一、技術(shù)背景

我國煙氣脫硝市場中，選擇性催化還原（SCR）技術(shù)是電站鍋爐NO_X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，在催化劑表面會發(fā)生副反應(yīng)，NH₃與SO₃和H₂O反應(yīng)生成（NH₄）₂SO₄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，煙氣溫度會低于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SCR停運(yùn)，煙氣排放濃度將不能滿足國家環(huán)保要求。我國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NO_X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)》是國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，火電廠在任何運(yùn)行負(fù)荷時，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

低溫SCR脫硝催化劑技術(shù)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，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)低溫SCR脫硝催化劑技術(shù)低溫脫硝，低溫SCR脫硝催化劑技術(shù)最為簡單有效，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)化為高價態(tài)，需引入較強(qiáng)的低溫SCR脫硝催化劑技術(shù)，在眾多催化劑中，低溫SCR脫硝催化劑技術(shù)是zhb最清潔的低溫SCR脫硝催化劑技術(shù)，它以低溫脫硝催化技術(shù)最為簡單有效，在{gx}轉(zhuǎn)化NO至高價態(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，自由基存活時間非常短，能耗較高，低溫SCR脫硝催化劑技術(shù)的生存周期相對較長，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

低溫SCR脫硝催化劑技術(shù)具有很強(qiáng)的催化性，wq有能力將煙氣惡劣環(huán)境中的NO氧化成高價態(tài)，提高煙氣中氮氧化物的水溶性，從而將NO脫除。利用低溫SCR脫硝催化劑技術(shù)將NO催化為高價態(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效果會有一定的差異。例如有人在利用水吸收尾氣時，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

采用低溫SCR脫硝催化劑技術(shù)脫硝技術(shù)可得到較高的NO_X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NO_X濃度和NO、NO₂的比例下保持{gx}率；因?yàn)槲磁cNOX反應(yīng)的低溫SCR脫硝催化劑技術(shù)會在洗滌器內(nèi)被除去，所以不存在類似SCR中低溫SCR脫硝催化劑技術(shù)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，而低溫SCR脫硝催化劑技術(shù)也不影響其他污染物控制技術(shù)。低溫SCR脫硝催化劑技術(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，{zh1}通過洗滌清理排出系統(tǒng)外。

五、技術(shù)效果

低溫SCR脫硝催化劑技術(shù)可使NOx排放減少到10μg/g以下，可滿足最嚴(yán)格的NO_X減排要求。并且不會使SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃，此外，煙氣中的顆粒物和硫化物對低溫SCR脫硝催化劑技術(shù)消耗或 NO_X脫除效率的影響并不明顯，該系統(tǒng)不僅可以{gx}去除氮氧化物，而且對SO₂和粉塵等顆粒物也有明顯的去除效果。同時它不存在堵塞、氨泄漏等問題。

六、技術(shù)特點(diǎn)

1、低溫SCR脫硝催化劑技術(shù)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)簡單等優(yōu)點(diǎn)；

2、以低溫SCR脫硝催化劑技術(shù)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、采用低溫SCR脫硝催化劑技術(shù)的催化技術(shù)不僅對NO_X具有良好的脫除效果，而且對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)行催化吸收的低溫SCR脫硝催化劑技術(shù)，有利于鍋爐的能源回收利用，降低工程施工難度。利用低溫SCR脫硝催化劑技術(shù)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)行并同時完成國家最嚴(yán)格的NO_X排放標(biāo)準(zhǔn)。