垃圾焚燒過程中的脫硝（主要去除氮氧化物NOx）是煙氣處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需綜合考慮技術(shù)選擇、運行參數(shù)和環(huán)保要求。以下是需要注意的關(guān)鍵細節(jié)：
1. 工藝選擇與適用性
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SNCR（選擇性非催化還原）
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溫度窗口：需嚴格控制反應(yīng)溫度（通常850~1100℃），垃圾焚燒爐的爐膛溫度波動可能影響脫硝效率。
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氨逃逸：過量噴入還原劑（尿素或氨水）可能導致未反應(yīng)的氨逃逸，需優(yōu)化噴射點位和劑量。
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適合場景：適用于中小型焚燒廠，成本較低但效率較低（約30~50%）。
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SCR（選擇性催化還原）
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催化劑選擇：常用釩鎢鈦催化劑，但垃圾煙氣中的重金屬（如Pb、As）、粉塵和酸性氣體（SO2、HCl）易導致催化劑中毒。
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溫度匹配：中溫SCR（180~300℃）需避免煙氣再熱能耗過高；低溫SCR（<180℃）需解決催化劑活性問題。
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適合場景：高效（脫硝率>80%），但投資和運維成本高，需前置除塵、脫酸等工藝保護催化劑。
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組合工藝：SNCR+SCR聯(lián)合可平衡效率與成本，需注意系統(tǒng)協(xié)同控制。
2. 煙氣特性影響
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成分復雜性：垃圾焚燒煙氣含高濃度粉塵、酸性氣體（HCl、SO2）、重金屬及二噁英，可能堵塞催化劑或引發(fā)副反應(yīng)（如SO2氧化為SO3）。
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氧含量波動：垃圾熱值不穩(wěn)定導致煙氣氧含量變化，影響還原劑（如氨）與NOx的反應(yīng)路徑。
3. 關(guān)鍵運行參數(shù)控制
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氨氮比（NSR）：通常控制在1.0~1.2，過高增加氨逃逸，過低降低脫硝效率。
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混合均勻性：還原劑需與煙氣充分混合，避免局部濃度過高或過低。
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空速（GHSV）：SCR系統(tǒng)中，過高的空速會縮短煙氣與催化劑接觸時間，降低效率。
4. 設(shè)備與維護要點
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噴射系統(tǒng)設(shè)計：SNCR的噴嘴需耐高溫、防堵塞，位置應(yīng)避開高溫腐蝕區(qū)域。
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催化劑管理：SCR需定期清灰（如聲波吹灰）、監(jiān)測活性，更換周期通常2~5年。
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防腐措施：氨逃逸與SO3可能形成硫酸氫銨（ABS），造成下游設(shè)備（空預(yù)器、除塵器）腐蝕。
5. 二次污染防控
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氨逃逸：需安裝氨逃逸監(jiān)測儀（通常要求<3 ppm），必要時增設(shè)濕式洗滌塔。
