选择性催化还原脱硝技术(SCR).

5）SCR反应器内设置蒸汽（耙式）吹灰器或声波吹灰器，吹扫介质一般
为蒸汽，根据SCR反应器压差决定吹扫。
6）在氨存储和制备区，液氨通过卸料软管由槽车内进入液氨储罐。 卸车时，储罐内的气体经压缩机加压后进入槽车，槽车内的液体 被压入液氨储罐。液氨储罐液位到达高位时自动报警并与进料阀
及压缩机电动机连锁，切断进料阀及停机压缩机运行。储罐内的
c.尾部烟气段布置
SCR反应器布置在烟气脱硫装置（FGD）后，催化剂将完全工作在 无尘、无二氧化硫的“干净”烟气中。 当催化剂在干净烟气中工作时，其工作寿命可达高灰段催化剂使用 寿命的两倍。 该布置方式的主要问题是将反应器布置在湿式FGD脱硫装置后，而 低温SCR催化剂还没有达到工程应用的程度，其排烟温度仅为50~60℃，
得反应温度大大降低（300~450℃），从而可以在锅炉的
省煤器与空气预热器之间的烟道喷入的NH3、烃类等还原 剂在烟气中O2的作用下将NOX快速还原成无害的N2和H2O。
主要的化学反应式为：
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
4NH3+6NO→5N2+6H2O
4NH3+2NO2+O2 →3N2+6H2O 8NH3+6NO2→7N2+12H2O
3）氨与NOx在反应器内，在催化剂的作用ຫໍສະໝຸດ Baidu反应生成N2和H2O。 N2和
H2O随着烟气进入空气预热器。在SCR进口设置NOx、O2温度监视分
析仪，在SCR出口设置NOx、O2、NH3温度监视分析仪。 NH3温度监 视分析仪监视NH3的逃逸浓度小于规定值，超过则报警并自动调节
NH3注入量。
4）在氨气进气装置分管阀后设有氮气预留阀及接口，在停工检修时用于 吹扫管内氨气。
当然，还有一些次要反应，反应原理如图1-1所示
图1-1 SCR反应原理
二、SCR系统组成及工艺流程介绍
2.1 系统布置方式
2.1.1内部结构
SCR工艺的核心装置是脱硝反应器，反应
器中的催化剂分上下多层（一般为3~4层）有 序放置。 图2-1为典型的SCR反应器内部结构示意图。
图2-2为水平和垂直布置的SCR反应器。
因此，为使烟气在进入SCR反应器前达到所需要的反应温度，需要再烟
道内加装燃油或天然气的燃烧器，或蒸汽加热的换热器以加热烟气，从 而增加了能源消耗和运行费用。
2.2 系统组成及典型工艺流程
• 图2-4所示为SCR烟气 脱硝系统简图。
• SCR系统一般由氨的
储存系统、氨与空气 混合系统、氨气喷入
系统、反应器系统。
一定的使用期限，称为催化剂寿命。
• 催化剂的失活主要有化学失活和物理失活，失活的主要影
响因素包括催化剂成分、结构、反应传质速率、反应扩散 速率、烟气温度、烟气成分、灰分等。
液氨通过出料管至气化器，蒸汽加热后气化为氨气。氨蒸气被送 往SCR反应器处以供使用。 典型的SCR工艺流程图如2-5所示。
图2-5 典型的SCR系统工艺流程
三、 SCR催化剂的失活及其 应对措施
• 催化剂在使用过程中，因某些物理和化学作用破坏了催化
剂原有的组织和构造，催化剂会降低或丧失活性，这种现 象称为催化剂衰退或催化剂失活。 • 例如反应物中的某些杂质与催化剂作用或覆盖于催化剂表 面，会使催化剂中毒，导致催化剂衰退。有些催化剂失活 后可以用特定的方法处理，使催化剂再生，重新恢复催化 活性；有些催化剂失活后不能再生。但所有的催化剂都有
（5）高活性的催化剂会促使烟气中的SO2氧化成SO3 。
b.低灰段布置
反应器布置在静电除尘器之后，这时温度一般为300~400℃。烟气先 经过电除尘器，再进入SCR反应器，这样可以防止烟气中的飞灰污染催 化剂、磨损或堵塞反应器，但烟气中的SO3始终存在，因此烟气中的NH3 和SO3反应生成硫酸铵而发生堵塞的可能性仍然存在。 采用该方案的最大问题是，静电除尘器无法在300~400℃的温度下正 常运行，因此很少采用。
选择性催化还原脱硝技术（SCR）
职业教育环境监测与治理技术专业教学资源库
• 一、SCR脱硝技术原理
• 二、SCR系统组成及工艺流程介绍
• 三、 SCR催化剂的失活及其应对措施
• 四、SCR烟气脱硝装置问题及优化
一、SCR脱硝技术原理
1.1 反应机理
SCR反应原理与SNCR相同，只是由于使用了催化剂使
图2-3 SCR反应器的布置方式 (a) 高灰段布置；
图2-3 SCR反应器的布置方式
(b) 低灰段布置；
图2-3 SCR反应器的布置方式 (c) 尾部烟气段布置；
a.高灰段布置
SCR反应器布置在省煤器与空气预热器之间，反应温度一般 为300~400 ℃，
适合催化剂的运行温度，但此时烟气中所含有的全部飞灰和二氧化硫均通过催化 剂反应器，催化剂的寿命会大大缩短；影响催化剂寿命的因素有：
（1）烟气中所携带的飞灰中含有的Na、Ca、Si、As等成分会使催化剂中毒； （2）飞灰对SCR反应器的磨损； （3）飞灰将SCR反应器蜂窝状通道堵塞； （4）如烟气温度升高，会将催化剂烧结，或使之再结晶失效；如烟气温度 降低，NH3会与SO3反应生成硫酸铵，从而堵塞SCR反应器通道和污染空气预
热器；
理论上SCR脱硝装置可以布置在水平烟道或垂直烟道中，
但对于燃煤锅炉，一般应布置在垂直烟道中，且气流方向 是自上而下的。这是因为烟气中含有大量粉尘，布置在水 平烟道中易引起SCR脱硝装置的堵塞。
2.1.2总体布置 SCR反应器可以安装在锅炉的不同位置，一般分三种情
况：
1）位于锅炉省煤器和空气预热器之间的高灰SCR系统； 2）安装在高温电除尘器之后的低灰SCR系统； 3）安装在FGD脱硫塔之后的尾部低温低灰SCR系统。
省煤器旁路、SCR旁 路、检测控制系统等 组成。
图2-4 SCR脱硝系统
工艺流程： 1）自氨制备区来的氨气与稀释风机来的空气在氨/空气混合
器内充分混合；
2）混合气体进入位于烟道内的氨喷射格栅，喷入烟道后，
或再通过静态混合器与烟气充分混合，然后进入SCR反应
器，SCR反应器操作温度可到300~400℃。温度测量点位 于SCR反应器进口，当烟气温度在300~400℃范围以外时， 温度信号将自动关闭氨进入氨/空气混合器的快速切断阀。