選擇性催化還原反應(yīng)(SCR)是通過向含有NOx的合適溫度的煙氣中噴入還原劑,在催化劑的作用下,將其中的NOx還原成N2和H2O,以達(dá)到減排NOx的目的。在單獨(dú)依靠SNCR已不能穩(wěn)定、可靠地實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)時(shí),降低NOx濃度??赏琒NCR及其它技術(shù)聯(lián)合使用。
SCR脫硝技術(shù)的原理如下:
1. ?4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
2. ?4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O
3. ?NO2+NO+2NH3→2N2+3H2O
SCR技術(shù)在火電鍋爐上得到了廣泛應(yīng)用,并已經(jīng)在玻璃窯爐等其它窯爐上得到使用,在德國、意大利等國家水泥窯也有應(yīng)用案例。
SCR的工藝方案。
根據(jù)現(xiàn)有掌握的資料來看,水泥窯SCR工藝方案主要有中溫高塵布置、低溫高塵布置和低溫低塵布置等三種形式。
1.高溫高塵布置方案
SCR反應(yīng)器布置在省煤器的下游、空氣預(yù)熱器和除塵器的上游、煙氣溫度約為350℃的位置。在這一位置布置,采用金屬氧化物催化劑,煙氣溫度通常處于SCR反應(yīng)的最佳溫度區(qū)間。
這種布置的優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)入反應(yīng)器的煙氣溫度達(dá)到280~420℃,多數(shù)催化劑在這個(gè)溫度范圍內(nèi)有足夠的活性,煙氣不需要再熱即可獲得較好的脫硝效果。
2.高溫低塵布置方案
在燃煤鍋爐系統(tǒng)中,當(dāng)靜電除塵器布置在空氣預(yù)熱器的上游時(shí),通常使用低塵SCR系統(tǒng)。低塵SCR不需要集塵箱,在設(shè)計(jì)蜂窩狀催化劑時(shí),催化劑的孔間距可縮小到4~7mm,這樣所需要的催化劑體積相應(yīng)減小。催化劑壽命更長、體積更小、不需要集塵箱,整套系統(tǒng)成本更低。
工藝優(yōu)勢:
1. 鍋爐煙氣經(jīng)過靜電除塵器之后,粉塵濃度降低,可以延長催化劑使用壽命。
2. 與鍋爐本體獨(dú)立,不影響鍋爐的正常運(yùn)行。
3. 氨的泄漏量小。
3.低溫低塵布置方案
將SCR反應(yīng)器布置在所有的氣體排放控制設(shè)備之后,包括除塵器及濕法脫硫設(shè)備,在前面的氣體控制設(shè)備中,已經(jīng)除去了絕大多處對SCR催化劑有害的組分,但尾部煙氣溫度低于NH3/NOx反應(yīng)所需要的溫度區(qū)間,煙氣需要被重新加熱。再熱煙氣的熱能通常有一部分通過煙氣換熱器進(jìn)行回收。
工藝優(yōu)勢:
1. 鍋爐煙氣經(jīng)過除塵脫硫后,可以采用更大煙氣流速和空氣流速,從而使催化劑的消耗量大大減少。
2. 氨的逃逸量是最少的,并且不會腐蝕構(gòu)筑物。
3. 不會產(chǎn)生SO3,防止二次污染。