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N2O生成：高溫下尿素分解可能產(chǎn)生溫室氣體N2O，需優(yōu)化噴射溫度。
6. 協(xié)同處理與能耗
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與脫酸、除塵協(xié)同：SCR通常布置在除塵（如布袋）和脫酸（如半干法）之后，以減少催化劑堵塞。
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能耗問題：煙氣再熱（如SCR前加熱）會增加能耗，可考慮余熱回收或低溫催化劑。
7. 法規(guī)與監(jiān)測
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排放標準：需符合當?shù)豊Ox限值（如中國GB 18485-2014要求≤250 mg/m3）。
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在線監(jiān)測：CEMS系統(tǒng)需定期校準，確保NOx、氨逃逸等數(shù)據(jù)準確。
8. 經(jīng)濟性優(yōu)化
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還原劑成本：液氨、尿素或氨水的選擇需考慮儲存安全性和價格。
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催化劑壽命：通過預(yù)處理（如噴活性炭吸附重金屬）延長催化劑使用時間。
總結(jié)建議
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前期設(shè)計：根據(jù)垃圾成分、熱值波動選擇合適工藝，預(yù)留調(diào)整空間。
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運行中：密切監(jiān)控溫度、氨逃逸及催化劑狀態(tài)，及時調(diào)整噴氨策略。
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維護保養(yǎng)：定期清理噴射系統(tǒng)和催化劑，避免因積灰或中毒導致效率下降。
通過精細化控制，可在滿足環(huán)保要求的同時降低運行成本。
SCR（選擇性催化還原）脫硝系統(tǒng)的主要設(shè)備
SCR（Selective Catalytic Reduction）是一種廣泛應(yīng)用于燃煤電廠、工業(yè)鍋爐、燃氣輪機等領(lǐng)域的脫硝技術(shù)，通過向煙氣中噴入還原劑（如氨或尿素），在催化劑作用下將NOx還原為N?和H?O。其主要設(shè)備包括以下核心部分：
1. 還原劑制備與儲存系統(tǒng)
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液氨/氨水儲罐：儲存液態(tài)氨或氨水（需符合安全規(guī)范）。
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尿素溶解與儲存系統(tǒng)（尿素-SCR）：
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尿素溶解罐：將尿素顆粒溶解為尿素溶液（40%~50%濃度）。
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尿素儲罐：儲存制備好的尿素溶液。
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蒸發(fā)/混合系統(tǒng)（液氨-SCR）：將液氨蒸發(fā)為氣態(tài)氨，并與空氣混合稀釋至安全濃度（通常<5%）。
2. 還原劑噴射系統(tǒng)
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噴氨格柵（AIG, Ammonia Injection Grid）：
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多噴嘴設(shè)計，確保還原劑均勻噴入煙氣中。
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通常安裝在SCR反應(yīng)器前的煙道內(nèi)。
