选择性催化还原反应脱硝系统特性
选择性催化还原脱硝技术(SCR).
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℃，
3）氨与NOx在反应器内，在催化剂的作用下反应生成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
பைடு நூலகம்
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。
（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；
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：
得反应温度大大降低（300~450℃），从而可以在锅炉的
SCR脱硝技术
SCR脱硝技术及其脱硝催化剂生产工艺1、概述SCR(selective catalytic reduction)是烟气选择性催化还原法脱硝技术的简称，是指在催化剂的作用下，利用还原剂（如NH3）“有选择性”地与烟气中的NOx反应并生成无毒无污染的N2和H2O。
也就是说SCR工艺的实质就是燃煤锅炉排放烟气中的NOx污染物与喷入烟道的还原剂NH3，在催化剂的作用下发生氧化还原反应，生成无害的N2和H2O。
该工艺于20世纪70年代末首先在日本开发成功，80年代和90年代以后，欧洲和美国相继投入工业应用，现已在世界范围内成为大型工业锅炉烟气脱硝的主流工艺。
为避免烟气再加热消耗能量，一般将SCR反应器布置在锅炉省煤器出口与空气预热器之间，即高飞灰布置。
此时烟气温度（300℃-430℃）正好是催化剂的最佳活性温度窗口。
氨气在加入空气预热器前的水平管道上加入，与烟气混合，NOx在催化剂的作用下被还原为N2和H2O。
目前常规应用的SCR技术为中温催化剂(280℃-420℃)，而现在正在研究开发的低温催化剂，可应用于200℃以下的烟气温度。
2、SCR反应过程SCR技术是在金属氧化物催化剂作用下，以NH3作为还原剂，将NOx还原成N2和H2O。
NH3不和烟气中的残余的O2反应，而如果采用H2、CO、CH4等还原剂，它们在还原NOx的同时会与O2作用，因此称这种方法为“选择性”。
主要反应方程式为：4NH3+4NO+O2─>4N2+6H2O (1)NO+NO2+2NH3─>2N2+3H2O (2)3、SCR系统设计条件•烟气流量•烟气温度•烟气成分和灰分成分•烟气入口NOx浓度•脱硝效率•空间速率•NH3/NOx摩尔比•SO2转化率•NH3逃逸率•反应器运行压降4 、SCR脱硝系统主要装置•氨存储和供应系统•氨/空气喷射系统•SCR反应器•SCR催化剂•SCR控制系统•吹灰和灰输送系统5、SCR催化反应还原剂用于SCR烟气脱硝的还原剂一般有3种：液氨、氨水、及尿素。
选择性催化还原法脱硝技术介绍
scr反应器内部五scr的工艺流程液氨从液氨槽车由卸料压缩机送入液氨储槽再经过蒸发槽蒸发为氨气后通过氨缓冲槽和输送管道进入锅炉区通过与空气混合后由分布导阀进入scr反应器内部反应scr反应器设置于空预器前氨气在scr反应器的上方通过一种特殊的喷雾装置和烟气均匀分布混合混合后烟气通过反应器内催化剂层进行还原反应
1、氨储存罐可以容纳15天使用的无水氨，可充至 85%的储罐体积，装有液面仪和温度显示仪。
2、液氨汽化采用电加热方式。 3、在反应器前安装静态混合器，保证烟气与氨气在 烟道混合均匀，维持较低的NH3逃逸率。 4、SCR反应器采用固定床形式，催化剂为模块放置， 在反应器催化剂层间设置了吹灰装置，定时吹灰，吹扫 时间30～120分钟，每周1～2次，保证催化剂表面的洁 净。 5、反应器器下设有灰斗，与电厂排灰系统相连，定 时排灰。 6、SCR工艺的核心装置是催化剂反应器，有水平和 垂直气流两种布置方式，如图2所示。在燃煤锅炉中，烟 气中的含尘量很高，一般采用垂直气流方式。
位置。
三、SCR系统的主要设备
XX热电 2×300MW 机组脱硝系统是由哈锅引进 日本三菱重工技术制造安装，脱硝系统一般组成：
◆ 烟道系统（包括省煤器和 SCR旁路） ◆ 氨的储存及供应系统 ---卸料压缩机、液氨储罐、 氨气蒸发器、氨气缓冲器 ◆ 氨气与空气混合系统 ◆ 氨气喷入系统 ◆ SCR反应系统 ◆ 吹灰系统 ◆ 检测控制系统 ◆ 电气系统
选择性催化还原(SCR)法烟气脱硝技术
选择性催化还原（SCR）法烟气脱硝技术摘要：选择性催化还原（SCR）烟气脱硝技术以其高效的特点在国外得到了普遍的应用。
本文概述了SCR法的基本原理、催化剂的分类及成型布置方式、SCR 系统在电站锅炉系统中的布置方式、系统的构成和主要装置设备以及工程应用中常见的问题和解决办法。
分别以飞灰、飞灰与Al2O3混合、堇青石蜂窝陶瓷的Al2O3涂层作为载体，担载CuO、Fe2O3等金属氧化物作为活性成分进行活性测试，在实验室理想气体条件下具有较高的效率。
关键词：选择性催化还原，催化剂，SCR系统，飞灰1. 引言NO和NO2是人类活动中排放到大气环境的大量常见的污染物，通称NOx。
酸雨主要由大气污染物如硫氧化物、氮氧化物及挥发性有机化合物所导致。
因为其对土壤和水生态系统所带来的变化是不可逆的，它的影响极其严重。
NOx对大气环境的污染除了其本身的危害之外，还由于它们参与光化学烟雾的生成而受到人们的特别关注。
固定源氮氧化物排放控制技术主要有两类：燃烧控制和燃烧后控制。
燃烧控制的手段主要包括低过量空气燃烧、烟气再循环、燃料再燃烧、分级燃烧和炉膛喷射等；燃烧后脱硝的措施包括湿法和干法[1]。
而在干法中，选择性催化还原（SCR）法烟气脱硝技术具有高效率的特点，目前最高的脱硝效率能达到95%以上，因此在世界范围内得到了十分广泛的应用。
