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1. 选择性催化还原（SCR）脱硝技术

SCR脱硝工艺是利用催化剂，在一定温度下（270~400℃），使烟气中的NOx与来自还原剂供应系统的氨气混合后发生选择性催化还原反应，生成氮气和水，从而减少NOx的排放量，减轻烟气对环境的污染。

SCR反应过程中使用的还原剂可以为液氨、氨水（25%NH3）或者尿素 。

SCR脱硝工艺系统可分为液氨储运系统（液氨为还原剂）、氨气制备和供应系统、氨/空气混合系统、氨喷射系统、烟气系统、SCR反应器系统和氨气应急处理系统等。

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） 是目前成熟的烟气脱硝技术， 它是一种炉后脱硝方法，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 SCR 2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，脱硝喷枪经常堵塞，以V2O5或V2 O5 -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。

循环流化床窑炉锅炉环保喷枪的研究比较：

　　首先，根据喷枪结构及工作原理。一种为传统的压缩空气气力雾化喷枪，一种为循环流化床锅炉脱硝设计的机械雾化喷枪。

　　雾化喷枪，喷枪结构主要由如下及部分组成：还原剂通道、雾化风通道、机械雾化喷嘴、快速接头等组成。喷枪各部件均采用不锈钢材料制造，机械雾化喷嘴多采用进口316L，310S不锈钢制作。

　　雾化喷枪安装时装在炉墙上预埋的套管内，套管与炉墙平齐，喷枪通过法兰固定在套管上，安装时喷枪外管与预埋套管平齐，喷枪喷嘴装配时与喷枪外管向炉外缩数毫米。喷枪尾部两接口通过快速接头分别接还原剂和雾化风。锅炉和脱硝系统运行时，还原剂由还原剂通道进入雾化喷嘴，经机械力雾化成合适细度雾滴喷射进入反应区，锅炉运行时雾化风常开。

　　其次，雾化风的作用。第1是防止喷嘴快速磨损。循环流化床内烟气的含尘量远高于煤粉锅炉，旋风分离器入口水平通道内烟速一般可达25m/s。因此，传统的雾化喷枪在这种环境下面临快速磨损的问题。脱硝喷枪的雾化风套管安装在炉墙内，防止喷嘴受到烟气的直接冲刷。高速雾化风包围着喷嘴随机械力雾化后的还原剂溶液一起喷出，在烟气和喷嘴之间起到隔绝作用，防止炉内气流受到扰动时烟气携带颗粒直接冲刷喷嘴，保护喷嘴不受磨损。第二是增加还原剂穿透度。还原剂和烟气的混合程度是脱硝技术的关键因素之一。高速雾化风的增加可以携带着机械力雾化后的还原剂溶液，深度穿透至烟气中，从而增加了还原剂与烟气的混合程度，为保证脱硝率奠定了基础。第三是增加还原剂雾化细度。还原剂的雾化细度也直接影响的脱硝率，在其他条件同等的情况下，还原剂雾化细度越细，还原剂表面积越大，与烟气中的NOx的接触面积越大，从而增加了脱硝率。第四是防止锅炉受热面腐蚀。传统喷枪在开始喷射或者结束喷射的间歇，存在还原剂液滴直接滴落到水冷壁壁面上的造成水冷壁腐蚀的风险。因此，具体使用过程中喷枪的高速雾化风包围着喷嘴，即使在刚开始喷射或者结束喷射有液滴滴落，也可将其携带进入炉内，避免了腐蚀水冷壁的风险。第五是防止喷枪枪体与套管之间堵灰。传统的喷枪安装在墙体上，套管与枪体之间极易堵灰，导致喷枪进退困难。高速雾化风使得烟气中的灰尘无法在套管内积聚。从而保证了枪体的可用率，方便了后期脱硝喷枪的维护检修。第六是冷却喷枪端部。雾化风是常温空气，来自风机或者压缩空气，可以有效冷却喷枪端部，防止高温损坏喷枪。在传统喷枪的基础上，所使用的喷枪应不存在由于停枪停止运行期间套管堵灰无法正常退出炉膛导致喷嘴被高温烧毁或变形的风险。

　　后，喷枪布置。一般循环流化床窑炉，锅炉烟道为矩形，且长宽比一般在2～3范围内，所以，脱硝喷枪采购，流化床锅炉脱硝设施喷枪一般在烟道长边上对称均布2支喷枪，喷枪流量、雾化交流、雾炬长度和宽度根据烟道尺寸定制，保证还原剂雾炬覆盖整个烟道。再加上烟气进入旋风分离器后会受到强烈扰动，还原剂与烟气可进一步混合。

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