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流量控制閥與計量模塊：精確調(diào)節(jié)還原劑噴射量（根據(jù)NOx濃度實時反饋）。
3. SCR反應(yīng)器系統(tǒng)
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反應(yīng)器殼體：耐高溫、耐腐蝕鋼結(jié)構(gòu)，內(nèi)含催化劑層。
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催化劑層：
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類型：蜂窩式、板式或波紋式催化劑（常用成分為V?O?-WO?/TiO?）。
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布置：通常為2~4層，預(yù)留備用層以延長使用壽命。
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吹灰系統(tǒng)：
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聲波吹灰器或蒸汽/壓縮空氣吹灰器，防止催化劑積灰堵塞。
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4. 煙氣系統(tǒng)
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煙道與導流板：確保煙氣均勻通過催化劑層，避免偏流。
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煙氣加熱系統(tǒng)（可選）：在低溫工況下預(yù)熱煙氣至催化劑活性溫度（通常280~400℃）。
5. 控制系統(tǒng)與監(jiān)測儀表
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NOx/O?在線分析儀：實時監(jiān)測入口/出口NOx濃度。
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氨逃逸監(jiān)測儀：控制過量氨噴射（防止逃逸氨造成污染）。
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DCS/PLC控制系統(tǒng)：自動調(diào)節(jié)噴氨量，優(yōu)化脫硝效率（目標脫硝率通常>80%）。
6. 輔助設(shè)備
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稀釋風機：為氣態(tài)氨提供稀釋空氣。
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廢水處理系統(tǒng)（尿素-SCR）：處理尿素水解產(chǎn)生的廢液。
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安全設(shè)施：氨泄漏檢測儀、應(yīng)急噴淋系統(tǒng)等。
關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)
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溫度窗口：催化劑最佳工作溫度（燃煤電廠通常300~400℃）。
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空速（SV）：煙氣在催化劑內(nèi)的停留時間。
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NH?/NOx摩爾比：通?？刂圃?.8~1.2，避免氨逃逸。
SCR系統(tǒng)的設(shè)備選型和布置需根據(jù)具體燃料類型、煙氣條件及排放標準優(yōu)化。
1. 電力行業(yè)
- 燃煤電廠：SCR是燃煤鍋爐煙氣脫硝的主流技術(shù)，可處理高濃度NOx（通常安裝在省煤器與空氣預(yù)熱器之間）。
- 燃氣電廠：燃氣輪機排放的NOx可通過SCR系統(tǒng)（高溫或低溫催化劑）處理。
- 生物質(zhì)發(fā)電：燃燒生物質(zhì)燃料時產(chǎn)生的NOx也可用SCR技術(shù)控制。
2. 工業(yè)鍋爐
- 鋼鐵行業(yè)：燒結(jié)機、焦爐、熱風爐等設(shè)備排放的煙氣。
