摘要:選擇性催化還原脫硝工藝（SCR）是一種高效的煙氣脫硝技術(shù)。本文介紹了SCR工藝的脫硝原理、三種布置方式在國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用情況，闡述了三種布置工藝工業(yè)化應(yīng)用中所出現(xiàn)的問(wèn)題及對(duì)策，并對(duì)SCR工藝在脫氮效率、投資與運(yùn)行費(fèi)用、系統(tǒng)復(fù)雜性、氨泄漏等方面進(jìn)行了分析與評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞:選擇性催化還原;脫硝工藝;SCR;布置方式

選擇性催化還原（Selective Catalytic Reduction，SCR）脫硝工藝是一種高效、高選擇性的煙氣脫硝技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于電站鍋爐、城市垃圾焚燒、化學(xué)處理廠、鋼鐵和水泥加工廠的煙氣治理。目前，歐洲、日本、美國(guó)等對(duì)NOx排放控制嚴(yán)格的國(guó)家和地區(qū)，已大量使用SCR煙氣脫硝工藝來(lái)脫除燃煤電廠廢氣中的氮氧化物。SCR脫硝工藝發(fā)明于1959年，20世紀(jì)70年代日本率先將SCR方法用于控制電站鍋爐NOx的排放，現(xiàn)約有170套SCR系統(tǒng)運(yùn)行在近100000MW的發(fā)電機(jī)組上。歐洲于20世紀(jì)80年代引進(jìn)SCR脫硝工藝，并在多座電廠上采用不同的脫硝方法進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明SCR脫硝工藝是最好的脫除NOx的方法。90年代，德國(guó)有140多座電廠使用SCR脫硝系統(tǒng)，總?cè)萘窟_(dá)到30GW。截至2002年，歐洲總共有約55GW容量的電力系統(tǒng)應(yīng)用了SCR設(shè)備。美國(guó)在1998年頒布NOxState Implementation Plan（SIP）法令時(shí)，美國(guó)環(huán)�？偸痤A(yù)計(jì)將安裝75GW的SCR系統(tǒng)，以滿足SIP法令的要求，到2004年底，約有100GW容量的電站使用了SCR設(shè)備，占美國(guó)燃煤電站總?cè)萘康?3％。

1 SCR脫硝工藝的脫硝原理

選擇性催化還原（SCR）脫硝工藝是在催化劑的作用下，以NH3為還原劑，選擇催化還原煙氣中NOx為無(wú)害的N2和H2O，以脫除NOx，滿足日趨嚴(yán)格的環(huán)保要求；相比于SNCR的脫硝率（30％～50％），SCR系統(tǒng)的脫氮效率可達(dá)90％以上。

SCR脫硝工藝通常使用液態(tài)氨、氨水、尿素作為還原劑。還原劑的選用，一方面取決于詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，另一方面取決于當(dāng)?shù)胤煞ㄒ?guī)的要求及氨來(lái)源的可靠性和穩(wěn)定性。其中，液態(tài)氨的投資、運(yùn)輸和使用成本最低，但液態(tài)氨屬于易燃易爆物品，必須有嚴(yán)格的安全保證和防火措施，其運(yùn)輸、存儲(chǔ)涉及到當(dāng)?shù)氐姆ㄒ?guī)和勞動(dòng)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。脫硝所用氨水的質(zhì)量百分比一般為20%～30%，較液態(tài)氨安全，但運(yùn)輸體積大，運(yùn)輸成本比液態(tài)氨高。尿素是一種顆粒狀的農(nóng)業(yè)肥料，安全無(wú)害，但制氨系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備占地面積大、初投資大，存在著尿素的存儲(chǔ)潮解問(wèn)題。在日本和臺(tái)灣，普遍使用液態(tài)氨作為還原劑；在美國(guó)，政府對(duì)公路運(yùn)輸液態(tài)氨實(shí)行管制，因此一般采用尿素為還原劑。三種還原劑的比較見(jiàn)表1。

2 SCR脫硝工藝的三種布置方式

根據(jù)SCR反應(yīng)器在鍋爐后的不同位置，SCR脫硝工藝大致有三種布置方式：高灰區(qū)域布置方式、低灰區(qū)域布置方式和末端布置方式。

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