隨著我國工業的也在增加，氮氧化物的排放量也在急速增加。如果不采取有效的控制措施，中國大氣污染的性質會發生根本性的變化，引起一系列城市和地區環境問題，威脅人體健康和生態環境。我國是煤炭大國，目前集中供熱熱源還是以煤炭鍋爐房、煤炭熱發電廠為主，燃燒產品中氮氧化物含量高，應采取有效脫硝措施。本文將討論選擇性非催化還原脫硝-選擇性催化還原脫硝聯合脫硝技術的工程應用。

1脫硝工藝的特點

表1各種脫硝工藝的特點

液體吸收法主要包括吸水法、酸性吸收法、堿中和吸收法等，我國化工行業廢氣處理常采用此法，不太適合以一氧化氮排放為主的燃煤煙氣處理。微生物法具有工藝設備簡單、能耗和處理費用低、效率高、無二次污染等優點，但目前仍處于研究階段，工業應用尚未報道。

活性炭吸附法不僅可以吸附煙氣中的氮氧化物，對二氧化硫也有很強的吸附作用，但該工藝對二氧化硫的脫除反應優先于氮氧化物，系統復雜，活性炭再生頻繁。電子束法是干法處理過程，不產生廢水廢渣，可同時實現脫硫脫硝，效率高，但設備成本高，電子加速器維護困難，副產品市場價值低。

SCR脫硝工藝以技術成熟、脫硝效率高的優勢，成為火力發電廠脫硝的主流技術。在SNCR脫硝技術低運行費用特征的基礎上，SNCR-SCR聯合脫硝技術綜合了SCR脫硝技術高脫硝效率和低氨溢出率的特征，SNCR-SCR聯合脫硝技術具有高脫硝效率、低運行費用、適度成本的特征。

2、SNCR-SCR聯合脫硝工藝機理

SNCR脫硝工藝是將還原劑(氨、尿素、尿素作為還原劑時，爐膛內需通過熱分解得到氨)噴入爐膛溫度800~1100℃的區域，還原劑和煙霧中的氮氧化物進行非催化還原反應。該技術以爐膛為反應器，通過改造爐膛實現。SNCR脫硝工藝的反應物儲存和操作與SCR脫硝工藝類似，但前者需要的還原劑量比后者多。SCR脫硝技術是指在金屬催化劑的作用下，用氨將煙中的氮氧化物還原為N2、H2O。

3工程應用

3.1工程概況

某燃煤鍋爐房設計規模為2臺熱功率為116MW的鏈爐排熱水鍋爐，2臺蒸發量為100t/h的鏈爐排蒸汽鍋爐，燃煤低位發熱量為22.11MJ/kg，燃煤中氮的質量分數為0.7%，當地環保部門要求煙中氮氧化物質量分數不得大于200mg/m3。本文以其中一臺100t/h鏈條爐排蒸汽鍋爐為例，介紹排煙脫硝方案。

3.2氮氧化物排放量計算

經計算，鍋爐煙氣一氧化氮排放量為28099.4mg/s。鍋爐最大連續蒸發量的情況下，鍋爐排煙量為21×104m3/h，可計算，排煙中一氧化氮的質量濃度為481.7mg/m3，比環境保護部門要求的200mg/m3高281.7mg/m3。因此，脫硝裝置要求的最低脫硝效率為58.5%。

3.3催化劑與還原劑的選擇

①化劑

用于SCR脫硝工藝的催化劑有貴金屬催化劑和普通金屬催化劑，由于貴金屬催化劑易與硫發生反應，而且價格昂貴，因此工程中極少采用；普通金屬催化劑的效率要稍微低一些，要求煙氣有較高的溫度（300~420℃）�？紤]到實際應用，該工程采用普通金屬催化劑(V2O5-TiO2)。在V2O5-TiO2催化劑中，V2O5是最重要的活性成分，具有較高的脫硝效率，但同時也促進SO2向SO3轉換，TiO2具有較高的活性和抗SO2性能，作為催化劑載體。

②還原劑

表2液氨、氨水和尿素的技術經濟性比較

罐車通過氣力輸送將尿素送入材料倉庫保管，干尿素從材料倉庫排出材料進入溶解罐。為了保證尿素的溶解度，在溶解罐上安裝攪拌和伴熱設備。尿素溶液通過溶液泵送到爐膛噴嘴，高壓尿素溶液通過壓縮空氣引出，霧化后噴入爐膛中的800~1100℃的空間，尿素溶液在此進行熱分解，熱分解的氨和煙中的氮氧化物進行恢復反應。

3.4脫硝系統設計

圖1SNCR-SCR1SNCR-SCR聯合脫硝技術的系統流程

②空氣預熱器設計

在煙霧脫硝過程中，總是有一部分氨逃跑，煙霧中的SO2在富裕的O2作用下，少部分氧化成SO3(V2O5也促進SO2轉換成SO3)，逃跑的氨和煙霧中的SO3反應，硫酸氫和硫酸

3.5環境效益

該工程采用的SNCR-SCR聯合脫硝工藝設計脫硫效率為80%，考慮到煙參數波動和催化劑老化的影響，實際運行效率約為75%。煙氣經脫硝處理后，尾部煙氣中氮氧化物質濃度為120.4mg/m3，低于當地環境保護部門對煙氣中氮氧化物質濃度上限的要求。

4結語

火力發電廠等大型企業最早建立煙氣脫硝系統，但燃煤鍋爐室與火力發電廠等大型企業具有不同的運行模式和特點，不同的脫硝技術也具有自己的特點。在實際工程應用中，不能照搬火電廠的建設模式，應綜合考慮脫硝效率、系統成本、運行成本等多種因素。

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