摘 要：文章介紹了脫硝技術(shù)中比較先進和效率比較高的SCR技術(shù)，從工藝和設(shè)備等各個方面進行了闡述，為電廠的煙氣脫硝工程提供了有價值的參考和范例。

關(guān)鍵詞：脫硝；SCR；電廠

一、SCR工程概況

SCR脫硝技術(shù)是目前脫硝效率最高（70-90%）并且穩(wěn)定適應(yīng)性很強的一種脫硝技術(shù)，但也是投入高，建設(shè)相對復(fù)雜的一種脫硝技術(shù)。SCR脫硝技術(shù)是在鍋爐省煤器與空預(yù)器之間，增加SCR反應(yīng)器，煙氣通過反應(yīng)器中的催化劑，煙氣中的氮氧化物與外部加入的還原劑進行還原反應(yīng)，最終生成氮氣和水。

二、工藝流程

SCR技術(shù)煙氣脫硝裝置應(yīng)由氨儲存和制備供應(yīng)系統(tǒng)、脫硝反應(yīng)系統(tǒng)、尿素熱解系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、自控和在線監(jiān)測系統(tǒng)等組成。

從尿素熱解系統(tǒng)制備得到的氨氣送至氨/空氣混合器與空氣混合，混合后的氣體通過噴氨格柵或靜態(tài)混合器與煙氣混合，之后進入SCR反應(yīng)器，在催化劑的作用下煙氣中的氮氧化物與還原劑發(fā)生反應(yīng)，從而達到去除氮氧化物的目的。

三、SCR脫硝工程主要涉及的工作內(nèi)容

（1）新增SCR反應(yīng)器（內(nèi)部含吹灰系統(tǒng)和催化劑）、煙道及其支架。（2）新增尿素溶液制備系統(tǒng)和尿素溶液熱解系統(tǒng)。（3）新增電氣、熱控系統(tǒng)和改造設(shè)備所及涉及的電氣、熱控及統(tǒng)改造。

四、催化劑

SCR反應(yīng)器一般設(shè)置在省煤器和空氣預(yù)熱器之間，采用高灰布置形式。催化劑布置在反應(yīng)器中。此區(qū)間溫度大約為300℃-450℃，為常規(guī)催化劑的活性區(qū)間。但是由于催化劑長期處于高粉塵濃度的煙氣中，會造成催化劑中毒、磨損、堵塞等問題；過高的溫度還可能造成催化劑的燒結(jié)，使得催化劑壽命縮短；為了便于煙氣中粉塵的通過和減小對催化劑的磨損，催化劑的通道通常大于7mm，壁厚大于0.7mm，煙氣自上而下垂直通過催化劑層；此外對催化劑的機械性能和抗SO2氧化率也有嚴格的要求，使用壽命要求達到24000小時以上。

日本在70年代成功開發(fā)了V2O5/TiO2基催化劑，并開始在電廠得到商業(yè)應(yīng)用，該類型催化劑不僅價格相對較低，而且脫硝效率高、選擇性強、抗中毒能力強、穩(wěn)定可靠。

經(jīng)過各大廠商的改進，目前商業(yè)催化劑大多是V2O5-WO3（MoO3）/TiO2基催化劑，為了增加催化劑的機械強度，在催化劑基體材料中還添加了玻璃纖維和酸性白土等作為結(jié)構(gòu)助劑。由于催化劑布置在省煤器和空預(yù)器之間的高灰區(qū)域，采用的結(jié)構(gòu)形式多為蜂窩狀、板狀或波紋板狀等成型性整體式SCR催化劑。整體式催化劑的平行通道有利于飛灰的通過，具有開口面積大，壓降小，不易堵塞等優(yōu)點。

在三種形式催化劑中，板式催化劑的開口面積最大，最有利于飛灰通過，此外板式催化劑采用金屬篩板作為擔體，機械強度好，特別適用燃煤高灰SCR脫硝場合；蜂窩狀催化劑是以SCR催化劑粉體為基體，與成型助劑等通過混合、捏合、擠壓成型、干燥、煅燒等過程得到，由于活性成分在其中均勻分布，即使催化劑表面有磨損，仍可保持較強的活性，所以蜂窩狀催化劑在高灰和低灰情況均可應(yīng)用；而波紋板式催化劑是以波紋狀纖維板為擔體，在其表面涂有含活性組分的涂層，重量輕是波紋板式催化劑的最大優(yōu)點，由于活性物質(zhì)要比蜂窩狀催化劑少70%，在粉塵的沖刷下當表面活性物質(zhì)磨損流失后，催化活性下降較快，使用壽命較短，所以波紋板式催化劑一般不太適合燃煤高灰脫硝，而在灰含量較低時的燃油和燃氣脫硝中有較多應(yīng)用。對于燃煤電廠脫硝的SCR催化劑，在高灰場合大多采用蜂窩狀和板狀催化劑，波紋板式催化劑也有一定的使用。

五、尿素熱解系統(tǒng)

（一）尿素區(qū)設(shè)計規(guī)模及組成

尿素區(qū)按100%BMCR工況尿素耗量規(guī)劃設(shè)計。尿素區(qū)包括尿素裝卸設(shè)備、尿素儲倉、旋轉(zhuǎn)下料裝置、尿素溶解罐、尿素溶液給料泵、尿素溶液儲罐、尿素溶液循環(huán)供液泵、計量和分配裝置、背壓控制閥、絕熱分解室（內(nèi)含噴射器）及控制裝置等。

（二）生產(chǎn)方法及工藝流程

尿素粉末儲存于儲倉，由旋轉(zhuǎn)下料機輸送到溶解罐里，用除鹽水將干尿素溶解成40～60%質(zhì)量濃度的尿素溶液，通過尿素溶液給料泵輸送到尿素溶液儲罐。尿素溶液經(jīng)由循環(huán)泵、計量與分配裝置、霧化噴嘴等進入絕熱分解器內(nèi)分解，生成NH3、H2O和CO2，分解產(chǎn)物與稀釋空氣混合均勻并噴入脫硝系統(tǒng)。

六、本工藝性能保證

在設(shè)計煤條件下，對NOX脫除率、氨的逃逸率、SO2/SO3轉(zhuǎn)化率同時進行考核：

脫硝裝置在性能考核試驗時的NOX脫除率不小于70%，脫硝裝置出口NOX含量不大于200mg/Nm3，氨的逃逸率不大于3ppm，SO2/SO3轉(zhuǎn)化率小于0.9%。（含氧量6%）

脫硝裝置在保證的催化劑化學壽命期內(nèi)，即備用層催化劑投運前，NOX脫除率不小于70%（終期85%），氨的逃逸率不大于3ppm，SO2/SO3轉(zhuǎn)化率小于1%。（含氧量6%）

脫硝裝置在備用層催化劑投運后，NOX脫除率不小于70%（終期85%），氨的逃逸率不大于3ppm，SO2/SO3轉(zhuǎn)化率小于1%。（含氧量6%）

需保證前提：（1）鍋爐45%BMCR—100%BMCR負荷。（2）煙氣中NOX含量：450mg/Nm3至850mg/Nm3，（干基，含氧量6%）。（3）脫硝系統(tǒng)入口煙氣含塵量不大于25g/Nm3（干基，含氧量6%）。

參考文獻

[1] 孫克勤，鐘秦.火電廠煙氣脫硝技術(shù)及工程應(yīng)用[M].化學工業(yè)出版社，2007.

[2] 陳進生.火電廠煙氣脫硝技術(shù)-選擇性催化還原法[M].中國電力出版社，2008.