火电脱硫、脱硝行业步入红海技术服务成核心竞争力-第3页-北极星电力新闻网

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3、第三代低NOx燃烧技术以再燃技术为代表，是燃料分级和空气分级燃烧相结合的技术，目前这种方法在发达国家颇受青睐，与其他方法结合可降低NOx60-70%左右。

第三代低氮燃烧技术抑制NOx生成采取的措施有：（1）降低锅炉峰值温度,将燃烧区的煤粉量降低；（2）降低氧浓度（即降低过量空气系数），将部分二次风管堵住（3）由于要保证锅炉的出力，可将部分煤粉和空气从锅炉上部投入，控制燃烧火焰中心区域助燃空气的数量，缩短燃烧产物在高温火焰区的停留时间，避免了高温和高氧浓度的同时存在；（4）在炉膛中设立再燃区，利用在主燃区中燃烧生成的烃根CHi和未完全燃烧产物CO、H2、C和CnHm等，将NO的还原成N2。

二、烟气脱硝技术方案丰富，脱硝效率高

1、SCR技术

SCR是在催化剂作用下利用还原剂有选择性地与烟气中的NOx（主要是NO和NO2）发生化学反应，将NOx转化为N2和H2O，从而减少烟气中NOx排放的脱硝技术。

目前，在SCR中使用的催化剂大多以TiO2为载体，以V2O5或V2O5-WO3或V2O5-MoO3为活性成分，制成蜂窝式、板式或波纹式三种类型。

应用于烟气脱硝中的SCR催化剂可分为高温催化剂（345℃～590℃）、中温催化剂（260℃～380℃）和低温催化剂（80℃～300℃），不同的催化剂适宜的反应温度不同。如果反应温度偏低，催化剂的活性会降低，导致脱硝效率下降，且如果催化剂持续在低温下运行会使催化剂发生永久性损坏；如果反应温度过高，NH3容易被氧化，NOx生成量增加，还会引起催化剂材料的相变，使催化剂的活性退化。目前，国内外SCR系统大多采用高温催化剂，反应温度区间为315℃～400℃。

催化剂的选用还与SCR反应器的布臵方式密切相关。SCR反应器主要有三种布臵方式：（1）位于锅炉后部（高尘布臵）；（2）位于电除尘器后空气预热器之前（低尘布臵）；（3）位于烟气脱硫除尘之后（尾部布臵）。高尘布臵时，SCR反应器处于空气预热器与省煤器之间，此区间温度在300℃～430℃之间，正好是一般催化剂的最佳活性温度窗口，烟气进入SCR反应器前不需要再加热，投资与运行费用较低。低尘布臵减少了烟气中烟尘对催化剂的冲刷腐蚀，避免了催化剂的堵塞，延长了催化剂的使用寿命，但须使用高温电除尘器。尾部布臵时，SCR反应器位于烟气脱硫除尘之后，需要加设再热系统使烟气满足催化剂的温度要求，投资与运行费用较高。一般情况下，燃煤烟气脱硝SCR技术首选高尘布臵工艺。

SCR、SNCR和SNCR-SCR中都要使用还原剂，还原剂的选择、储存及制备系统也是烟气脱硝中的重要环节。目前常用的还原剂有液氨、尿素和氨水。液氨在全世界的烟气脱硝系统中已使用了20多年，但相比之下，它具有最大的安全风险、最高的核准费用及最多的法规限制。使用氨水时，其设备投资以及运行的综合成本在三者中最高，且它与液氨一样存在安全隐患。因此，自20世纪90年代以后，国际上已很少用氨水作为脱硝还原剂。而尿素的储存运输及供氨系统不需要特殊的安全防护，是较安全的脱硝还原剂。近年来，美国新建的SCR装臵优先考虑用尿素作为还原剂，欧洲采用尿素的工艺也逐渐增多。还原剂的选择须综合考虑设备投资、场地占用、运行成本、安全管理及风险费用等。

2、选择性非催化还原法

SNCR指在不用催化剂的条件下，将还原剂喷入800℃～1100℃的烟气高温区发生化学反应，将NOx转化为N2和H2O，从而减少烟气中NOx排放的脱硝技术。

温度对SNCR的效率影响较大，当温度高于1100℃时，NOx的脱除率会因氨气的热分解而降低；温度低于800℃时，NH3的反应速率下降，还原反应进行不充分，NOx脱除率下降，同时氨气的逃逸量可能会增加。一般炉膛上还原剂喷入点的温度选择在800℃～1100℃之间。在不添加催化剂的条件下，较适宜的还原反应温度区间是800℃～900℃，这一温度范围较窄，当温度低于800℃时，反应速度很慢，还原反应难以顺利进行。

SNCR以炉膛为反应器，可通过对锅炉的改造实现。SNCR工艺的关键是必须尽可能地将还原剂喷入到炉内最有效温度窗区域内，尽可能保证还原剂能在合适的温度下与烟气进行良好的混合，这样既可以提高还原剂的利用率，又可以控制获得较小的氨逃逸量。

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