燃煤锅炉烟气脱硝控制技术

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1、工业催化416INDUSTRIALCATALYSIS2005年第13卷增刊燃煤锅炉烟气脱硝控制技术罗传奎，李俊华，郝吉明(清华大学环境科学与工程系，北京100084)摘要:介绍了固定源烟气氮氧化物控制技术的研究进展，重点阐述了氨气选择性催化还原氮氧化物催化剂的研究成果。金属氧化物催化剂的最新研究表明，从仇-W03/Tiq是目前主要的商业化催化剂，但其操作温度要大于300`C。以碳质材料为载体负载Mn,Cu等的金属氧化物型催化剂显示出良好的低温活性和稳定性，具有较好的锅炉尾部净化烟气的前景。最后为选择性还原氮氧化物催化剂的下一步研究提出了建议。关键词:固定源;烟气;选择性催化还原;氮氧化物;

2、脱峭随着能源消费的增长和机动车保有量的迅猛增技术是减少固定源NOx排放的关键。加，大量化石燃料消耗(固定源和移动源)排放到大烟气脱硝技术是指通过各种物理和化学过程等气中的又毛和NOx等致酸物质的污染程度不断加使烟气中的NOx还原分解为氮气(从)和其他物重。氮氧化物污染不仅造成酸雨，也是形成近地层质，或者以清除含N物质的方式去除NOx的各种大气臭氧污染、二次微细颗粒污染和地表水富营养技术措施。按反应体系的状态，烟气脱硝技术可大化的前提物，由此引起的问题已经与臭氧层破坏、全致分为干法和湿法两类。目前，干法烟气脱硝技术球气候变化一起成为最为突出的大气环境热点问主要包括选择性催化还原法(SCR)、

3、选择性非催化题tl一21。还原法(SNCR)、电子束法(EB)、脉冲电晕低温等离目前，随着SQ排放控制技术与措施的实施和子体法(PCIPCP),SNRB联合控制工艺、SNOx工艺推广，中国以几排放增长的趋势将逐步得到控制。和固体吸收/再生法等i“一’of。日本早在1974年就但我国NOx排放量却在快速增加，未来30年内，我已经开始将SCR应用于大型电站锅炉上。与湿法国将成为世界上最大的NOx排放国(3-41。环境空工艺相比，干法脱硝工艺系统较为简单、占地面积较气中NOx/S(一一h比例的改变不仅将使NOx对我国酸小、不产生或很少产生有害副产物，也不需要烟气加沉降的相对贡献不断增加，进而会在

4、特定条件下，产热系统，因此，绝大部分电站锅炉采用干法烟气脱硝生二次光化学污染，使空气中的强氧化剂03的含技术。SCR技术利用NH3做还原剂，在300一量增加，并在空气中形成大量二次细微颗粒物，给公400`C温度范围和一定的催化剂(铁、钒、铬、铜、钻众健康及生态环境造成严重危害。正是由于NOx或钥等金属氧化物)作用下，使烟气中的NOx还原排放对环境影响的复杂性，使得NOx的排放控制技为无害的N:和践O。同时也会有多个副反应术一直是发达国家的关注重点。发生。主、副反应发生的趋势与催化剂和其相适宜的1氮氧化物控制技术原理和现状温度密切相关。在选定所用催化剂后，要获得高的氮氧化物控制技术的研究主要

5、集中在以燃烧设NOx转换率，控制反应温度尤为关键。用NH:作备为主的固定源排放和以机动车为主的移动源排还原剂时，选择性催化还原NOx的适宜温度通常为放。固定源燃烧过程控制主要是通过新型燃烧器的570--720K。当保持NH3/NOx的摩尔比为0.85--设计而实现，但采用各种低NOx燃烧技术最多仅能1.0之间的喷射速率时，SCR系统的NOx理论脱除降低NOx排放50%左右，可见，尾部烟气脱硝(氮)率可高达85%-95%oSCR系统主要由催化反应作者简介:罗传奎，在读博士研究生，主要从事大气污染控制的技术研究。万方数据增刊罗传奎等:燃煤锅炉烟气脱硝控制技术417器、催化剂和NH3储存及喷射系

6、统等组成。目前，现出较好的催化活性。目前市售的SCR催化剂产SCR技术在国内外得到了广泛应用，是西欧和日本品大都是以巩几/Tiq(锐钦矿)混合Wo3或Mo03采用最多的烟气脱硝技术。到1985年初，日本已有作为活性组分[[11一14'1410160套选择性催化还原系统在运行，德国和日本均2.1钒氧化物催化剂有30000MW以上电站锅炉采用SCR系统控制一般的钒基催化剂的起活温度较高，且在有NOx排放;后石电厂600MW机组配备的SCR装S0h和氏O的条件下，活性会受一定影响。如Ste-置是我国第1套电站锅炉烟气脱硝装置。电站锅炉fanBr6e:等[15〕在研究等离子体协同催化NOx时发尾部

7、烟气处理的SCR系统有三种布置方式:催化转现，v2q-W03/1'iQ催化剂在含有5%H20的富氧化器位于锅炉尾部省煤器与空气预热器之间的高粉环境下(t3%q)，以NH3为还原剂，空速尘布置;催化转化器位于省煤器后热端电除尘器与15000h一’，在180℃即可起活，250℃时NOx转化空气预热器之间的低粉尘布置;催化转换器位于电率可达到90%，但低于180℃后的NOx转化率下除尘器(ESP)、烟气脱硫系统(FGD)与气一