SCR烟气脱硝系统最早由七十年代晚期在日本的工业锅炉机组和电站机组中得到应用。
到目前为止已经有170多套的SCR装置在日本的电站机组上运行，其总装机容量接近100,000MW。
在欧洲，SCR技术于1985年引入，并得到了广泛的发展。
电站机组的总装机容量超过60，000MW[2]。
在美国，最近五到十年以来，SCR系统得到十分广泛的应用。
为适应更高的排放标准，SCR已经被作为最好的可以利用的技术。
此外在丹麦、意大利、俄罗斯、澳大利亚、韩国、台湾等国家和地区都建立了一些SCR的脱硝装置。
我国福建某电厂也曾引进该装置和技术。
火力发电厂选择性催化还原(SCR)法脱硝技术
火力发电厂选择性催化还原（SCR）法脱硝技术目前，我国发电装机容量已突破4亿kW，绝大多数为燃煤机组。
以火电厂为主排放的SO2和NOx不断增加。
尽管NOx所带来的危害有目共睹，但目前我国火电厂环保措施主要集中于脱硫处理，而在控制NOx排放方面则刚刚起步，与世界先进国家相比尚有很大差距，主要原因是这项技术发展较晚，需要的投资较大；另一方面，我国目前对NOx排放的要求较低，新建火电厂锅炉燃烧器只需采用低NOx燃烧技术就可以达到国家排放标准，故脱硝技术在整个火电厂环保措施中所占的比重较小。
针对这些问题，我国已着手进行烟气脱硝示范工程，要求已建和新建火电机组要逐渐把脱硝系统列入建设规划，到2010年，从目前的新建火电厂规模考虑，排除采用其他方式脱硝的机组。
专家估测认为，至少有2亿kW的机组容量需要建设脱硝系统，在脱硝项目上会形成可观的市场规模。
脱硝领域正在迅速形成一个总量达到1 100亿元的大市场。
它将是继火电厂脱硫技术后，又一个广阔的极具爆发性增长的市场。
从2004年底的“环保风暴”到2005年初的《京都协议书》正式生效、从国家不断发布扶持政策鼓励电力环保到大手笔的拨款资助，表明国家对电力环保产业化发展的支持力度越来越大，而烟气脱硝产业正是在此背景下进入快速发展时期。
烟气脱硝是继烟气脱硫之后国家控制火电厂污染物排放的又一个重点领域。
2004年7月，我国公布并实施《火电厂大气污染物排放标准》，对火电厂NOx排放要求有了大幅度的提高，并将成为控制火力发电厂大气污染物排放、改善我国空气质量和控制酸雨污染的推动力。
今后，国家将对重点火电企业以发电污染物排放绩效为基础，制定全国统一的火电行业SO2和NOx排放总量控制指标分配方法，并由国家统一分配30万kW以上火电企业的排放总量控制指标。
从“十一五”开始，国家与省级环保部门将对30万kW以上的火电企业的SO2、NOx排放总量控制指标实施共同监控。
目前应用的火电厂锅炉脱硝技术中，选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction简称SCR）法脱硝工艺被证明是应用最多且脱硝效率最高、最为成熟的脱硝技术，是目前世界上先进的火电厂烟气脱硝主流技术之一。
(完整版)选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝技术概述
选择性催化还原法（SCR）烟气脱硝技术概述王清栋（能源与动力工程1302班1306030217）摘要：对选择性催化还原脱硝技术进行概述，分析了其机理，并简要介绍催化剂的种类及钝化与中毒机理.最后，对SCR技术进行总结与展望.关键词:选择性催化还原；烟气脱硝；氮氧化物Overview of Selective catalytic reduction (SCR) flue gas denitrationWang Qingdong(Power and Energy Engineering, class 1302 1306030217) Abstract: selective catalyst reduction flue gas denitration is reviewed. Its mechanism is analysed and catalyst is given a brief introduction. Catalyst passivation and poisoning mechanism is analysed. Finally, the summary and prospect of the technology are given.Keywords: SCR; NO x; flue gas denitration.1.前言氮氧化物是造成酸雨的主要酸性物质之一，是形成区域微细颗粒物污染和灰霾的主要原因，也是形成光化学烟雾的主要污染物，会引起多种呼吸道疾病，是“十二五”期间重点控制的空气污染物之一.2011年初通过的“十二五”规划纲要，要求NO x减少10%，从而使NO x成为我国下一阶段污染减排的重点.烟气脱硝技术与NO的氧化、还原及吸附特性有关.根据反应介质状态的不同，分为干法脱硝和湿法脱硝.目前，已经在火力发电厂采用的烟气脱氮技术主要是选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR），其中采用最多的主流工艺是选择性催化还原法.2.SCR反应原理选择性催化还原脱氮是在一定温度和有催化剂存在的情况下，利用还原剂把烟气中的NO x还原为无毒无污染的N2和H2O.这一原理与1957年在美国发现，该工艺最早却在20世纪70年代的日本发展起来的.SCR原理图如图一所示氨气被稀释到空气或者蒸汽中，然后注入到烟气中脱硝，在催化剂表面，氨与NO x 生成氨气和水.SCR过程中的主要反应如下：4NO+4NH3+O24N2+6H2O基于V2O5的催化剂在有氧的条件下还对NO2的减少有催化作用，其反应式为2NO2+4NH3+O23N2+6H2O在缺氧的条件下，NO 的反应式变成6NO+4NH 35N 2+6H2O 在缺氧的条件下，NO2的反应式变成6NO 2+8NH 37N 2+12H 2O在没有催化剂的情况下，上述化学反应只能在很窄的温度范围内（850~1000）进行，℃通过选择合适的催化剂，可以使反应降低，并且使反应温度范围扩大（250~420），便于℃在锅炉尾部烟道的适当位置布置催化反应装置.