浅谈SCR和SNCR在燃煤锅炉烟气脱硝中的应用

北极星环保网讯:SCR和SNCR是目前锅炉脱硝采用的主要工艺，各自具有其优缺点。SCR脱硝效率高，但是结构复杂，建设及运行费用较高，对锅炉空气预热器有影响，且环境风险较大；SNCR结构简单，建设及后期费用较低，但是脱硝效率低。分析比较了SCR和SNCR的原理和优缺点，给出在实际环评工作及环境管理中如何选择的建议。应结合项目实际情况综合考虑其投资、工程量、脱硝效率、操作可行性等因素，不能以偏概全的只追求脱硝效率或者只追求节省投资，而忽略了脱硝工程的可行性及稳定性。

关键词：锅炉,SCR,SNCR,脱硝,环保

近几年，随着国民经济的飞速发展，人民群众对于环境保护的认识不断提高，环境保护工作逐渐被推上了舆论的风口浪尖。特别是近年愈演愈烈的大气雾霾关注，将群众对环境空气的污染治理视为重中之重。

而在各种环境空气污染源中，燃煤锅炉扮演了重要角色，燃煤燃烧过程会产生SO2、NOX和烟尘等污染物，在锅炉烟气的治理研究方面，SO2和烟尘起步较早，目前也已经发展的较为成熟完善。而NOX治理起步相对较晚，目前采取的治理工艺通常为炉内控制+炉外脱硝处理。

炉内控制方法相对单一，通常采用低氮燃烧的方式，其原理是改变传统的锅炉燃烧方式，包括降低锅炉燃烧温度、降低氧浓度、炉膛内设立再燃区等，一般在锅炉安装时由锅炉制造厂家一并设计提供。但是低氮燃烧方式脱氮效率较低，绝大多数锅炉生产厂家提供的低氮燃烧技术通常只能将NOX浓度控制在300mg/Nm3（以NO2计）以内。

而目前国家关于燃煤锅炉NOX控制标准愈加严格，部分省份也出台了更加严格的排放标准，如《山东省火电厂大气污染物排放标准》（DB37/664-2013）中就规定，重点控制地区燃煤锅炉NOX排放标准为100mg/Nm3，这就要求对锅炉烟气进行炉外脱硝，也就是加装烟气净化装置，通常采用的脱硝方式有SCR和SNCR。

但是如何选择往往成为环境影响评价及环境管理工作中一个难题。下面该研究者将结合多年的环保工作经验，对SCR和SNCR各自的工艺原理、优缺点进行分析比较，以供参考。

1SCR原理及特点

1.1工艺原理

SCR，全称Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原法脱硝技术，是目前国际上广泛应用的烟气脱硝技术，国内外很多大型燃煤电厂基本都应用此技术。其反应原理为：向温度约280～420℃的烟气中喷入NH3，NH3与烟气均匀混合后一起通过一个填充了催化剂（如V2O5-TiO2）的反应器，在催化剂作用下，将NOX还原成无害的N2和H2O。

其中反应（3）、（4）是主要反应，因为NO化学性质不稳定，极易被O2转化为NO2，这也是NOX浓度通常以NO2计的主要原因。

1.2工艺特点

该方法有优缺点如下：

1.2.1优点

（1）脱硝效率高，通常可达70%～90%，甚至有的厂家可达到95%。

（2）由于催化剂的作用，其反应温度较低，通常280～420℃可达最佳反应温度。

1.2.2缺点

（1）既然是催化还原，必然需要使用催化剂，催化剂长时间使用会由于烟气中的微量杂质（如碱金属杂质钾）覆盖表面而失去活性，因此一般三年左右换一次，运行费用高①。

（2）由于催化剂的存在，反应中易发生副反应，将SO2与NH3反应生成NH4HSO4，反应方程式如下：

2SO2+2NH3+2H2O+O2――2NH4HSO4

NH4HSO4很容易对空气预热器进行粘污，对空气预热器影响很大，需定期维护空气预热器②。

（3）需要单独建设催化反应器，占地面积达，工程结构复杂，投资高。

（4）需要使用纯NH3作为还原剂，纯NH3获取方法常见有两种，一种是配套建设尿素制NH3装置，工艺安全性较好，但是工艺复杂③；另外一种是直接购买纯液氨。前者另外单独建设一套装置，工艺复杂，投资较大；后者来源简单，只需配套一个液氨储罐，但是液氨属于危险化学品，存在较大的环境风险。

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