SCR脱硝工艺的系统组成及SCR系统反应器的布置方式

SCR脱硝工艺的系统组成

SCR系统一般由氨的储存系统、氨与空气混合系统、氨气喷入系统、反应器系统、省煤器旁路、SCR旁路、检测控制系统等组成。

SCR系统反应器的布置方式

按SCR反应器在锅炉烟道中三种不同的安装位置可分为三种布置方式 ，即热段/高含尘布置、热段/低含尘和冷段布置。

（1）、热段/高含尘布置：反应器布置在空气预热器前温度为 360℃左右的位置，此时烟气中所含有的全部飞灰和 SO2均通过催化剂反应器，反应器的工作条件是在“不干净”的高尘烟气中。由于这种布置方案的烟气温度在 300~400℃的范围内，适合于多数催化剂的反应温度，因而它被广泛采用。但是由于催化剂是在“不干净”的烟气中工作，因此催化剂的寿命会受下列因素的影响： 

①烟气所携带的飞灰中含有 Na，Ca，Si，As等成分时，会使催化剂“中毒”或受污染，从而降低催化剂的效能。② 飞灰对催化剂反应器的磨损。③ 飞灰将催化剂通道堵塞。④如烟气温度升高，会将催化剂烧结，或使之再结晶而失效，如烟气温度降低，NH3会和 SO3反应生成酸性硫酸铵，从而会堵塞催化剂和污染空气预热器。⑤ 高活性的催化剂会促使烟气中的 SO2氧化成 SO3，因此应避免采用高活性的催化剂用于这种布置。为了尽可能地延长催化剂的使用寿命，除了应选择合适的催化剂之外，要使反应器通道有足够的空间以防堵塞，同时还要有防腐措施。

（2）、热段/低含尘布置：反应器布置在静电除尘器和空气预热器之间，这时，温度为 300~400℃的烟气先经过电除尘器以后再进入催化剂反应器，这样可以防止烟气中的飞灰对催化剂的污染和将反应器磨损或堵塞，但烟气中的 SO3始终存在，因此烟气中的 NH3和 SO3反应生成硫酸铵而发生堵塞的可能性仍然存在。采用这一方案的最大问题是，静电除尘器很难在 300~400℃的温度下正常运行，因此很少采用。

（3）、冷段布置：反应器布置在烟气脱硫装置(FGD)之后，这样催化剂将完全工作在无尘、无 SO2的“干净”烟气中，由于不存在飞灰对反应器的堵塞及腐蚀问题，也不存在催化剂的污染和中毒问题，因此可以采用高活性的催化剂，减少了反应器的体积并使反应器布置紧凑。当催化剂在“干净”烟气中工作时，其工作寿命可达 3~5年(在“不干净”的烟气中的工作寿命为 2~3年)。这一布置方式的主要问题是，当将反应器布置在湿式 FGD脱硫装置后，其排烟温度仅为 50~60℃，因此，为使烟气在进入催化剂反应器之前达到所需要的反应温度，需要在烟道内加装燃油或燃烧天然气的燃烧器，或蒸汽加热的换热器以加热烟气，从而增加了能源消耗和运行费用。

对于一般燃油或燃煤锅炉，其 SCR反应器多选择安装于锅炉省煤器与空气预热器之间，因为此区间的烟气温度刚好适合 SCR脱硝还原反应，氨被脱硝喷枪喷射于省煤器与 SCR反应器间烟道内的适当位置，使其与烟气充分混合后在反应器内与氮氧化物反应，SCR系统商业运行业绩的脱硝效率约为 50%~90%。