- 水泥行業(yè)：回轉(zhuǎn)窯、熟料冷卻機等高溫煙氣（需耐高塵環(huán)境的SCR設(shè)計）。
- 玻璃制造：浮法玻璃生產(chǎn)線的高溫煙氣（常需耐硫中毒催化劑）。
3. 石油化工
- 煉油廠：催化裂化裝置（FCCU）的再生煙氣脫硝。
- 化工廠：硝酸生產(chǎn)、化肥制造等工藝尾氣處理。
4. 交通運輸
- 船舶柴油機：國際海事組織（IMO）限硫令下，SCR成為船舶降低NOx排放的關(guān)鍵技術(shù)。
- 柴油車：部分重型柴油車加裝SCR系統(tǒng)（需配合尿素溶液AdBlue使用）。
5. 垃圾焚燒與廢棄物處理
- 垃圾焚燒發(fā)電廠：焚燒煙氣中含NOx和二噁英，SCR可協(xié)同脫硝及分解二噁英（需低溫催化劑）。
- 危險廢物處理：高溫焚燒爐尾氣處理。
6. 其他行業(yè)
- 陶瓷與磚瓦制造：隧道窯、輥道窯的煙氣脫硝。
- 造紙行業(yè)：堿回收鍋爐的煙氣處理。
技術(shù)特點與挑戰(zhàn)
- 高溫適用性：常規(guī)SCR工作溫度通常為280-400°C，低溫SCR（＜200°C）需特殊催化劑。
- 催化劑選擇：常用釩鎢鈦（V?O?-WO?/TiO?）催化劑，抗硫、抗塵要求高的環(huán)境需定制方案。
- 協(xié)同處理：可與SNCR（非催化還原）、靜電除塵、濕法脫硫等組合，實現(xiàn)多污染物協(xié)同控制。
未來趨勢
- 低溫SCR技術(shù)：拓展至低溫煙氣場景（如鋼鐵燒結(jié)煙氣）。
- 抗中毒催化劑：開發(fā)耐砷、耐堿金屬的催化劑，適應(yīng)復雜燃料。
- 碳減排耦合：與CO?捕集技術(shù)結(jié)合，推動減污降碳協(xié)同。
SCR技術(shù)因其高脫硝效率（可達90%以上）成為全球NOx控制的核心手段，尤其在中國、歐盟、美國等嚴格排放標準地區(qū)應(yīng)用廣泛。
]]>1. 高效脫硝，適應(yīng)嚴苛排放標準
- 高脫硝效率：在優(yōu)化條件下可達80%-95%，尤其適用于燃煤電廠、鋼鐵、水泥等高溫高粉塵環(huán)境，輕松滿足超低排放（如NOx＜50mg/m3）要求。
- 寬溫度窗口：催化劑類型多樣（如釩鎢鈦催化劑適用于300-400℃，低溫催化劑可低至150℃），適配不同工藝段的溫度需求。
2. 技術(shù)成熟，運行穩(wěn)定
- 長期工程驗證：全球數(shù)十年大規(guī)模應(yīng)用（如日本、歐洲、中國），可靠性高，適用于大型機組（如1000MW燃煤電廠）。
- 自動化控制：與DCS系統(tǒng)集成，實時調(diào)節(jié)噴氨量（基于NOx在線監(jiān)測），減少人工干預(yù)，確保穩(wěn)定運行。
3. 綜合成本效益顯著
- 低運行成本：雖然初始投資較高（催化劑占主要成本），但長期運行中還原劑（氨/尿素）價格低廉，且催化劑壽命通常2-5年（可通過再生延長）。
- 協(xié)同效益：與靜電除塵、濕法脫硫等工藝組合時，可共享部分基礎(chǔ)設(shè)施（如氨儲存系統(tǒng)）。
4. 靈活性與適應(yīng)性
- 負荷跟蹤能力：動態(tài)調(diào)節(jié)噴氨速率，適應(yīng)機組負荷變化（如電廠調(diào)峰時30%-100%負荷波動）。
- 復雜煙氣條件：抗硫中毒（如蜂窩催化劑設(shè)計）、抗粉塵堵塞（加裝吹灰器），部分催化劑可耐受微量重金屬（如砷）。
5. 環(huán)保與副產(chǎn)物可控
- 無二次污染：主要產(chǎn)物為N?和H?O，無有害副產(chǎn)物（對比SNCR可能產(chǎn)生N?O）。
- 氨逃逸控制：通過AIG（氨噴射格柵）優(yōu)化和催化劑分層設(shè)計，將逃逸氨控制在＜3ppm，避免下游設(shè)備腐蝕。
6. 政策與市場驅(qū)動
- 法規(guī)兼容性：直接支持各國最嚴排放標準（如中國“十四五”超低排放改造、歐盟BREF標準）。
- 碳減排協(xié)同：低能耗設(shè)計（相比非催化工藝）間接降低電廠碳排放強度。
應(yīng)用場景舉例
- 電力行業(yè)：燃煤機組脫硝效率＞90%，配合低氮燃燒器實現(xiàn)NOx＜30mg/m3。
- 化工行業(yè)：硝酸廠尾氣處理，低溫SCR催化劑解決低溫高氧難題。
- 船舶柴油機：配合尿素噴射（船舶SCR系統(tǒng)），滿足IMO Tier III標準。
注意事項
實際應(yīng)用中需權(quán)衡催化劑成本、氨逃逸控制及系統(tǒng)壓降等問題，但通過精細化設(shè)計（如CFD流場模擬、催化劑模塊化更換）可有效優(yōu)化?？傮w而言，SCR在高效性、可靠性和經(jīng)濟性上的平衡使其成為工業(yè)脫硝的核心技術(shù)。
