技术
摘要：SCR脱硝技术是指在催化剂的作用下，还原剂（液氨）与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水，从而去除烟气中的NOx。其工艺工艺流程是：液态氨在注入SCR系统烟气之前经由蒸发器蒸发气化；气化的氨和稀释空气混合，通过喷氨格栅喷入SCR反应器上游的烟气中；充分混合后的还原剂和烟气在SCR反应器中催化剂的作用下发生反应，去除NOx。本文就此展开相关讨论。
关键词：脱硝工艺，催化剂，全负荷SCR脱硝，燃煤电站
前言：烟气脱硝技术在我国的发展比较常迟，对烟气实施脱硝处理的基本方法实际上有很多，通常可以分为湿法、干法以及半干法脱硝。而在这三种技术中，干法又可以根据脱硝原理分为选择性催化还原法（即SCR）以及非催化还原法（即SNCR）、电子束照法、光催化法和碳热还原法；另外湿法可根据脱硝性质分为水吸收法、碱吸收法以及洛合吸收法、水吸收法、半干法可按照原理分为吸收法、催化氧化法以及活性碳吸收法。本文主要就燃煤电站的锅炉烟气脱硝SCR法进行讨论。
一、SCR脱硝工艺原理
关于SCR脱硝工艺，其在还原介质选择上主要以氨气为主，并将还原剂注入系统、氨储罐以及催化剂反应器设置于系统中。在运行过程中将使氨气向燃烧锅炉烟道进行注入，这样烟气会与注入的氨气混合,在氧气足够且催化剂的应用下，烟气内的NOx便会与氨气进行反应，使H2O、N2等得以生成。但通常因催化剂的存在，烟气内部分SO2很可能发生氧化反应，生成SO3，若反应过程中有H2O的参与，SO3还可能与部分未反应氨发生反应，最终产生不利于反应的物质，如硫酸氨或硫酸氢氨等。
二、静态混合器在SCR脱硝工艺的主要作用
SCR脱硝工艺在燃煤锅炉烟气控制中，往往将静态混合器引入其中。该设备区别于传统搅拌器，未将运动部件设置其中，但却能够依托于其自身内部单元完成相关动作。将其与SCR脱硝系统相互配合，使氨气与烟气在进入SCR反应器前便可均匀混合，可达到涡流扰动直接混合的目标，能够使催化剂在反应器中的反应更为充分，因NOx含量的降低，而使脱硝效率得以提高。但需注意，静态混合器在应用过程中，要求做好安装工作，确保其综合性能得到发挥。
三、SCR催化剂概述
催化剂是SCR脱硝系统的核心部件，其性能对脱硝效果有直接影响。而烟气温度对反应速度和催化剂的反应活性及寿命有决定作用，是影响SCR脱硝效率的重要因素之一。目前国内燃煤电站常用的SCR催化剂为中温催化剂，正常活性温度区间一般为320～400℃。
锅炉省煤器和空预器之间的烟气温度与这个温度范围接近，因此，国内燃煤电站SCR脱硝装置一般布置在锅炉省煤器和空预器之间。SCR催化剂最佳反应温度窗口为340～380℃，入口烟温在360～380℃以下时，SCR反应效率随着温度的提高而提高，相应的氨逃逸率则逐渐降低。
当烟气温度低于催化剂的适用温度范围下限时，在催化剂上会发生副反应，NH3与SO3和H2O反应生成（NH4）2SO4或NH4HSO4，减少与NOx的反应，降低脱硝效率，生成物附着在催化剂表面，堵塞催化剂通道或微孔，降低催化剂的活性，同时局部堵塞还会造成催化剂的磨损。
另外，如果烟气温度高于催化剂的适用温度，会导致催化剂通道和微孔发生变形，有效通道和面积减少，从而使催化剂失活，缩短催化剂的使用寿命。典型燃煤锅炉烟气SCR脱硝工艺流程为：锅炉→省煤器→脱硝反应器→空预器→除尘脱硫装置→引风机→烟囱。
现行可用于SCR工艺中的催化剂主要包括两种类型，即：①蜂窝式催化剂，其在骨架材料选用方面主要以二氧化钛为主，并配合V2O5的使用，可使应用效果更为明显。②板式催化剂，该类型催化剂在基材选择上多以金属板为主，通过烧结而成型。
除此之外，现行市场中常见的催化剂也包括以陶瓷板、玻璃纤维板为骨架材料制作的催化剂，可将其称为波纹式催化剂。从催化剂的构成上看，其不仅将活性成分融入其中，且有较多承载材料如SO2或TO2等引入。以氧化钛催化剂为例，其在构成上约有90%以上为二氧化钛，且包含5%～10%的三氧化钨、三氧化钼，并有较少的活化成分五氧化二钒。
