影响选择性催化还原SCR脱硝效率的因素分析

北极星环保网讯:大型电站锅炉在进行煤粉燃烧时会产生大量的氮氧化物。这些氮氧化物对人体健康造成直接危害，同时造成严重的环境污染。文章分析了影响选择性催化还原法烟气脱硝效率的主要因素，重点分析了脱硝效率随烟气流量、烟气温度、入口NOX浓度、氨氮摩尔比（NH3/NOX）、停留时间的变化规律。

关键词：SCR；脱硝效率；烟气处理

大型电站锅炉在进行煤粉燃烧时会产生大量的氮氧化物，其主要成分是一氧化氮、二氧化氮和氧化二氮。这些氮氧化物对人体健康造成直接危害，同时会参与形成光化学烟雾、酸雨、造成严重的环境污染。氧化二氮还是一种温室气体并会破坏大气臭氧层。目前燃煤电站的NOX控制途径主要包括低NOX燃烧技术和烟气脱硝技术。

其中低NOX燃烧技术包括低过量空气燃烧、空气分级燃烧、燃料分级燃烧和烟气再循环技术。空气分级燃烧技术被广泛应用，其中有德国的WS型、DS型、SM型燃烧器，美国的DRB型燃烧器，日本的PM型燃烧器。烟气脱硝技术主要包括选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）。

选择性非催化还原技术由于具有脱硝效率低、反应温度范围狭窄、二次污染、腐蚀设备、控制较难等局限性未能得到广泛的工业应用，只适合中小型电厂锅炉改造。选择性催化还原技术以其脱硝效率高（可达90%）、技术成熟、无二次污染等优势在国内外得到广泛应用。随着国家最新环保标准（GB13223-2011）的出台，为了达到最新NOX排放要求，大批国内现有火电机组都进行了脱硝改造，绝大部分采用了低氮燃烧技术配合选择性催化还原（SCR）技术。

1选择性催化还原法SCR脱硝原理

SCR脱硝原理如图1所示：向催化剂上游的烟气中喷入氨气或其他还原剂，在催化剂的作用下烟气中的NOx被氨还原为氮气和水。通常选用的还原剂为液氨、氨水、尿素，无论以何种形式使用氨，均要使氨和烟气混合，利用喷氨格栅将其喷入SCR反应器上游的烟气中。

NO被还原的反应方程式：

NO2被还原的反应方程式如下：

2影响SCR脱硝效率的主要因素

影响SCR系统脱硝效率的主要因素包括烟气流量、烟气温度、入口NOX浓度、飞灰特性、催化剂的结构类型、氨氮摩尔比（NH3/NOX）、停留时间、NH3/NOX的混合效果等。

2.1烟气流量

图2为丰润热电1号机组（300MW）脱硝效率与烟气流量的关系曲线，从图2中可以看出，在其他反应条件不变的条件下，随着SCR反应器入口烟气量的增大，NOX的脱除率逐渐降低。这表明，催化剂体积与其处理烟气量的能力有着直接关系，烟气量超过设计值会导致脱硝效率明显下降。

延伸阅读：

最新最全 国内外脱硝技术的现状及展望

这里还有你不知道的吗?27种脱硫脱硝工艺大汇总

影响选择性非催化还原脱硝效率的因素分析