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煙氣脫硝技術(shù)的分類
燃燒煙氣中去除氮氧化物的過程,，防止環(huán)境污染的重要性，已作為世界范圍的問題而被尖銳地提了出來,。世界上比較主流的工藝分為：SCR和SNCR,。這兩種工藝除了由于SCR使用催化劑導(dǎo)致反應(yīng)溫度比SNCR低外，其他并無太大區(qū)別,，但如果從建設(shè)成本和運(yùn)行成本兩個(gè)角度來看,，SCR的投入至少是SNCR投入的數(shù)倍，甚至10倍不止,。
概念
為防止鍋爐內(nèi)煤燃燒后產(chǎn)生過多的NOx污染環(huán)境,，應(yīng)對煤進(jìn)行脫硝處理,。分為燃燒前脫硝,、燃燒過程脫硝,、燃燒后脫硝。
脫硝技術(shù)
根據(jù)水泥窯氮氧化物的形成機(jī)理,，水泥窯降氮減排的技術(shù)措施有兩大類：
一類是從源頭上治理,?？刂旗褵猩蒒Ox。其技術(shù)措施：①采用低氮燃燒器,；②分解爐和管道內(nèi)的分段燃燒,，控制燃燒溫度；③改變配料方案,，采用礦化劑,，降低熟料燒成溫度。
另一類是從末端治理,?？刂茻煔庵信欧诺腘Ox，其技術(shù)措施：①“分級燃燒+SNCR”,，國內(nèi)已有試點(diǎn),；②選擇性非催化還原法（SNCR），國內(nèi)已有試點(diǎn),；③選擇性催化還原法（SCR）,，歐洲只有三條線實(shí)驗(yàn)；③SNCR/SCR聯(lián)合脫硝技術(shù),，國內(nèi)水泥脫硝還沒有成功經(jīng)驗(yàn),；④生物脫硝技術(shù)（正處于研發(fā)階段）。
總之,，國內(nèi)開展水泥脫硝,，尚屬探索示范階段，還未進(jìn)行科學(xué)總結(jié),。各種設(shè)計(jì)工藝技術(shù)路線和裝備設(shè)施是否科學(xué)合理,、運(yùn)行可靠的脫硝效率、運(yùn)行成本,、水泥能耗,、二次污染物排放有多少等都將經(jīng)受實(shí)踐的檢驗(yàn)。
脫硝的系統(tǒng)工程
水泥企業(yè)采用“SNCR”方法脫硝,，并非水泥企業(yè)一家之事,。它受到不少制約。不僅涉及生產(chǎn),、流通、分配和消費(fèi),，而且涉及到工業(yè),、農(nóng)業(yè)、商業(yè),、交通,、能源、物價(jià)、環(huán)保,、安全監(jiān)管和質(zhì)檢等政府多個(gè)部門,。
采用SNCR方法脫硝，還原劑是zui大消耗品（但對于SCR脫硝來說催化劑的消費(fèi)量更多）,。水泥脫硝一般選用尿素或氨水（不選擇液氨 —— 危險(xiǎn)品）作還原劑,，但是尿素、氨水又是通過合成氨轉(zhuǎn)換而生產(chǎn)出來的,，可是合成氨單位產(chǎn)品綜合能耗相當(dāng)高（詳見表2）,。
現(xiàn)以重慶18條2500t/d線脫硝為例， 若NOx排放的本底值為1000mg/Nm³左右,，NOx排放要降到500 mg/Nm³以下,，年減排NOx為21060噸，則必須采用SNCR脫硝,，若選擇氨水（濃度25%）作還原劑,，則年需耗氨水62280噸。既相當(dāng)于消耗合成氨15570噸→必然增加化工廠綜合能耗25691噸（標(biāo)煤）→經(jīng)信委必然增加化工廠天然氣用量和用電指標(biāo)→必然增加化工廠合成氨水污染物排放（化學(xué)需氧量23.36噸,、氨氮9.3噸,、氰化物0.047噸、SS10.90噸,、石油類1.56噸,、揮發(fā)酚0.031噸、硫化物0.156噸,、排水量155700噸）→勢必涉及到環(huán)保部門對合成氨生產(chǎn)企業(yè)污染物控制總量指標(biāo)→涉及物價(jià)部門如何確定用于水泥工業(yè)脫硝的氨水,、尿素價(jià)格以及化工廠增用天然氣價(jià)格如何確定→涉及增加運(yùn)送氨水、尿素到水泥廠的社會運(yùn)量及gongan交通安全暢通→涉及農(nóng)業(yè)主管部門將尿素,、氨水調(diào)出農(nóng)業(yè)系統(tǒng)→涉及市政府節(jié)能,、減排辦公室對水泥企業(yè)脫硝增加了單位產(chǎn)品能源消耗和廢棄物排放量如何考核→涉及國家標(biāo)準(zhǔn)制定部門修改相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)→涉及質(zhì)監(jiān)部門對水泥產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)等。