当反应条件改变时，还可能发生副反应 4NH 3+O 22N 2+6H 2O 2 NH N 2+3H 2 4NH 3+4O 24NO+6H 2O 发生NH 3分解的反应和NH 3氧化为NO 的反应都在350以上才能进行，450反应速℃℃度明显加快.温度在300时仅有NH 3转化为N 2的副反应可能发生.℃实际使用中，催化剂通常制成板状、蜂窝状的催化原件，再将催化原件制成催化剂组件，组件排列在催化剂反应器的框架内构成催化剂层.烟气中的NO X 、NH 3和O 2在流过催化剂层时，经历以下几个过程：① NO X 、NH 3和O 2扩散到催化剂外表面并进一步相催化剂的微孔表面扩散；② NO X 和O 2与吸附在催化剂表面活性位的NH 3反应生成N 2和H 2O ；③N 2和H 2O 从催化剂表面脱附到微孔中；④微孔中的N 2和H 2O 扩散到催化剂外表面，并继续扩散到主流烟气中被带出催化层.其中，过程①-③为控制步骤，因此脱氮装置的性能不但受到化学反应速度的制约，还在很大程度上受反应物扩散速度的影响.3.SCR 催化剂简介3.1 贵金属催化剂贵金属催化剂低温催化活性优良，对NOx 还原及对NH3、CO 氧化均具有很高的催化活性，因此在SCR 过程中会导致还原剂大量消耗而增加系统运行成本。
SNCR-SCR组合脱硝技术工艺说明
SNCR-SCR组合脱硝技术工艺说明SNCR-SCR联合工艺，综合了SNCR与SCR的技术优势，扬长避短，在SNCR的基础上，与SCR相结合，可达到80%以上的脱硝效率，并降低运行费用，节省投资。
SNCR脱硝优点及原理SNCR(选择性非催化还原)烟气脱硝技术主要使用含氮的还原剂在850~1150℃温度范围喷入含NO的燃烧产物中，发生还原反应，脱除NO,生产氮气和水。
该技术以炉膛为反应器，目前使用的还原剂主要是尿素和氨水。
■ SNCR脱硝性能保证脱硝效率：40%~70%NH3逃逸率：<10ppm装置可用率：>97%■ SNCR脱硝技术原理(尿素为还原剂)4NO+2CO(NH2)2+O2=4N2+2CO2+4H2O■ SNCR脱硝系统组成SNCR脱硝系统主要包括尿素存储系统、尿素溶液配制系统、尿素溶液储存系统、溶液喷射系统和自动控制系统等。
SCR脱硝优点及原理SCR(选择性催化还原)脱硝技术是指在催化剂和氧气的存在下，在320℃~427℃温度范围下，还原剂(无水氨、氨水或尿素)有选择性地与烟气中的NOx反应生成无害的氮和水，从而去除烟气中的NOx，选择性是指还原剂NH3和烟气中的NOx发生还原反应，而不与烟气中的氧气发生反应。
■ SCR脱硝性能保证烟气阻力增加值：600~1000paNH2/NO2摩尔比：<1催化剂使用寿命：24000h脱硝效率：80%~90%NH3逃逸率：SO2→SO3转换率：<1%■ SCR脱硝技术原理4NO+4NH3+O2=4H2+6H2O4NH2+2NO2+O2=3N2+6H2O■ SCR脱硝系统组成SCR脱硝系统主要包括SCR反应器及辅助系统、还原剂储存及处理系统、氨注入系统、电控系统等。
SNCR-SCR组合脱硝优点及原理■ SNCR-SCR脱硝性能保证脱硝效率：≥80%NH3逃逸率：<3ppm烟气阻力增加值：≈220pa■ SNCR-SCR脱硝技术原理CO(NH2)2+2NO=2N2+CO2+2H2OCO(NH2)2+H2O=2NH2+CO2NO+NO2+2NH3=2N2+3H2O4NO+4NH3+O2=4H2+6H2O2NO2+4NH3+O2=3H2+6H2O■ SNCR-SCR脱硝系统组成SNCR-SCR脱硝系统主要包括还原剂存储与处理系统，SCR反应器及辅助系统、氨注入系统、电控系统等。
选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝原理及工艺图谱介绍
我国出台的环保法规，对NOx减排要求日趋严格，并开始征收排污费 。
“建设资源节约型、环境友好型社会” 。
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全球氮氧化物分布
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氮氧化物（NOx）是酸雨和光化学烟雾污染 致成气体。我国NOx污染日益严重，一些特大型 城市的空气氮氧化物浓度超标，氮氧化物的环境 容量已基本处于饱和状态，一些地方甚至出现光 化理降学，低烟但酸雾 由 雨。 于 强国 度NO家和x虽酸排然雨放对频量率S的O的持2的影续污响增染已加进经，行不SO了大2大减，力排一治对些 地区的酸雨性质已由单一的硫酸型向硫酸－硝酸 复合型转化。电厂作为NOx排放的大户，我国于 2004年1月1日起执行新的《火电厂大气污染物排 放标准》（GB13223—2003），对NOx排放进一 步严格规定；在《排污费征收使用管理条例》中 2020规/6/30定，从2005年7月起对- 6 -NOx征收与SO2相同的排
r
dCNO dt
kCNO1CO2 0CNH3 0
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催化剂是SCR法烟气脱硝的关键，理想的催化剂需要满足以下条件：
（1）活性高：燃煤电厂烟气具有量大、浓度低的特点，NOx一般在4001500 mg/Nm3，为满足排放标准的要求，需要达到60~90%的脱硝效率， 即要求催化剂有很高的SCR反应活性；