]]>SCR脫硝優(yōu)于SNCR脫硝的原因主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
- 脫硝效率
- SCR：效率高達90%以上，適用于嚴格的排放標準。
- SNCR：效率通常在30%-70%之間，難以滿足高標準的排放要求。
- 反應(yīng)溫度
- SCR：在200-400°C的較低溫度下反應(yīng)，催化劑作用顯著。
- SNCR：需要800-1100°C的高溫，依賴高溫環(huán)境。
- 催化劑使用
- SCR：使用催化劑（如V2O5-WO3/TiO2），降低反應(yīng)活化能，提升效率。
- SNCR：無需催化劑，效率受溫度影響較大。
- 氨逃逸
- SCR：氨逃逸率低，減少二次污染。
- SNCR：氨逃逸率較高，可能造成污染。
- 系統(tǒng)復雜性
- SCR：系統(tǒng)復雜，建設(shè)和維護成本高。
- SNCR：系統(tǒng)簡單，成本較低，但效率有限。
- 適用范圍
- SCR：適用于大型電廠等對排放要求嚴格的場合。
- SNCR：適用于中小型鍋爐或排放要求不高的場景。
- 經(jīng)濟性
- SCR：初期投資和運行成本高，但長期效益顯著。
- SNCR：初期投資低，但效率較低，長期效益有限。
總結(jié)：SCR在脫硝效率、氨逃逸控制和適用范圍上優(yōu)于SNCR，盡管成本較高，但適合對排放要求嚴格的場合；SNCR則適用于中小型設(shè)備或排放要求較低的場景。
- 高脫硝效率：SCR系統(tǒng)能夠達到90%以上的氮氧化物（NOx）去除率，滿足嚴格的排放標準。
- 技術(shù)成熟：SCR技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展和應(yīng)用，已經(jīng)成為一種成熟可靠的脫硝技術(shù)。
- 適應(yīng)性強：SCR系統(tǒng)可以適應(yīng)不同規(guī)模和類型的鍋爐、燃氣輪機、焚燒爐等燃燒設(shè)備。
- 副產(chǎn)物可控：在適當?shù)牟僮鳁l件下，SCR反應(yīng)主要生成氮氣和水，副產(chǎn)物少，對環(huán)境影響小。
- 操作靈活：SCR系統(tǒng)可以根據(jù)實際排放情況調(diào)整運行參數(shù)，以適應(yīng)不同的負載變化和燃料類型。
- 長期穩(wěn)定性：高質(zhì)量的催化劑可以在較長時間內(nèi)保持活性，減少更換頻率和維護成本。
- 經(jīng)濟性：雖然初期投資較高，但長期運行下來，由于其高效的脫硝能力和較低的運行成本，SCR技術(shù)具有較好的經(jīng)濟性。
- 可與其他環(huán)保設(shè)備協(xié)同工作：SCR系統(tǒng)可以與靜電除塵器、脫硫設(shè)備等其他環(huán)保設(shè)施協(xié)同工作，實現(xiàn)多污染物同時控制。
- 高效脫硝
- 高脫硝率：SCR技術(shù)能有效減少90%以上的NOx排放，滿足嚴格的環(huán)保要求。
- 適應(yīng)性強：適用于不同規(guī)模的工業(yè)鍋爐、燃氣輪機等，應(yīng)用范圍廣泛。
- 催化劑選擇靈活
- 多種催化劑：可根據(jù)不同溫度選擇釩基、鐵基等催化劑，適應(yīng)性強。
- 長壽命：催化劑壽命長，維護成本低。
- 運行穩(wěn)定可靠
- 自動化控制：系統(tǒng)自動化程度高，操作簡便，運行穩(wěn)定。
- 適應(yīng)負荷變化：能應(yīng)對負荷波動，保持高效脫硝。
- 環(huán)保與經(jīng)濟性
- 減少二次污染：相比其他脫硝技術(shù)，SCR產(chǎn)生的二次污染較少。
- 經(jīng)濟效益高：長期運行成本低，具有較高的經(jīng)濟性。
- 與其他污染物控制兼容
- 協(xié)同控制：可與除塵、脫硫等系統(tǒng)結(jié)合，實現(xiàn)多污染物協(xié)同處理。
- 符合嚴格排放標準
- 滿足法規(guī)要求：能有效滿足全球日益嚴格的NOx排放標準。
- 技術(shù)成熟
- 廣泛應(yīng)用：技術(shù)成熟，已在全球多個行業(yè)成功應(yīng)用，可靠性高。
總結(jié)：SCR脫硝技術(shù)憑借其高效、靈活、穩(wěn)定、環(huán)保和經(jīng)濟等優(yōu)勢，成為控制NOx排放的主流技術(shù)，廣泛應(yīng)用于多個行業(yè)。
]]>1.?催化劑
- 功能：催化劑是SCR系統(tǒng)的核心，促進氨（NH?）與NOx反應(yīng)生成氮氣（N?）和水（H?O）。
