酸氢铵和硫酸铵:
N H
3
+ SO
3
+ H
2
O
N H
4
H SO
4
2N H
3
+ SO
3
+ H
2
O
(N H
4
)
2
SO
4
这些物质从烟气中凝结并沉积, 可以使催化剂
失活, 造成 SCR 系统的下游设备沾污和腐蚀, 增加
空气预热器的压降并降低其传热性能, 使飞灰及脱
硫装置副产物不适合于特定的用途。 若要降低上述
影响, 必须将氨逃逸维持在低水平, 控制燃用含硫燃
料的锅炉 SCR 装置的 SO
2
氧化率。铵盐沉积开始的
温度是氨和 SO
3
浓度的函数。为了避免催化剂沾污,
在满负荷条件下, SCR 系统运行温度应该维持在
320 ℃以上。
2. 3 SCR 系统组成及反应器布置
图 1 为 SCR 烟气脱硝工艺系统简图, 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、省煤器旁路、SCR 旁路、检测控
制系统等组成。
图
1
S CR
工艺系统
SCR 反应器在锅炉烟道中一般有 3 种不同的
安装位置, 即热段高灰布置、热段低灰布置和冷段
布置。
对于一般燃油或燃煤锅炉, 其 SCR 反应器多选
择安装于锅炉省煤器与空气预热器之间, 因为此区
间的烟气温度刚好适合 SCR 脱硝还原反应, 氨被喷
射于省煤器与 SCR 反应器间烟道内的适当位置, 使
其与烟气充分混合后在反应器内与氮氧化物反应,
达到脱硝的目的。
3
SN CR
烟气脱硝技术
选择性催化还原脱除 NO
x
的运行成本主要受
催化剂寿命的影响, 因此提出一种不需要催化剂的
选择性还原, 这就是选择性非催化还原技术。该技术
是用N H
3
、尿素等还原剂喷入炉内与 NO
x
进行选择
性反应, 不用催化剂, 因此必须在高温区加入还原
剂。 还原剂喷入炉膛温度为 900～ 1 100 ℃的区域,
该还原剂 (尿素) 迅速热分解成 N H
3
并与烟气中的
NO
x
进行 SN CR 反应生成 N
2
, 该方法是以炉膛为
反应器。
研究发现, 在炉膛 900～ 1 100 ℃这一狭窄的温
度范围内, 在无催化剂作用下, N H
3
或尿素等氨基
还原剂可选择性地还原烟气中的 NO
x
, 基本上不与
烟气中的 O
2
作用, 据此发展了 SN CR 法。 在 900～
1 100 ℃的范围内, N H
3
或尿素还原 NO
x
的主要反
应如下。
N H
3
为还原剂:
4N H
3
+ 4NO + O
2
4N
2
+ 6H
2
O
尿素为还原剂:
2NO + CO (N H
2
)
2
+
1
2
O
2
2N
2
+ CO
2
+
2H
2
O
当温度高于 1 100 ℃时, N H
3
则 会 被 氧 化 为
NO , 即:
4N H
3
+ 5O
2
4NO + 6H
2
O
不同还原剂有不同的反应温度范围, 此温度范
围称为温度窗。N H
3
的反应最佳温度区为 900～
1 100 ℃。当反应温度过高时, 由于氨的分解会使
NO
x
还原率降低; 另一方面, 反应温度过低时, 氨的
逃逸增加, 也会使NO
x
还原率降低。N H
3
是高挥发
性的有毒物质, 氨的逃逸会造成新的环境污染。
引起 SN CR 系统氨逃逸的原因有 2 种, 一是由
于喷入点烟气温度低影响了氨与 NO
x
的反应; 另一
种可能是喷入的还原剂过量或还原剂分布不均匀。
还原剂喷入系统必须能将还原剂喷入到炉内最有效
的部位, 因为 NO
x
的分布在炉膛对流断面上是经常
变化的, 如果喷入控制点太少或喷到炉内某个断面
上的氨分布不均匀, 则会出现分布较高的氨逃逸量。
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3
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第 6 期 (总第 181 期)
2005 年 12 月
J ilin E lect ric Pow e r
吉 林 电 力
N o. 6 (Se r. N o. 181)
D ec. 2005