生活垃圾焚燒煙氣中NOX的凈化系統(tǒng)，一般采用還原法即利用催化劑或高溫等條件來提高、加速煙氣中NOX物與還原劑(NH3、尿素)的還原反應(yīng)，還原成無污染的氮?dú)夂退瑥亩_(dá)到凈化NOX污染物。還原法又根據(jù)是否采用催化劑分為SNCR及SCR。

SNCR還原法是不采用催化劑的情況下，用還原劑(NH3、尿素)直接與煙氣中的NOX物在高溫下進(jìn)行還原反應(yīng)。特點(diǎn)：不使用催化劑，但還原反應(yīng)所需的溫度高，以還原劑為氨為例，最佳反應(yīng)溫度為(900～1100)℃，直接向焚燒爐內(nèi)噴氨，也可以直接使用尿素溶液。

該方法缺點(diǎn)：①脫硝效率低(30%～50%);②由于垃圾焚燒爐內(nèi)溫度控制不穩(wěn)定會(huì)直接影響到SNCR運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。

SCR還原法與SNCR還原法不同，是還原劑(NH3、尿素)在催化劑作用下，選擇性的與煙氣中的NOX物進(jìn)行還原反應(yīng)，生成N2和H2O，而不是被O2所氧化，故稱為“選擇性”，最佳反應(yīng)溫度由所采用的催化劑活性溫度范圍所確定。SCR法與SNCR法比較有一定的優(yōu)點(diǎn)。

SCR脫硝還原法的主要化學(xué)反應(yīng)方程式：

①4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O;②4NH3+2NO2+O2=3N2+6H2O。

在SCR脫硝系統(tǒng)中，主要發(fā)生的是方程式1反應(yīng)，因此噴氨量的多少由方程1來確定。

從方程1可以得出：NH3與NOx摩爾比為1，煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)CEMS所實(shí)測的只是NO濃度，因?yàn)榉贌裏煔釴OX中，NO占95%，NO2占5%，依據(jù)NO的濃度，經(jīng)過計(jì)算可以得出NOX的濃度，一般情況下，為了確保噴入足夠的氨量與NOX進(jìn)行反應(yīng)，同時(shí)又為了確保多余逃逸的氨量不超過排放指標(biāo)，依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在計(jì)算噴氨量時(shí)，NH3與NOX摩爾比一般取值為1.03，即1.03個(gè)NH3分子與1個(gè)NOX分子發(fā)生反應(yīng)。

某垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目中SCR脫硝工藝系統(tǒng)如圖1所示，項(xiàng)目采用日本某公司的中低溫催化劑，活性溫度范圍230℃±10℃，SCR脫硝系統(tǒng)的還原劑采用25%的氨水。氨水自SCR脫硝系統(tǒng)進(jìn)口煙道經(jīng)過專用噴槍噴入煙道中，與煙氣充分均勻混合。

圖1某垃圾焚燒煙氣處理SCR脫硝系統(tǒng)工藝

焚燒爐省煤器出口的煙氣經(jīng)過半干法脫酸及布袋除塵器后，經(jīng)過煙氣—煙氣換熱(GasGasHeater，GGH)及蒸汽—煙氣換熱(SteamGasHeater，SGH)將進(jìn)入SCR催化劑層的煙氣加熱到催化劑活性溫度范圍，煙氣中的NOX與噴入的氨水中的NH3在催化劑表面發(fā)生催化還原反應(yīng)，生成N2和H2O以達(dá)到脫除煙氣中NOX。本項(xiàng)目SCR脫硝系統(tǒng)主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)見表1～表4。
表 1 煙氣—煙氣換熱器(GGH)設(shè)計(jì)參數(shù)

表 2 蒸汽—煙氣換熱器(SGH)設(shè)計(jì)參數(shù)

表 3 催化劑

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