一個典型的SCR脫硝系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成：
還原劑儲存與供應(yīng)系統(tǒng)：
通常使用液氨、氨水或尿素作為還原劑來源。尿素需要在系統(tǒng)中經(jīng)過熱解或水解后生成NH?。
包括儲罐、蒸發(fā)器、稀釋風(fēng)機(jī)、噴射泵等設(shè)備。
還原劑噴射系統(tǒng)：
位于SCR反應(yīng)器上游的煙道上。
通過精心設(shè)計的噴槍格柵，將還原劑均勻地噴射并混合到煙氣中。
SCR反應(yīng)器：
是系統(tǒng)的核心，內(nèi)部裝填有催化劑。
煙氣與還原劑在反應(yīng)器中充分混合后，在催化劑表面發(fā)生還原反應(yīng)。
催化劑：
通常是以二氧化鈦為載體，五氧化二釩和三氧化鎢或三氧化鉬為活性成分的蜂窩式、板式或波紋式催化劑。
催化劑的設(shè)計和選擇直接影響脫硝效率、系統(tǒng)阻力和運(yùn)行成本。
吹灰系統(tǒng)：
由于煙氣中含有粉塵，會堵塞催化劑孔道，因此需要定期使用聲波吹灰器或蒸汽/壓縮空氣吹掃器清除催化劑表面的積灰，保持其活性。
還原劑（如液氨）經(jīng)蒸發(fā)后與稀釋空氣混合，形成安全的氨氣混合氣。
該混合氣通過噴射系統(tǒng)被均勻地注入到SCR反應(yīng)器前的煙道中，與煙氣充分混合。
混合后的煙氣進(jìn)入SCR反應(yīng)器，穿過催化劑層。
在催化劑的最佳工作溫度窗口（通常為?300-420℃）下，NH?與NOx發(fā)生還原反應(yīng)，生成N?和H?O。
凈化后的煙氣經(jīng)過空氣預(yù)熱器、除塵器和脫硫裝置后，經(jīng)煙囪達(dá)標(biāo)排放。
優(yōu)點(diǎn)：
脫硝效率高：通?？蛇_(dá)80%-90%，甚至更高。
技術(shù)成熟，運(yùn)行可靠，應(yīng)用廣泛。
副產(chǎn)物為無害的N?和H?O，無二次污染。
對鍋爐等主體設(shè)備運(yùn)行影響較小。
挑戰(zhàn)與缺點(diǎn)：
初始投資高，催化劑價格昂貴。
運(yùn)行成本較高，涉及催化劑的更換和還原劑的消耗。
氨逃逸：未反應(yīng)的微量氨氣會隨煙氣排出，可能造成下游設(shè)備腐蝕和環(huán)境污染。
煙氣溫度需滿足催化劑活性要求，對低負(fù)荷運(yùn)行的鍋爐可能需要進(jìn)行煙氣再加熱。
催化劑失效后屬于危險廢物，需要妥善處理。
SO?氧化：催化劑可能將部分SO?氧化成SO?，與逃逸的氨生成硫酸氫銨，易堵塞和腐蝕下游的空預(yù)器等設(shè)備。
SCR脫硝技術(shù)以其極高的脫硝效率和可靠性，成為全球范圍內(nèi)電站和工業(yè)鍋爐滿足嚴(yán)格環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的首選技術(shù)。盡管存在投資運(yùn)行成本高、氨逃逸等問題，但通過不斷優(yōu)化催化劑性能、改進(jìn)噴射和控制系統(tǒng)，它仍然是當(dāng)前控制氮氧化物最有效的技術(shù)手段之一，為減少酸雨、光化學(xué)煙霧和霧霾等環(huán)境問題做出了重要貢獻(xiàn)。
]]>SCR反應(yīng)器是選擇性催化還原（Selective Catalytic Reduction, SCR）?脫硝技術(shù)的核心設(shè)備。它是一個大型的、內(nèi)部裝有催化劑的容器或空間，工業(yè)煙氣（如燃煤電廠、燃?xì)廨啓C(jī)、垃圾焚燒廠、船舶發(fā)動機(jī)、工業(yè)鍋爐等排放的煙氣）在通過它時，其中的氮氧化物（NOx）會在催化劑的作用下，與注入的還原劑（通常是氨氣或尿素）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成無害的氮?dú)猓∟?）和水（H?O），從而大幅降低NOx的排放。
一個完整的SCR系統(tǒng)不僅包括反應(yīng)器本體，還包括其上下游的關(guān)鍵設(shè)備。
上游系統(tǒng)：
還原劑制備與噴射系統(tǒng)：
尿素溶液儲罐 & 水解/熱解爐：如果將尿素溶液作為還原劑，需要將其加熱分解為NH?和CO?。