- 類型：常用催化劑有釩基、鈦基和鎢基等，通常以蜂窩狀或板狀形式存在。
2.?氨噴射系統(tǒng)
- 功能：將氨或尿素溶液均勻噴入煙氣中，確保與NOx充分反應(yīng)。
- 組成：包括氨儲存罐、蒸發(fā)器、噴射格柵和噴嘴等。
3.?反應(yīng)器
- 功能：提供催化劑與煙氣反應(yīng)的場所。
- 結(jié)構(gòu)：通常為鋼制容器，內(nèi)部布置催化劑層，煙氣通過時發(fā)生反應(yīng)。
4.?煙氣系統(tǒng)
- 功能：引導煙氣進入反應(yīng)器，確保其均勻分布。
- 組成：包括煙道、導流板、均流裝置等。
5.?控制系統(tǒng)
- 功能：監(jiān)控和調(diào)節(jié)SCR系統(tǒng)的運行，確保高效脫硝。
- 組成：包括傳感器、PLC、DCS等，實時監(jiān)測NOx濃度、溫度等參數(shù)。
6.?氨儲存與供應(yīng)系統(tǒng)
- 功能：儲存并提供氨或尿素溶液。
- 組成：包括儲罐、泵、管道、蒸發(fā)器等。
7.?吹灰系統(tǒng)
- 功能：清除催化劑表面積灰，保持其活性。
- 組成：包括吹灰器、壓縮空氣系統(tǒng)等。
8.?旁路系統(tǒng)
- 功能：在SCR系統(tǒng)維護或故障時，允許煙氣繞過反應(yīng)器。
- 組成：包括旁路煙道和閥門等。
9.?熱交換器
- 功能：調(diào)節(jié)煙氣溫度至催化劑最佳工作范圍。
- 組成：包括省煤器、空氣預(yù)熱器等。
10.?排放監(jiān)測系統(tǒng)
- 功能：實時監(jiān)測排放的NOx濃度，確保達標。
- 組成：包括CEMS（連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)）等。
總結(jié)
SCR脫硝設(shè)備通過催化劑、氨噴射系統(tǒng)、反應(yīng)器等組件的協(xié)同工作，有效減少NOx排放，滿足環(huán)保要求。
]]>選擇性催化還原（SCR）技術(shù)：
SCR技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用的脫硝方法，其脫硝效率通?？梢赃_到95%以上。例如，在某600 MW火電機組上，SCR系統(tǒng)經(jīng)過改造后，能夠?qū)崿F(xiàn)超低排放，即NOx排放濃度低于35 mg/m3。
低溫SCR技術(shù)：
低溫SCR技術(shù)適用于焦爐等特殊場合，具有較高的處理能力和抗毒能力，且能夠滿足嚴格的排放標準。
鈣/鈉基干法脫硫+SNCR脫硝工藝：
這種工藝設(shè)計處理煙氣能力每小時約150萬立方米，能夠完全達到國家超低排放要求。
模塊化高效脫硝裝置：
其他工業(yè)應(yīng)用中的脫硝設(shè)備：
在一些特定工業(yè)場景中，如水泥窯爐、垃圾焚燒等，脫硝設(shè)備的處理能力和效率也有所不同。不同類型的脫硝設(shè)備在處理能力和效率上存在顯著差異，具體選擇應(yīng)根據(jù)實際工況和需求進行優(yōu)化配置。
]]>在水泥行業(yè)，SCR脫硝技術(shù)的應(yīng)用主要集中在高溫高塵、高溫中塵和中低溫低塵三種布置方式。其中，高溫高塵布置方式因其能夠充分利用高溫煙氣的優(yōu)勢，運行穩(wěn)定且對熟料生產(chǎn)影響較小，被廣泛應(yīng)用。然而，該布置方式也存在催化劑磨損和堵塞的風險，需要采用耐磨抗堿金屬中毒的催化劑。
近年來，隨著環(huán)保標準的提高，水泥行業(yè)對NOx排放的要求越來越嚴格。傳統(tǒng)的SNCR（選擇性非催化還原）技術(shù)雖然成本較低，但脫硝效率有限，難以滿足小于150mg/Nm3甚至更低的排放標準。相比之下，SCR技術(shù)因其高效的脫硝能力（可達85%以上），逐漸成為水泥行業(yè)超低排放的首選技術(shù)。
SCR脫硝技術(shù)在水泥行業(yè)的應(yīng)用也面臨一些挑戰(zhàn)。例如，催化劑中毒問題（如鉈元素引起的中毒）會影響脫硝效率；此外，氨逃逸控制也是一個重要問題，氨逃逸量需嚴格控制在3ppm以下，以避免對環(huán)境造成二次污染。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，行業(yè)內(nèi)不斷優(yōu)化工藝流程，開發(fā)新型催化劑，并結(jié)合低氮燃燒和SNCR技術(shù)進行聯(lián)合脫硝。
SCR脫硝技術(shù)在水泥行業(yè)中的應(yīng)用前景廣闊，但仍需解決催化劑性能、氨逃逸控制等問題，以進一步提升其經(jīng)濟性和可靠性。
