氮氧化物减排与烟气脱硝技术

      

摘要：我国是世界首屈一指的煤炭生产和消费大国，遭受煤烟型大气污染的长期困

扰，为了推进氮氧化物减的排与烟气脱硝的措施，对烟气脱硝技术进行研究。丹阳湖无的
防治原则：首先，要在燃烧前和燃烧中用足各种减排措施，然后再适当采用末端控制技

——

术

烟气脱销。烟气脱硝的工艺技术有很多，有干法、湿法，也有氧化法、还原法。烟气

脱硝技术的核心是催化反应，既需要消耗大量氨的还原剂，又要消耗安规的催化剂。因此，
现代环境科技致力于研发低费用、低成本的氮氧化物减排与烟气脱硫技术，主要在以下四
个方面：低氮氧化物燃烧技术及燃烧器；廉价易取的催化剂及其国产化；替代氨的还原
剂；双脱技术。

关键词

 

 

：氮氧化物 烟气脱销 SCR  SNCR  

  

组合法 双脱技术

NO

X

物理化学性质决定了它不能采取与治理 SO

2

相同的办法加以控制，但总的来说

也分为干法和湿法两大类。化学机理则是氧化还原反应，一是将 NO 氧化成 NO

2

，然后通

过吸收进行回收，另一种则是借助催化剂，将 NO

X

还原成无害的氮气。湿式吸收法是用水

或酸、碱、盐的水溶液吸收废气中的 NO

X

。按照吸收剂的种类可分为水吸收法、酸吸收法、碱

吸收法、氧化-吸收法、吸收还原法及液相络合法等，这些方法比较适合工业生产废气的处
理。对于燃烧烟气，在控制 NO

X

排放上有两种途径：一是在锅炉燃烧中控制燃料的燃烧，

减少 NO

X

的生成；另一种是对烟气进行处理，消除烟气中的 NO

X

。

根据燃烧过程 NO

X

的生成和破坏的机理和特点，不难看出，NO

X

的生成与燃烧方式

和工况有关，器生成量取决于温度水平，此外还与空燃比、传热、煤种以及燃料、空气和燃
烧中间产物的混合程度有关。因此，可以通过改善燃烧方式、改变锅炉运行条件等措施，
降低 NO

X

的生成量，即降低 NO

X

燃烧技术，达到一定的减排目标。

燃烧烟气系指燃烧过程中产生的含 NO

X

的烟气，其中的 NO

X

以 NO

2

为主，同时还因

燃料和燃烧过程的不同而有其他组分，例如以煤和柴油为燃料时产生大量的 SO

2

和烟尘，

以及少量的 SO

3

，在循环流化床锅炉条件下可能产生少量的 N

2

O，垃圾焚烧炉的烟气则包

括更复杂的有害成分，如氯化物、SO

X

、氟化物及有机气体等。因此，必须针对性的采取有

效控制措施达到减排的目的。

目 前 ， 锅 炉 烟 气 采 用 的 干 式 脱 硝 净 化 工 艺 ， 绝 大 多 数 是 选 择 催 化 还 原 法

（SCR ）。SCR 的反应机理比较复杂，化学过程的实质是以氮为还原剂，在一定温度和催
化剂的作用下，有效的将烟气中的 NO

X

还原成 N2.在火电厂安装 SCR 装置，一般有三种

方式：（1）高温高尘式，SCR 位于锅炉烟气与空气预热器之间。（2）高温低尘式，SCR
位于高温电除尘器（ESP）之后。（3）低温低尘式，SCR 位于烟气脱硫装置（FGD）之
后。上述三种布置方式决定 SCR 的运行工况条件有所不同，果然有利弊。后两种布置方式
的优点是催化剂不受飞灰的影响。若 SCR 反应器置于 FGD 系统之后，催化剂还少受或不
受 SO

3

等气态毒物的影响，但由于烟温太低，需设法将烟气温度提高到催化还原反应所

必须的温度。

此外，还有选择性非催化还原法（简称 SNCR）。SCNR 脱硝技术是吧炉膛作为反应

器，将 NH

3

或氨基还原剂直接喷入炉膛温度 900~1100 度的区域，后者迅速热分解成

NH

3

，NH

3

与烟气中的 NO

X

反应生成N

2

。该方法不用催化剂，反应温度较高，脱硝效率较

低，一般不超过百分之六十，而且还原剂消耗量大，故虽有诱人之处，也有严重不足 。
SNCR 系统比 SCR 简单，很适合于现有锅炉的加装改造。典型的 SNCR 工艺布置由还原剂
贮槽、还原剂多层喷入装置和与之配套的控制仪表组成。还原剂贮运和操作系统与 SCR 系
统的相似，但所需要的还原剂量比 SCR 工艺的多。从 SNCR 逸出的氨可能来自两种情况，