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SCR法烟气脱硝反应
氨气喷射格栅
入口
NOx
烟气
NOx
NOx
NH3
NOx NH3
NOx
scr sncr脱硝原理
scr sncr脱硝原理
SCR（选择性催化还原）和SNCR（非选择性催化还原）脱硝技术是两种广泛应用的烟气脱硝方法。
它们利用还原剂将
烟气中的氮氧化物还原成氮气和水，从而实现氮氧化物的达
标排放。
SCR脱硝技术是通过在催化剂的作用下，将烟气在200～400度的温度区间进行催化还原反应。
这种技术的优点是脱硝效率高，一般在90%以上，且反应温度相对较低，对设备
材料的要求较低。
然而，SCR脱硝技术的主要缺点是投资和
运行成本相对较高，需要定期更换催化剂。
SNCR脱硝技术则是通过在炉内高温区（800～1050度区间）喷入还原剂，如氨或尿素，在高温下实现还原反应。
SNCR技术的优点是投资和运行成本较低，且无需昂贵的催化剂。
然而，SNCR技术的脱硝效率相对较低，一般在30%～60%之间，而且对温度和还原剂的喷入量要求较高。
综合来看，两种脱硝技术各有优缺点，需根据实际工况和排
放要求进行选择。
在实际应用中，还可以采用SCR和SNCR
相结合的“SNCR-SCR”技术，以达到更好的脱硝效果。
选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝原理及工艺图谱介绍
在上述七个步骤中，第（1）和第（7）两步称为外扩散过程； 第（2）和第（6）两个步骤称为内扩散过程；第（3）、（4）和第（5） 是在催化剂表面上进行的化学反应过。
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H
O
O
O V O V5+ O
①
+NH3
H
H
N
H
H
O
O
O V O V5+ O
+1/2O ④
-1/2H2O
②
+NO
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SCR反应历程
上图表示了NH3和NOx在催化剂上主要反应过程为： (1) NH3通过气相扩散到催化剂表面； (2) NH3由外表面向催化剂孔内扩散； (3) NH3吸附在活性中心上； (4) NH3与NOX反应生成N2和H2O； (5) 反应生成物在催化剂表面脱附； (6) N2和H2O通过微孔扩散到催化剂表面； (7) N2和H2O扩散到气相主体。
选择性催化还原法烟气脱硝 机理及催化剂介绍
Selective Catalytic Reduction (SCR)
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※概述 ※SCR法烟气脱硝机理 ※SCR法烟气脱硝催化剂及其性能评价 ※催化剂选择计算 ※瑞基公司催化剂
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概述
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• 全球氮氧化物排放形势，中国尤其严重。
成正比；之后表面活性复合物会快速分解释放出 NV=2和O活H2性O；位最的后再在生O，的完作成用催下化实循现环催。化反剂应表完面全与 O2浓度无关，即与O2浓度成零级反应。
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SCR脱硝技术简介38941
SCR 脱硝技术SCR （Selective Catalytic Reduction ）即为选择性催化还原技术，近几年来发展较快，在西欧和日本得到了广泛的应用，目前氨催化还原法是应用得最多的技术。
它没有副产物，不形成二次污染，装置结构简单，并且脱除效率高（可达90%以上），运行可靠，便于维护等优点。
选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下，NH3优先和NOx 发生还原脱除反应，生成氮气和水，而不和烟气中的氧进行氧化反应，其主要反应式为：O H N O NH NO 22236444+→++O H N O NH NO 222326342+→++在没有催化剂的情况下，上述化学反应只是在很窄的温度范围内（980℃左右）进行，采用催化剂时其反应温度可控制在300-400℃下进行，相当于锅炉省煤器与空气预热器之间的烟气温度，上述反应为放热反应，由于NOx 在烟气中的浓度较低， 故反应引起催化剂温度的升高可以忽略。
下图是SCR 法烟气脱硝工艺流程示意图SCR 脱硝原理SCR 技术脱硝原理为：在催化剂作用下，向温度约280～420 ℃的烟气中喷入氨，将X NO 还原成2N 和O H 2。
SCR脱硝催化剂：催化剂作为SCR脱硝反应的核心,其质量和性能直接关系到脱硝效率的高低,所以,在火电厂脱硝工程中, 除了反应器及烟道的设计不容忽视外,催化剂的参数设计同样至关重要。
一般来说,脱硝催化剂都是为项目量身定制的,即依据项目烟气成分、特性,效率以及客户要求来定的。
催化剂的性能(包括活性、选择性、稳定性和再生性)无法直接量化,而是综合体现在一些参数上,主要有:活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。
催化剂的形式有：波纹板式，蜂窝式，板式SCR脱硝工艺SCR脱硝工艺的原理是在催化剂的作用下，还原剂（液氨）与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水，从而去除烟气中的NOx。
选择性是指还原剂NH3和烟气中的NOx发生还原反应，而不与烟气中的氧气发生反应。
