火电厂SCR烟气脱硝技术研究

１ ＳＣＲ 烟气脱硝技术
随着 《火电厂大气污染物排放标准》 的发布， 仅在锅炉燃烧过程中采用低氮燃标准要求。 需要采用燃烧后 烟气脱硝技术， 其中应用最成熟的技术就是 ＳＣＲ 烟气脱硝技术。
选择性催化还原法 （ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅｄｕｃ⁃ ｔｉｏｎ， ＳＣＲ） 是目前普遍采用的脱硝技术， 其主要 原理是用氨气作为还原剂与烟气中的氮氧化物接触 发生反应， 以去除或减少烟气中氮氧化物。 用氨气 （ ＮＨ３） 做还原剂喷射到烟气中， 在适当的温度条 件下通过催化剂层进行反应， 反应方程式为
４ＮＯ＋４ＮＨ３ ＋Ｏ２→４Ｎ２ ＋６Ｈ２Ｏ ４ＮＯ＋２ＮＯ２ ＋４ＮＨ３→５Ｎ２ ＋６Ｈ２Ｏ ６ＮＯ＋４ＮＨ３→５Ｎ２ ＋６Ｈ２Ｏ ６ＮＯ２ ＋８ＮＨ３→７Ｎ２ ＋１２Ｈ２Ｏ 由于 ＮＨ３ 选择性与烟气中的 ＮＯ、 ＮＯ２ 发生还
２０１８ 年
第 ３９ 卷第 ９ 期
郝哲晶： 火电厂 ＳＣＲ 烟气脱硝技术研究
《火电厂大气污染物排放标准》 明 确 指 出， 火电厂二氧化硫、 氮氧化物、 粉尘排放浓度应分 别控制在 ３５ ｍｇ ／ Ｎｍ３、 ５０ ｍｇ ／ Ｎｍ３、 ５ ｍｇ ／ Ｎｍ３ 以 内， 达到 “超低排放” 水平。 目前多数火电厂使 用 “ 炉内 低 氮 燃 烧 器 ＋ 尾 部 ＳＣＲ 烟 气 脱 硝” 路 线［１－２］ ， 低氮燃烧器技术是控制氮氧化物的首选 技术， 确保机组能够长期安全、 经济、 稳定运行 的情况下， 尽可能控制炉膛出口烟气中的氮氧化 物浓度， 利用 “空气分级燃烧＋低过量空气燃烧” 技术， 通过调整燃烧器、 炉内一、 二次风配比和 燃尽风摆角等方法， 确保炉膛出口氮氧化物浓度 小于 ２００ ｍｇ ／ Ｎｍ３。 炉后采用 ＳＣＲ 烟气脱硝技术， 烟气通过高温段受热面， 进入布置氨气喷氨系统 的烟道中， 与氨气充分混合后， 通过选择性催化 剂反应器， 与烟气发生化学反应将氮氧化物去 掉， 烟道中布置相关导流板等措施， 保证脱硝效 率， 实现氮氧化物的超低排放。
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原反应生成 Ｎ２ 和 Ｈ２ Ｏ， 这种脱硝技术称为选择性 催化还原法。 ＳＣＲ 烟气脱硝装置主要由氨气喷射 系统、 氨气供应系统、 ＳＣＲ 烟道系统、 吹灰系统、 催化剂反应器等组成。
２ 氨气喷射系统
氨气喷射系统由混合气联箱、 氨 ／ 空混合分支 管道、 喷氨格栅、 空气阻板等组成。 混合气联箱与 稀释氨气后的混合烟道连接， 每个联箱接引若干个 氨 ／ 空混合分支管道， 每个氨 ／ 空混合分支管道对应 若干个氨气喷嘴， 每个氨 ／ 空混合分支管道上安装 １ 台空气阻板。 利用空气阻板测出压差， 调整阀门 的开关位置， 保证通过每个氨 ／ 空混合分支管道的 氨气流量均匀， 并且需要定期对氨气的流量进行校 核， 确保脱硝效率稳定。
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ＳＣＲ Ｆｌｕｅ⁃Ｇａｓ Ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ
ＨＡＯ Ｚｈｅｊｉｎｇ
（ Ｄａｔａｎｇ Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ Ｓｅｃｏｎｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ， Ｊｉｌｉｎ １３００３１， Ｃｈｉｎａ）
东北电力技术
２０１８ 年
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ＮＯＲＴＨＥＡＳＴ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
第 ３９ 卷第 ９ 期
火电厂 ＳＣＲ 烟气脱硝技术研究
郝哲晶
（ 大唐长春第二热电有限责任公司， 吉林 长春 １３００３１）
摘要： 火电厂长期运行会产生大量烟气， 烟气中的氮氧化物是造成大气污染的主要成分之一， 是形成酸雨、 烟雾等破 坏环境的主要因素， 氮氧化物的排放已经对人体造成十分严重的危害。 目前大部分火电厂通常采用 ＳＣＲ 烟气脱硝技 术对烟气进行脱硝处理， 文中主要叙述 ＳＣＲ 烟气脱硝技术的推广背景以及我国对大气污染控制的相关标准， 并且介 绍了 ＳＣＲ 烟气脱硝技术原理和 ＳＣＲ 烟气脱硝系统的布置位置、 工艺流程、 氨气制备方法、 催化剂形式、 运行期间在 线监测装置等， 以供借鉴。 关键词： 氮氧化物； 脱硝技术； 烟气系统； 催化剂 ［ 中图分类号］ Ｘ７０１ ［ 文献标志码］ Ａ ［ 文章编号］ １００４－７９１３（２０１８）０９－００２４－０３
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ ｗｉｌｌ ｉｎｅｖｉｔａｂｌｙ ｐｒｏｄｕｃｅｓ ｌａｒｇｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｆｌｕｅ ｇａｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｏｘｉｄｅ ｉｎ ｔｈｅ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｉｒ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｄａｍａｇｅ ｓｕｃｈ ａｓ ａｃｉｄ ｒａｉｎ ａｎｄ ｓｍｏｇ������ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｏｘｉｄｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｈａｖｅ ｃａｕｓｅｄ ｓｅｒｉｏｕｓ ｈａｒｍ ｔｏ ｔｈｅ ｈｕｍａｎ������ Ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ， ｍｏｓｔ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ ｕｓｕａｌｌｙ ｕｓｅ ＳＣＲ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ ｄｅｎｉｔｒｉｆｙ ｆｌｕｅ ｇａｓ������ Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｉｓ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｏｘｉｄｅ ｔｏ Ｎ２ ａｎｄ Ｈ２ Ｏ ｉｎ ｔｈｅ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｗｉｔｈ ａｍｍｏｎｉａ ａｓ ｔｈｅ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｇｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｏｘｉｄｅ； ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； ｆｌｕｅ⁃ｇａｓ ｓｙｓｔｅｍｓ； ｃａｔａｌｙｓｔ