脱硫技术，脱硝则以选择性催化还原法SCR技术为主。
　　
　　SCR法脱硝技术是世界上最主流的去除NOx的方法，这种方法可以在现有的FGD工艺下加入脱硝装置，在含氧气氛下，还原剂有限与废气中NO反应的催化过程称为选择性催化还原，合适的催化剂和还原剂应具有特点如下：
　　
　　1)还原剂应具有高的反应性。
　　
　　2)还原剂可选择性的与NOx反应，而不与烟气中大量存在的氧化性物质反应。
　　
　　3)还原剂必须价格低廉，以使脱除过程的低成本运作。
　　
　　4)催化剂应大大降低NOx还原温度。
　　
　　5)催化剂应具有高的催化活性，以利于烟气中低浓度NOx的有效还原。
　　
　　6)催化剂选择性的与还原剂与NOx的反应形成N2，而对还原剂与烟气中其他氧化性物质的反应表现惰性。
　　
　　7)催化剂应具有结构稳定。
　　
　　8)催化剂不收烟气其他祖坟的毒化。
　　
　　对于锅炉行业来说，一定要研究同时脱硫脱硝技术，目前国内多为单独脱硫脱硝技术，这种方式造成设备重复建设，能耗大，人员成本、运行成本高，而同时脱硫脱硝技术则可以在一定程度上避免此类问题的发生。

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