选择性非催化还原法和选择性催化还原法脱硝技术的比较
选择性非催化还原法和选择性催化还原法脱硝技术的比较
SNCR和SCR脱硝技术的比较，其特点是：
1. 不使用催化剂。
2. 参加反应的还原剂除了可以使用氨以外，还可以用尿素。
而SCR烟气温度比较低，尿素必须制成氨后才能喷入烟气中。
3. 因为没有催化剂，因此，脱硝还原反应的温度比较高，比如脱硝剂为氨时，反应温度窗为870~1100℃。
当烟气温度大于1050℃时，氨就会开始被氧化成NOx，到1100℃，氧化速度会明显加快，一方面，降低了脱硝效率，另外一方面，增加了还原剂的用量和成本。
当烟气温度低于870℃时，脱硝的反应速度大幅降低。
4. 由于反应温度窗的缘故，反应时间以及喷氨点的设置以及切换受锅炉炉膛和/或受热面布置的限制。
5. 为了满足反应温度的要求，喷氨控制的要求很高。
喷氨控制成了SNCR的技术关键，也是限制SNCR脱硝效率和运行的稳定性，可靠性的最大障碍。
6. 漏氨率一般控制在5~10ppm，而SCR控制在2~5ppm。
7. 由于反应温度窗以及漏氨的限制，脱硝效率较一般为30~50%，对于大型电站锅炉，脱硝效率一般低于40%。
而SCR的脱硝效率在技术上几乎没有上限，只是从性价比上考虑，国外一般性能保证值为90%。
8. SCR在催化剂的作用下，部分SO2会转化成SO3，而SNCR没有这个问题。
总之，SNCR的优点是投资省，适用于不需要快速高效脱硝的工业炉和城市垃圾焚烧炉，可以直接使用尿素，且不存在SO2转化成SO3的问题，其缺点是脱硝效率低、运行的可靠性和稳定性不好。
错误!错误!。
(完整版)SCR脱硝技术简介
SCR 脱硝技术SCR （Selective Catalytic Reduction ）即为选择性催化还原技术，近几年来发展较快,在西欧和日本得到了广泛的应用,目前氨催化还原法是应用得最多的技术.它没有副产物,不形成二次污染,装置结构简单,并且脱除效率高(可达90%以上）,运行可靠，便于维护等优点。
选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下,NH3优先和NOx 发生还原脱除反应，生成氮气和水,而不和烟气中的氧进行氧化反应，其主要反应式为：O H N O NH NO 22236444+→++ O H N O NH NO 222326342+→++在没有催化剂的情况下，上述化学反应只是在很窄的温度范围内（980℃左右）进行,采用催化剂时其反应温度可控制在300—400℃下进行，相当于锅炉省煤器与空气预热器之间的烟气温度，上述反应为放热反应，由于NOx 在烟气中的浓度较低， 故反应引起催化剂温度的升高可以忽略。
下图是SCR 法烟气脱硝工艺流程示意图SCR 脱硝原理SCR 技术脱硝原理为:在催化剂作用下，向温度约280～420 ℃的烟气中喷入氨，将X NO 还原成2N 和O H 2。
SCR脱硝催化剂：催化剂作为SCR脱硝反应的核心,其质量和性能直接关系到脱硝效率的高低,所以,在火电厂脱硝工程中, 除了反应器及烟道的设计不容忽视外，催化剂的参数设计同样至关重要。
一般来说,脱硝催化剂都是为项目量身定制的，即依据项目烟气成分、特性,效率以及客户要求来定的。
催化剂的性能（包括活性、选择性、稳定性和再生性)无法直接量化,而是综合体现在一些参数上,主要有:活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。
催化剂的形式有：波纹板式，蜂窝式,板式SCR脱硝工艺SCR脱硝工艺的原理是在催化剂的作用下，还原剂（液氨）与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水，从而去除烟气中的NOx。
选择性是指还原剂NH3和烟气中的NOx发生还原反应，而不与烟气中的氧气发生反应。
脱硝系统工艺原理、原则流程(2)
催化车间技术课
阀。
氨与NOx在反应器内，在催化剂的作用下反应生成N2和H2O，N2 和H2O随烟气进人下游受热面，并最后通过烟囱排出。在SCR进口 设置NOx在线分析仪，氨流量根据系统烟机负荷和再生烟气工况进 行初步设定，精确的控制根据设置在脱硝系统进出口的氮氧化物分 析仪进行调节，系统可以实现自动。
脱硝系统工艺原则流程图
4NO＋4NH3 ＋O2 → 4N2＋6H2O NO ＋NO2 ＋ 2NH3 → 4N2 ＋ 3H2O
工艺流程说明
液氨通过管道用液氨输送泵输送至液氨储罐，储罐四周安装有工业水喷淋 管线及喷嘴，当罐体温度过高时自动淋水装置启动，对罐体自动喷淋降温 ；当有微量氨气泄漏时也可启动自动喷淋装置，对氨气进行吸收，控制氨 气污染。设液氨蒸发器，采用蒸汽作为热源将液氨气化为饱和氨蒸汽。液 氨蒸发所需要的热量采用低压蒸汽加热来提供。蒸发器上装有压力控制阀 将氨气压力控制在一定范围，当出口压力过高时，则切断液氨进料。在氨 气出口管线上也装有温度检测器，当温度过低时切断液氨，使氨气至缓冲 槽维持适当温度及压力，饱和氨气被送往SCR反应器区以供使用。
工艺原理
烟气脱硝系统
从烟机出来的温度500-670℃，压力10Kpa左右，流量为70000Nm3/h的烟气进入水 封罐（TK-5008）和水封罐(TK-5009)，然后进入余热锅炉，在余热锅炉温度320420℃处把烟气引到SCR反应器里面，进行脱硝，脱硝后的烟气再回到余热锅炉进行 热量回收。其原理是在催化剂作用下，选择性的与烟气中NOX的还原反应，生成N2 和H2O，发生的主要反应为：
氨气与稀释空气在氨/空气混合器充分混合稀释到5vt%浓度以下，氨/空气 混合气通过专利喷氨格栅喷入SCR反应器入口烟道与烟气充分混合，并进 入SCR反应器在催化剂作用下与烟气中NOX发生反应。