分類
燃燒前脫硝
1）加氫脫硝
2）洗選
燃燒中脫硝
1）低溫燃燒
2) 低氧燃燒
3）CFB燃燒技術(shù)
4）采用低NOx燃燒器
5）煤粉濃淡分離
6）煙氣再循環(huán)技術(shù)
燃燒后脫硝
1）選擇性非催化還原 脫硝（SNCR）
2) 選擇性催化還原 脫硝（SCR）
3）活性炭吸附
4）電子束脫硝
技術(shù)
選擇性非催化還原技術(shù)（SNCR）
選擇性非催化還原法是一種不使用催化劑,，在 850～1100℃溫度范圍內(nèi)還原NOx的方法,。zui常使用的藥品為氨和尿素。
一般來說,，SNCR脫硝效率對大型燃煤機(jī)組可達(dá) 25%～40% ,對小型機(jī)組可達(dá) 80%,。由于該法受鍋爐結(jié)構(gòu)尺寸影響很大，多用作低氮燃燒技術(shù)的補(bǔ)充處理手段,。其工程造價(jià)低,、布置簡易、占地面積小,，適合老廠改造,，新廠可以根據(jù)鍋爐設(shè)計(jì)配合使用,。
選擇性催化還原技術(shù)（SCR）
SCR 是目前zui成熟的煙氣脫硝技術(shù), 它是一種爐后脫硝
方法, zui早由日本于 20 世紀(jì) 60~70 年代后期完成商業(yè)運(yùn)行, 是利用還原劑(NH3, 尿素)在金屬催化劑作用下, 選擇性地與 NOx 反應(yīng)生成 N2 和H2O, 而不是被 O2 氧化, 故稱為“ 選擇性” 。世界上流行的 SCR工藝主要分為氨法SCR和尿素法 SCR 2種,。此 2種方法都是利用氨對NOx的還原功能 ,在催化劑的作用下將 NOx (主要是NO)還原為對大氣沒有多少影響的 N2和水 ,還原劑為 NH3,。
在SCR中使用的催化劑大多以TiO2為載體，以V2O5或V2 O5 -WO3或V2O5-MoO3為活性成分,，制成蜂窩式,、板式或波紋式三種類型。應(yīng)用于煙氣脫硝中的SCR催化劑可分為高溫催化劑（345℃～590℃）,、中溫催化劑（260℃～380℃）和低溫催化劑（80℃～300℃）,， 不同的催化劑適宜的反應(yīng)溫度不同。如果反應(yīng)溫度偏低,，催化劑的活性會降低,，導(dǎo)致脫硝效率下降，且如果催化劑持續(xù)在低溫下運(yùn)行會使催化劑發(fā)生*性損壞,；如果反應(yīng)溫度過gao,，NH3容易被氧化，NOx生成量增加,，還會引起催化劑材料的相變,，使催化劑的活性退化。國內(nèi)外SCR系統(tǒng)大多采用高溫,，反應(yīng)溫度區(qū)間為315℃～400℃,。
優(yōu)點(diǎn)：該法脫硝效率高，價(jià)格相對低廉,，廣泛應(yīng)用在國內(nèi)外工程中,，成為電站煙氣脫硝的主流技術(shù)。
缺點(diǎn)：燃料中含有硫分, 燃燒過程中可生成一定量的SO3,。添加催化劑后, 在有氧條件下, SO3 的生成量大幅增加, 并與過量的 NH3 生成 NH4HSO4,。NH4HSO4具有腐蝕性和粘性, 可導(dǎo)致尾部煙道設(shè)備損壞。 雖然SO3 的生成量有限, 但其造成的影響不可低估,。另外,催化劑中毒現(xiàn)象也不容忽視,。
活性炭吸附
電子束脫硝（EBA）
EBA是目前先進(jìn)的煙氣處理技術(shù)之一，其原理是利用高能電子加速器產(chǎn)生的電子束(500～800 kV)輻照處理煙氣,，將煙氣中的二氧化硫和氮氧化物轉(zhuǎn)化為硫酸銨和硝酸銨,。該技術(shù)從20世紀(jì)80年代開始先后在日本、美國,、德國,、波蘭等建立中試及工業(yè)示范項(xiàng)目。國內(nèi)*EBA脫硫脫硝示范工程于1997年8月投入運(yùn)行,，其實(shí)際脫硫及脫硝效率分別為86.8%和17.6%,，并可回收副產(chǎn)品硫酸銨、硝酸銨,。