火电厂污染防治可行技术指南HJ2301-2017

5.4.3、脱硝技术5.4.3.1技术原理

a)选择性催化还原(SCR)技术是指利用脱硝还原剂(液氨、氨水、尿素等)，在催化剂作用下选择性地将烟气中的

NOX(主要是NO、NO2)还原成氮气(N2)和水(H2O)，从而达到脱除NOX的目的。

b)SCR脱硝系统一般由还原剂储存系统、还原剂混合系统、还原剂喷射系统、反应器系统及监测控制系统等组成。

5.4.3.2技术特点及适用性

a)技术特点

SCR脱硝技术需要设置SCR反应器，多为高尘高温布置，安装在锅炉省煤器与空气预热器之间，对场地有一定要求，初始投资和运行成本较高。

b)技术适用性

SCR脱硝技术对煤质变化、机组负荷波动等具有较强适应性，应根据烟气特点选择适用的催化剂。

c)影响性能的主要因素

影响脱硝效率的因素主要包括催化剂性能、烟气温度、反应器及烟道的流场分布均匀性、氨氮摩尔比等。

d)污染物排放与能耗

SCR脱硝技术的脱硝效率为50%～90%。脱硝系统阻力一般控制在1400Pa以下，能耗主要是风机的电耗，占对应机组发电量的0.1%～0.3%。

e)存在的主要问题

锅炉启停机及低负荷时，烟气温度达不到催化剂运行温度要求，此时SCR系统不能有效运行，会造成短时NOX排放浓度超标。逃逸氨和SO3会反应生成硫酸氢铵，导致催化剂和空气预热器堵塞。逃逸氨及废弃催化剂处置不当会引起二次污染。采用液氨作为还原剂会存在一定环境风险。

5.4.3.3技术发展与应用

a)全负荷脱硝技术

①通过改造锅炉热力系统或烟气系统，提高低负荷下SCR反应器入口烟气温度，或者采用宽温催化剂，实现各种负荷条件下SCR脱硝系统运行。

②提高低负荷下SCR反应器入口烟气温度的措施主要有省煤器分级改造、加热省煤器给水、省煤器烟气旁路、省煤器水旁路、省煤器分割烟道等。其中，省煤器分级改造、加热省煤器给水和省煤器分割烟道应用较多。

③宽温催化剂是在常规V-W-TiO2催化剂的基础上，通过添加其它成分改进催化剂性能，提高低温下催化剂活性，保障各种负荷条件下SCR脱硝系统运行。

b)脱硝增效技术

①增加催化剂用量。采用增加运行催化剂层数或有效层高，脱硝效率可提高至90%以上。该技术单纯利用增加催化剂实现NOX的高效脱除，可能造成空气预热器堵塞等问题。

②高效喷氨混合和流场优化技术。结合实际工况进行流场模拟设计，对喷氨格栅或涡流混合器进行优化，运行时采用自动控制系统实现全截面多点测量与喷氨反馈及优化，确保SCR系统温度场、浓度场、速度场满足反应要求，实现系统稳定运行。

c)脱硝催化剂技术

①催化剂改进技术。针对高灰分煤种，优化催化剂载体结构强度，提高催化剂耐磨损及耐冲刷性能;针对高硫分煤种，优化催化剂配方，降低催化剂SO2/SO3转化率;针对汞控制问题，改变脱硝催化剂配方，提高零价汞的氧化率，结合湿法脱硫装置的洗涤除汞功能，实现汞的协同脱除。

②催化剂再生技术。通过物理或化学手段去除失活催化剂上的有害物质，恢复催化剂活性，再生后催化剂活性一般可达到初始性能的90%以上，该技术可有效延长催化剂的使用寿命，降低更换催化剂成本，减少废弃催化剂，实现资源循环利用。

③催化剂全过程管理技术。在对催化剂的性能、寿命、运行工况等方面准确检测的基础上，建立催化剂补充、更换、再生、运行优化的管理系统，在保证脱硝效率的同时，延长催化剂使用寿命，降低烟气脱硝成本。

5.4.3.4主要工艺参数及效果

SCR脱硝技术主要工艺参数及效果见表13。

表13：SCR脱硝技术主要工艺参数及效果

延伸阅读：

电力发展“十三五”规划(2016-2020 年)(发布稿)

燃煤电厂污染防治最佳可行技术指南(试行) HJ-BAT-001

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