选择性催化还原SCR-脱硝技术应用问题及对策
选择性催化还原(SCR)脱硝技术应用问题及对策来源：节能技术更新时间：6-28 11:10 作者: 邹斯诣摘要:本文系统地介绍了SCR 法脱硝原理,并分析了影响SCR 法性能的一些因素,主要包括:催化剂活性、烟气温度、SO2 转化率、NH3 的逃逸。
根据SCR 法脱硝技术原理和应用实践,讨论了影响脱硝设备性能的技术和工程原因,针对实际应用中存在的问题提出了相应的对策。
关键词:SCR ,氮氧化物,催化剂,SO2 转化率,NH3 逃逸0 前言我国一次能源结构以煤炭为主,燃煤产生的氮氧化物(NOx) 是造成大气污染的主要污染源之一, 不仅会形成酸雨,还能导致光化学烟雾,危害人类健康,而燃煤电站是NOx 排放的大户。
煤燃烧过程中生成的NOx 有三种方式:热力型NOx ,它是空气中的氮气在高温下氧化而成;燃料型NOx ,它是燃料中含有的氮化合物在燃烧过程中热分解而又接着氧化而成;速度型NOx ,它是燃烧时空气中氮和燃料中的碳氢化合物反应生成的。
对于燃煤电站锅炉,一般热力型NOx 占总NOx 排放量的25 % ,燃料型NOx 占75 % ,速度型NOx 所占份额很少。
目前燃煤电站的NOx 控制技术主要包括各类低NOx 燃烧技术如空气分级燃烧、燃料分级燃烧、煤粉再燃等以及烟气脱硝技术如SCR(选择性催化还原) 、SNCR(非选择性催化还原) 等。
其中SCR 技术具有较高的脱硝效率(可达90 %) ,且技术较为成熟,无二次污染,在我国得到了越来越多的应用。
1 SCR 法基本原理氮氧化物(NOx) 选择性催化还原过程是在催化剂的作用下,通过加氨(NH3) 可以把NOx 转化成空气中天然含有的氮气(N2) 和水,由于NH3 可以“选择性的”和NOx 反应而不是被氧气(O2) 氧化,因此反应被称为具有“选择性”。
主要反应方程式如下:4NO + 4NH3 + O2 →4N2 + 6H2O6NO + 4NH3 →5N2 + 6H2O2NO2 + 4NH3 + O2 →3N2 + 6H2O6NO2 + 8NH3 →7N2 + 12H2ONO + NO2 + 2NH3 →2N2 + 3H2O除上述反应之外,在条件改变时,还可能发生以下副反应:4NH3 + 3O2 →2N2 + 6H2O4NH3 + 5O2 →4NO + 6H2O2NH3 →N2 + 3H2SO3 + 2NH3 + H2O →(NH4) 2SO4SO3 + NH3 + H2O →NH4HSO42 影响SCR 法脱硝性能因素及对策2.1 催化剂的活性市场上主流催化剂有三种,分别为蜂窝式、平板式、与波纹板式。
几种烟气脱硝技术适应性特点及优缺点比较
几种烟气脱硝技术适应性特点及优缺点比较1、干法烟气脱硝技术干法脱硝技术主要有：选择性催化还原法、选择性非催化还原法、联合脱硝法、电子束照射法和活性炭联合脱硫脱硝法。
选择性催化还原法是目前商业应用最为广泛的烟气脱硝技术。
其原理是在催化剂存在的情况下，通过向反应器内喷入氨或者尿素等脱硝反应剂，将一氧化氮还原为氮气，脱硝效率可达90%以上，主要由脱硝反应剂制备系统、反应器本体和还原剂喷淋装置组成。
选择性非催化还原法工艺原理是在高温条件下，由氨或其他还原剂与氮氧化物反应生成氮气和水。
该工艺存在的问题是：由于温度随锅炉负荷和运行周期变化及锅炉中氮氧化物浓度的不规则性，使该工艺应用时变得较复杂。
联合烟气脱硝技术结合了选择性和非选择性还原法的优势，但是使用的氨存在潜在分布不均，目前没有好的解决办法。
活性炭法是利用活性炭特有的大表面积、多空隙进行脱硝。
烟气经除尘器后在90~150℃下进入炭床(热烟气需喷水冷却)进行吸附。
优点是吸附容量大，吸附和催化过程动力学过程快，可再生，机械稳定性高。
缺点是易形成热点和着火问题，且设备的体积大。
1．1选择性催化还原法SCRSCR法是采用NH3作为还原剂，将NO还原成N。
NH，选择性地只与NO反应，而不与烟气中的O反应，02又能促进NH，与NO的反应。
氨和烟气一起通过催化剂床，在那里，氨与NO反应生成N和水蒸汽。
通过使用恰当的催化剂，上述反应可以在250～450oC范围内进行，在NH／NO摩尔比为1的条件下，脱硝率可达80％～90％。
SCR技术是目前国际上应用最为广泛的烟气脱硝技术，与其他技术相比，SCR技术没有副产物、不形成二次污染、装置结构简单、技术成熟、脱硝效率高、运行可靠、便于维护，是工程上应用最多的烟气脱硝技术，脱硝效率可达90％。
催化剂失效和尾气中残留NH，是SCR 系统存在的两大关键问题，因此．探究更好的催化剂是今后研究的重点。
1．2催化直接分解N0法从净化NO的观点来看，最好的方法是将NO直接分解成N和0，这在热力学上是可行的。
烟气脱硝技术-选择性催化还原法(SCR)技术
垃圾焚烧电站
1980
1982
1984
1986
1988
1990
精品课件
1992
1994
1996
1998
2003
7
德国安装SCR脱硝设备容量发展情况
安装SCR脱硝设备容量
30 000 MW el 25 000
20 000
15 000
li褐gn煤ite
oil油 bi烟tu煤minous coal
100 % 93 %
精品课件
热力型NOx的生成浓度与温度的关系
NO浓度(ppm)
800
700
600
500
400
系列1
300
200
100
0 1600
1650
1700 1750 1800 温度(摄氏度)
1850
1900
精品课件
B. 燃料型 NOX
燃料中的有机氮化合物在燃烧过程中氧化生成的氮氧化物 在煤粉燃烧中，约80％的NOx为燃料型
煤的燃烧方式对排放的影响
NO的生成及破坏与以下因素有关：
(a).煤种特性，如煤的含氮量，挥发份含量，燃料比FC/V以及V-H/V-N等。
(b).燃烧温度。
