锅炉SCR脱硝系统有哪些亮点

一、SCR 脱硝技术原理

SCR 脱硝技术是利用还原剂（如氨气、尿素等）在催化剂的作用下，有选择性地与烟气中的 NOx 发生化学反应，将其还原为氮气和水。其主要反应方程式为：

4NO + 4NH₃ + O₂→4N₂ + 6H₂O

6NO₂ + 8NH₃→7N₂ + 12H₂O

在合适的温度范围内（一般为 200 - 450℃），催化剂能够显著加快反应速率，使脱硝反应有效进行。

二、技术关键要素与可实现性分析

（一）催化剂

类型：常见的 SCR 催化剂有钒钛系、分子筛系等。钒钛系催化剂因其良好的催化活性、选择性和稳定性，在锅炉 SCR 脱硝中应用广泛。

性能保障：通过优化催化剂的配方、制备工艺，可以提高其对 NOx 的催化还原能力，确保在不同工况下都能达到较高的脱硝效率。例如，合理控制催化剂中活性成分的含量和分布，能有效增强其活性。同时，催化剂的结构设计（如孔隙率、比表面积等）也对其性能有重要影响。具有高孔隙率和大比表面积的催化剂，能够增加反应物与催化剂的接触面积，提高反应效率。

使用寿命：虽然催化剂价格昂贵，但通过定期维护和再生技术，可以延长其使用寿命。例如，采用定期清洗、更换部分失活催化剂模块等方式，能有效降低运行成本。目前，先进的催化剂技术可使催化剂使用寿命达到 3 - 5 年甚至更长，这为 SCR 脱硝技术的长期稳定运行提供了保障。

（二）温度控制

温度范围：SCR 脱硝反应对温度有严格要求，一般在 200 - 450℃之间。在此温度范围内，催化剂活性较高，脱硝反应能高效进行。

控制方式：通过在锅炉烟道上安装温度传感器，实时监测烟气温度，并结合锅炉的燃烧控制系统，调整燃料量、风量等参数，从而精确控制烟气温度。例如，当温度过低时，可适当增加燃料量或提高燃烧空气预热温度；当温度过高时，则可减少燃料量或增加烟气旁路流量。此外，还可以采用蒸汽加热或电加热等辅助手段，确保在锅炉启动、低负荷运行等特殊工况下，SCR 反应器入口烟气温度能维持在合适范围。

（三）还原剂供应系统

氨气：采用液氨作为还原剂时，需要建设液氨储存、蒸发、输送等一套完整的系统。液氨储存罐通常设计有多重安全防护措施，如防火、防爆、防泄漏装置等，以确保储存安全。蒸发系统将液氨转化为氨气，并通过管道输送至 SCR 反应器。在输送过程中，通过流量控制系统精确控制氨气的喷入量，使其与烟气中的 NOx 量相匹配，以保证脱硝效果和减少氨逃逸。

尿素：以尿素为还原剂时，需先将尿素溶液进行热解或水解，生成氨气后再输送至 SCR 反应器。尿素热解系统通常利用热风将尿素颗粒加热分解为氨气、二氧化碳和水。水解系统则是在一定温度和压力下，使尿素与水反应生成氨气和碳酸氢铵。与液氨相比，尿素作为还原剂更加安全，但其制备和输送系统相对复杂，成本也较高。

三、工程应用案例

在某大型火力发电厂，采用了 SCR 脱硝技术对锅炉进行脱硝改造。改造后，锅炉烟气中的 NOx 排放浓度从改造前的 800mg/m³ 降低至 50mg/m³ 以下，脱硝效率高达 90% 以上，满足了当地严格的环保排放标准。该项目采用了钒钛系催化剂，通过合理设计催化剂的装填量和结构，确保了在不同负荷工况下催化剂都能发挥良好的性能。同时，配备了温度控制系统和还原剂供应系统，实现了对脱硝过程的精准控制。运行多年来，系统稳定可靠，取得了良好的环境效益和经济效益。