一、技術(shù)背景
我國(guó)煙氣脫硝市場(chǎng)中，選擇性催化還原（SCR）技術(shù)是電站鍋爐NOX排放控制的主要技術(shù)，SCR反應(yīng)的完成需要使用催化劑。目前商業(yè)上應(yīng)用比較廣泛的是運(yùn)行溫度處于320-450℃的中溫催化劑，因此催化還原脫硝的反應(yīng)溫度應(yīng)控制在320- 400℃。當(dāng)反應(yīng)溫度低于300℃時(shí)，在催化劑表面會(huì)發(fā)生副反應(yīng)，NH3與S03和H20反應(yīng)生成（NH4）2S04或NH4HSO4減少與NOx的反應(yīng)，生成物附著在催化劑表面，堵塞催化劑的通道和微孔，降低催化劑的活性。另外，如果反應(yīng)溫度高于催化劑的適用溫度，催化劑通道和微孔發(fā)生變形，從而使催化劑失活。因此，保證合適的反應(yīng)溫度是選擇性催化還原法（SCR）正常運(yùn)行的關(guān)鍵。
由于電站鍋爐在大氣溫度較低和低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，煙氣溫度會(huì)低于SCR適用溫度。由于鍋爐設(shè)計(jì)方面的原因，在低氣溫和低負(fù)荷條件下亞臨界和超高壓汽包鍋爐煙氣溫度的缺口可以達(dá)到20℃以上，比直流和超臨界鍋爐更大，此時(shí)SCR停運(yùn)，煙氣排放濃度將不能滿足國(guó)家環(huán)保要求。我國(guó)目前尚沒有成熟的低溫SCR脫硝技術(shù)，需要使用復(fù)雜的換熱系統(tǒng)才能應(yīng)用SCR脫硝增加了能耗和設(shè)備投資，因此面臨著艱巨的NOX減排困難。
根據(jù)環(huán)保部《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》是國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，火電廠在任何運(yùn)行負(fù)荷時(shí)，都必須達(dá)標(biāo)排放。脫硝系統(tǒng)無法運(yùn)行導(dǎo)致的氮氧化物排放濃度高于排放限值要求的，應(yīng)認(rèn)定為超標(biāo)排放,并依法予以處罰。目前全工況脫硝技術(shù)已經(jīng)成熟，火電廠現(xiàn)有脫硝系統(tǒng)與運(yùn)行負(fù)荷變化不匹配、不能正常運(yùn)行、造成超標(biāo)排放的，應(yīng)進(jìn)行改造，提高投運(yùn)率和脫硝效率。
二、技術(shù)現(xiàn)狀
SCR低溫脫硝催化劑的目的是為了解決汽包鍋爐某些工況煙氣溫度過低和SCR低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)致SCR脫硝無法正常運(yùn)行的技術(shù)難題，該技術(shù)是結(jié)合現(xiàn)有SCR脫硝工藝，從而實(shí)現(xiàn)SCR低溫脫硝催化劑低溫脫硝，SCR低溫脫硝催化劑zui為簡(jiǎn)單有效，由于煙氣中的氮氧化物主要組成是NO（占95%），NO難溶于水，而高價(jià)態(tài)的NO2、N2O5等可溶于水生成HNO2和HNO3，溶解能力大大提高，很容易通過堿液噴淋等手段將其從煙氣中脫出。將煙氣中的NO轉(zhuǎn)化為高價(jià)態(tài)，需引入較強(qiáng)的，在眾多催化劑中，是zui環(huán)保zui清潔的，它以低溫脫硝催化技術(shù)zui為簡(jiǎn)單有效，在高效轉(zhuǎn)化NO至高價(jià)態(tài)的過程中不遺留任何二次污染物，另外不同于其它催化劑，工作環(huán)境惡劣，自由基存活時(shí)間非常短，能耗較高，的生存周期相對(duì)較長(zhǎng)，能將少量氧氣或空氣電離后產(chǎn)生催化氧化，然后送入煙氣中，可顯著降低能耗。
三、技術(shù)原理
SCR低溫脫硝催化劑具有很強(qiáng)的催化性，*有能力將煙氣惡劣環(huán)境中的NO氧化成高價(jià)態(tài)，提高煙氣中氮氧化物的水溶性，從而將NO脫除。利用將NO催化為高價(jià)態(tài)的氮氧化物后，需要進(jìn)一步地吸收。常見的吸收液有Ca(OH)2、CaCo3等堿液。不同的吸收劑脫除的NO效果會(huì)有一定的差異。例如有人在利用水吸收尾氣時(shí)，NO的脫除效率可達(dá)到80%以上，這是利用氣體在水中的溶解度進(jìn)行吸收，也有試驗(yàn)利用吸收液將高價(jià)氮氧化物還原成為N2 后直接排入大氣中。
四、技術(shù)性能
采用脫硝技術(shù)可得到較高的NOX脫除率，典型的低溫脫硝脫除效率為50%-60%，甚至高達(dá)到80%以上，并且可在不同的NOX濃度和NO、NO2的比例下保持高效率；因?yàn)槲磁cNOX反應(yīng)的會(huì)在洗滌器內(nèi)被除去，所以不存在類似SCR中的氨泄漏問題；除以上優(yōu)點(diǎn)外，該技術(shù)應(yīng)用中 SO2和CO的存在不影響NOX的去除，而也不影響其他污染物控制技術(shù)。用于鍋爐的NO治理。經(jīng)低溫催化后生成的N2O5通過洗滌器很容易與煙氣中水分發(fā)生反應(yīng)生成HNO3，然后再同洗滌劑生成鹽類，zui后通過洗滌清理排出系統(tǒng)外。
五、技術(shù)效果
SCR低溫脫硝催化劑可使NOx排放減少到10μg/g以下，可滿足zui嚴(yán)格的NOX減排要求。并且不會(huì)使SO2轉(zhuǎn)化為SO3，此外，煙氣中的顆粒物和硫化物對(duì)消耗或 NOX脫除效率的影響并不明顯，該系統(tǒng)不僅可以高效去除氮氧化物，而且對(duì)SO2和粉塵等顆粒物也有明顯的去除效果。同時(shí)它不存在堵塞、氨泄漏等問題。
六、技術(shù)特點(diǎn)
1、脫硝技術(shù)結(jié)合現(xiàn)有SCR脫硝工藝更適應(yīng)環(huán)保日益嚴(yán)格的要求，而且設(shè)備投資低、占地面積小、系統(tǒng)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)；
2、以替代其它催化劑，通過特殊工藝控制脫硝反應(yīng)過程，使堿液吸收反應(yīng)的產(chǎn)物以固體形式存在，實(shí)現(xiàn)了氣態(tài)污染物（氮氧化物）的固化處理，不產(chǎn)生二次污染；
3、采用的催化技術(shù)不僅對(duì)NOX具有良好的脫除效果，而且對(duì)煙氣中的其他有害污染物，比如重金屬汞也有一定的去除能力；
4、在低溫下進(jìn)行催化吸收的，有利于鍋爐的能源回收利用，降低工程施工難度。利用結(jié)合現(xiàn)有的SCR工藝并加以改進(jìn)，使SCR脫硝在低溫下進(jìn)行并同時(shí)完成國(guó)家zui嚴(yán)格的NOX排放標(biāo)準(zhǔn)。
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