(c).炉膛内反应区烟气的气氛，即烟气内氧气，氮气，NO和CHi的含量。
(d).燃料及燃烧产物在火焰高温区和炉膛内的停留时间。
• 控制原理
精品课件
SCR设备容量在德国的发展情况
联邦污染物防治
法第13条例排放
标准(CO, NOx, SOx,HCI, HF, 粉 尘）
环境部长会议确定 控制NOx
安装脱硫设备容量：45 000MW 安装SCR脱硝设备容量：30 000MW
SCR尿素热解法脱硝系统主要参数及运行调整
要点二
详细描述
在SCR反应过程中，适宜的反应温度可以提高催化剂的活 性，从而提高脱硝效率。但过高的温度可能导致催化剂失 活或设备腐蚀问题。因此，需要根据实际情况调整反应温 度，以实现最佳的脱硝效果和系统稳定性。
反应压力调整
总结词
反应压力是影响脱硝效率和催化剂寿命的重要因素，压 力过低可能影响反应速率和脱硝效果，压力过高则可能 对设备造成过大的负荷。
脱硝效率
评估脱硝系统性能的重要指标，通常以出口NOx浓度与入口NOx浓度的比值表示。
氨逃逸率
表示氨气未参与反应的比例，是评价SCR系统运行效果的重要指标。
压降
表示系统运行过程中的阻力，是评价系统稳定性和能耗的重要指标。
SOA生成量
表示系统运行过程中生成的二次污染物的量，是评价环保性能的重要指标。
优化效果实例分析
01
通过调整热解温度和时间，可以显著提高脱硝效率，同时降低氨逃逸 率。
02
在一定范围内，增加氨气流量可以提高脱硝效率，但过高的氨气流量 会导致逃逸率增加。
03
优化反应温度可以改善SCR反应的效率和程度，从而提升脱硝效果。
04
通过综合调整各参数，可以实现脱硝系统的最佳运行效果，降低能耗 和二次污染物的生成量。
化学反应
$6NOx + 4(NH_{3}) rightarrow 3N_{2} + 6H_{2}O$
系统组成
系统组成
SCR尿素热解法脱硝系统主要由尿素储存、热解、催化反应、吹灰等部分组成。
主要设备
尿素储存罐、热解炉、催化剂、吹灰器等。
02
主要参数
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
scr脱硝系统设备原理及结构组成
scr脱硝系统设备原理及结构组成1.引言在现代工业生产中，尾气排放中的氮氧化物对环境造成了严重的污染。
为了合理减少尾气中的氮氧化物含量，脱硝系统被广泛应用于发电厂、石化厂等工业领域。
本文将针对SC R（Se le c ti ve Ca ta ly ti cRe d uc ti on）脱硝系统进行介绍，包括其原理和结构组成。
2. SC R脱硝系统原理S C R脱硝系统基于选择性催化还原反应，通过在催化剂的作用下将氨气与尾气中的氮氧化物发生反应，从而将氮氧化物转化为无害的氮和水。
该系统的原理主要包括以下几个方面：2.1氨气注入氨气是S CR脱硝系统中的重要物质，它通过喷嘴或喷淋系统注入到尾气中。
氨气在催化剂的作用下，与尾气中的氮氧化物发生反应，催化生成氮和水。
2.2选择性催化还原反应在S CR脱硝系统中，选择性催化还原反应是实现脱硝的关键步骤。
通过选择合适的催化剂，如V2O5-W O3/T iO2等，可以促使尾气中的氮氧化物与氨气发生反应，生成氮和水。
这种反应是选择性的，即氮氧化物优先与氨气反应，而其他成分不发生反应。
2.3温度控制S C R脱硝系统中，温度是影响催化反应效果的重要参数。
催化剂的活性会随着温度的变化而变化，因此需要对温度进行严格控制。
一般来说，催化剂的活性在200~400摄氏度之间较高，因此需要保持尾气在此温度范围内，以保证脱硝效果。
3. SC R脱硝系统结构组成S C R脱硝系统一般由以下几个部分组成：3.1尾气进口系统尾气进口系统负责将含有氮氧化物的尾气引入SC R脱硝系统。
该系统包括进气管、调节阀、尾气预处理装置等组成部分。
其中，尾气预处理装置可以用于去除尾气中的灰尘、S O2等物质，以净化尾气。
3.2氨气注入系统氨气注入系统用于将氨气注入到尾气中，并在催化剂的作用下实现脱硝反应。
该系统包括氨气储罐、氨气泵、喷嘴等组成部分。
3.3催化剂反应器催化剂反应器是S CR脱硝系统的核心组成部分，其中包含着催化剂。
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选择性催化还原反应脱硝系统特性
摘要：结合某电站锅炉SCR系统工程项目，对SCR系统对锅炉性能与安全的影响进行分析；在对SCR系统的工艺及其设备特性进行综合分析的基础上，通过对系统的调试运行，优化了SCR系统的运行工况，使反应器出口NOX的浓度偏差系数保持在20%左右，满足系统运行标准。
关键词：选择性催化还原（SCR）；氮氧化物(NOＸ)；工艺系统
Abstract: combined with a boiler SCR system engineering project, the SCR system performance and safety of boiler article analyzes the influence of; In the process of SCR system and the equipment characteristics analysis of the basis, through the test and operation of the system, optimize the SCR system running condition, make the outlet of reactor NOX concentration coefficient deviations maintained about 20%, meet the system operational standards.