液氨/氨水儲罐 & 蒸發(fā)器：如果將液氨或氨水作為還原劑，需要將其汽化為氣態(tài)氨。
噴氨格柵（AIG）：位于反應(yīng)器入口前的煙道內(nèi)，由一系列噴嘴組成，確保氣態(tài)氨與煙氣均勻混合。
反應(yīng)器本體：
反應(yīng)器殼體和煙道：通常由碳鋼制成，內(nèi)部有防腐和保溫襯里，能承受高溫和腐蝕。
催化劑層：反應(yīng)器的“心臟”。通常設(shè)計為2-4層，像書架一樣布置在反應(yīng)器內(nèi)。
類型：常見的有蜂窩式、板式和波紋板式。
成分：活性成分主要是V?O?（五氧化二釩）-WO?（三氧化鎢）-TiO?（二氧化鈦）體系。
吹灰器：由于煙氣中含有粉塵，會堵塞催化劑孔道。吹灰器（通常是蒸汽吹灰器或聲波吹灰器）定期工作，清除催化劑表面的積灰，保持其活性。
催化劑吊裝與更換系統(tǒng)：設(shè)計有專門的檢修門和吊裝機(jī)構(gòu)，便于催化劑的安裝、測試和更換。
下游系統(tǒng)：
煙氣分析儀（CEMS）：在反應(yīng)器出口連續(xù)監(jiān)測NOx、NH?（氨逃逸）、O?等濃度，并將信號反饋給噴氨系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。
3.優(yōu)勢：
脫硝效率極高：可達(dá)90%以上，是目前最成熟、應(yīng)用最廣、效率最高的煙氣脫硝技術(shù)。
技術(shù)成熟可靠：運(yùn)行穩(wěn)定，有豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。
副產(chǎn)物無害：主要生成氮?dú)夂退?，無二次污染。
SNCR（選擇性非催化還原）：反應(yīng)溫度窗口為?850~1100℃，需精確控制爐內(nèi)溫度，避免溫度過低導(dǎo)致還原劑（尿素或氨水）反應(yīng)不完全，或溫度過高導(dǎo)致還原劑分解。
SCR（選擇性催化還原）：催化劑最佳工作溫度通常為?300~400℃（依催化劑類型而定），需確保煙氣溫度在催化劑活性范圍內(nèi)，防止燒結(jié)或中毒。
還原劑類型：氨水（NH?）、尿素溶液或液氨。需根據(jù)工藝要求選擇，注意尿素的分解效率及氨逃逸風(fēng)險。
噴射系統(tǒng)：
確保噴嘴分布均勻，覆蓋煙氣流動截面，避免局部過量或不足。
防止噴嘴堵塞（定期清洗）和腐蝕（選用耐腐蝕材料）。
氨逃逸控制：過量氨會導(dǎo)致下游設(shè)備腐蝕（如空預(yù)器）或二次污染，需通過在線監(jiān)測調(diào)整噴氨量。
煙氣成分：
避免高濃度SO?（硫酸銨鹽堵塞催化劑）、粉塵（磨損或覆蓋活性位）。
控制氧含量（通常3%~6%），影響還原反應(yīng)效率。
催化劑維護(hù)：
定期吹灰防止積灰，監(jiān)測活性衰減（如砷、堿金屬中毒）。
停爐時保護(hù)催化劑免受潮氣或腐蝕性氣體損害。
氨區(qū)安全：
液氨儲存需符合?；芬?guī)范（防火、防爆、泄漏監(jiān)測）。
尿素溶液儲存防結(jié)晶（保溫或伴熱）。
個人防護(hù)：接觸還原劑時佩戴防毒面具、護(hù)目鏡等。
流場模擬：通過CFD優(yōu)化噴氨格柵或噴射點(diǎn)位置，確保與煙氣充分混合。
自動控制：聯(lián)鎖NOx在線監(jiān)測儀與噴氨系統(tǒng)，動態(tài)調(diào)節(jié)還原劑流量。
關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)測：NOx排放濃度、氨逃逸率、壓差（催化劑堵塞指示）。
定期檢查：噴射系統(tǒng)、催化劑模塊、管道閥門等，預(yù)防泄漏或堵塞。
確保排放符合當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)（如中國超低排放要求NOx＜50mg/m3）。
記錄運(yùn)行數(shù)據(jù)，配合環(huán)保部門核查。
NOx波動大：檢查溫度、噴氨均勻性或催化劑狀態(tài)。
氨逃逸高：優(yōu)化噴氨策略或校準(zhǔn)分析儀。
通過精細(xì)化管理與預(yù)防性維護(hù)，可顯著提升脫硝效率并延長設(shè)備壽命，同時降低運(yùn)行成本與環(huán)保風(fēng)險。
]]>