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脱硝技术主要分为低NOX燃烧技术和燃烧后烟气脱硝。其中,低NOX燃烧技术已经在国内新建电厂得到广泛的应用,主要方法有空气分级燃烧、燃料分级燃烧、低氮燃烧、浓度偏差燃烧、烟气再循环等。而燃烧后烟气脱硝是目前发达国家普遍采用的减少NOX排放的方法,具有较高的脱硝效率,应用较为成熟和广泛的有选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)等技术。
1、选择性催化还原法(SCR)
选择性催化还原法是在催化剂的作用下,―有选择性‖地与烟气中的NOX反应,将锅炉烟气中的氮氧化物还原成氮气和水。系统中的反应过程如下:
NO的还原:4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O
NO2的还原:6NO2+8NH3=7N2+12H2O
2NO2+4NH3=3N2+6H2O
与其他技术相比,SCR技术装置结构简单、不形成二次污染、技术成熟、脱硝效率高达90%、运行可靠,是目前国际上应用广泛的烟气脱硝技术。催化剂失效和尾气中残留NH3是SCR系统存在的两大关键问题。为确保催化剂层的理想条件,避免催化剂中毒、堵塞或磨损,运用CFD软件对SCR系统进行流体力学模拟计算,对解决这些问题有所帮助。
2、选择性非催化还原法(SNCR)
SNCR技术原理是在无催化剂存在的条件下向炉内喷射化学还原剂使之与烟气中的NOx反应,将其还原成N2及H2O。使用泛的还原剂为氨或尿素,反应温度在900～1000℃范围内。其反应式为:
4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O
当温度过高时,NH3将发生副反应,生成NO,反应式如下:
4NH3+5O2=4NO+6H2O
温度过低时反应速度减慢,所以温度的控制至关重要。该工艺不需要催化剂,但脱硝效率较SCR低。