Keywords: selective catalytic reduction (SCR); The nitrogen oxide (NOX); Process system
1.简介
某电站锅炉为亚临界压力、一次再热、控制循环汽包锅炉，单炉膛，四角切圆摆动燃烧，“Π”型露天布置，全钢架悬吊结构，固态排渣锅炉。
烟气在锅炉省煤器出口处被平均分为两路，每路烟气并行进入一个垂直布置的SCR反应器，然后进入空气预热器、电除尘器、引风机和脱硫装置后，排入烟囱。
在进入烟气催化剂前设有氨注入的系统，烟气与氨气充分混合后进入催化剂反应，脱去NOx[1]。
其SCR系统设计参数如表1。
表1SCR系统设计参数
2.SCR系统工艺分析
SCR烟气脱硝工艺系统主要由反应系统、氨喷射系统、氨储存系统、SCR 控制系统和烟道系统组成。
2.1.反应系统
2.1.1 反应器
锅炉配有A、B两个反应器。
反应器支撑在底部钢架上，包括外壳和内部催化剂支撑结构，能耐内压、地震荷载、风载、催化剂荷载和热应力。
反应器外壳有保温，能支撑整个荷重，并且是密闭的。
内部催化剂支撑结构直接支撑催化剂。
反应器外壳用钢板制作，外用梁进行结构加强和支撑。
在催化剂底部装有密封装置，以防未处理的烟气泄漏。
2.1.2.催化剂
反应器中有两个催化剂层。
催化剂元件包含支撑板，在其上涂有表面有活性催化剂成分的二氧化钛载体。
烟气平行通过催化剂，使压损最小化。
催化剂具体设计参数如表2:
表2催化剂设计参数[2]
2.1.
3.吹灰系统
为了防止烟气的飞灰在催化剂上沉积，堵塞催化剂孔道，在每层催化剂入口位置安装了4个声波吹灰器，吹灰介质为压缩空气。
为了防止烟气的大颗粒飞灰在催化剂反应系统集聚，在反应器进口烟道底部安装了1个灰斗，同时有4个压缩空气喷嘴，可以将进口烟道内的飞灰吹入灰斗。
反应器底部安装有3个灰斗，用来收集反应器内部的飞灰。
2.2.氨喷射系统
本SCR工艺的氨喷射系统包括:稀释风机、静态(氨/空气)混合器、供应支管和喷射格栅(AIG)。
在锅炉钢架中装有两台100%稀释风机为氨和空气混合气源。
风机型式为带有消音装置的罗茨风机。
每个供应管道上都装有手动节流阀和流量孔板，通过调节可获的氨气在烟气中更均匀的分布。
根据烟道中烟气取样分析得出NH3和NO:的分布值，据此来调节节流阀。
氨喷射格栅安装在反应器前的竖直烟道中。
氨喷射格栅包括格栅管和喷嘴。
2.3.氨储存系统
液氨的供应由液氨槽车运送，利用液氨卸料压缩机将液氨由槽车输入液氨储槽内，储槽输出的液氨于液氨蒸发槽内蒸发为氨气，经氨气缓冲槽送达脱硝系统。
氨气系统紧急排放的氨气则排入氨气稀释槽中，经水的吸收排入废水池，再经由废水泵送至废水处理厂处理。
氨储存系统的主要设备参数如表3所示。
表3氨储存系统的主要设备
2.4.控制系统
2.4.1.控制原理
SCR控制系统的基本原理是通过反馈控制提供氨量，保持出口NOX值恒定。
进口NOX浓度和烟气流量的乘积为NOX流量信号，然后此信号与所要求的NH3/NOX摩尔比(取决于脱硝效率)相乘得到氨耗量信号。
2.4.2.氨的供应控制系统
氨的供应控制系统对氨流量用温度和压力因子进行修正。
进口NOx信号送入控制器，根据程序计算氨流量。
用氨流量控制阀控制氨流量，从而控制器能保持出口NOX的浓度值。
氨气供应管道上设有紧急切断阀，在烟气温度低于286℃或者氨气稀释比例高于14%时连锁切断氨气供应。
2.4.
3.稀释空气的供应控制
稀释风机提供到混合器中的稀释空气流量可用手动挡板进行控制，一旦设定好空气流量，将不再随锅炉负荷进行调节。
根据氨气占整个混合气体的比例约5%，计算稀释空气的流量。
在低负荷或低NOX值时，氨气浓度将低于5%。
将空气流量信号与氨流量信号相比得出稀释比例，以控制在爆炸极限范围内。
在混合器上游的氨气管道上设有止回阀，防止倒流。
2.4.4.氨气/空气混合气体的供应控制
氨气与稀释空气在混合器中混合，然后混合气体进入分配总管，接着进入各喷氨支管。
每个支管上都有手动节流阀和流量孔板，以保证混合气体能均匀地喷入到烟气中。
3.系统运行分析
在SCR系统运行168小时内，SCR系统脱硝率保持在80%左右，出口氮逃逸率低于3ppm。
各设备运行正常，系统参数保稳定，主要运行参数如表4。
表4SCR系统主要运行参数
4.结论
通过某电厂SCR系统投运调试项目，分析了SCR系统的加入对锅炉及其辅助设备的影响以及反应器的设计、运行情况，得到在BMCR工况下，该SCR系统脱硝率能够保持在80%左右，出口氨逃逸率低于3ppm，满足设计和运行要求。
5.参考文献
[1] 朱波，罗梦飞，袁贤鑫．选择性催化还原NO反应的研究进展，环境科学进展，1996
[2] 张润泽，郑钟植．制备蜂窝状筛网进行NH3选择性催化还原NO的反应，催化学报，2002, 23 (1)：46-50
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。