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- 技术文章
脱硝的必要性及万纯燃气发电机组脱硝设备的实际应用
2016-12-16 12:05:59 来源：河北汉蓝
目前，全球面临的三大环境问题包括 1、温室效应，其根源主要来自CO2、CH4、N2O；2、酸性降水（酸雨），其根源主要来自SO2、NOX；3、臭氧层破坏：其根源主要来自CCIF、NOX。
在造成上述大气环境问题的污染物中，NOX占据了三项，足见其对自然界的影响之大。NOX既是硝酸型酸雨的基础，又是形成光化学烟雾、破坏臭氧层的主要物质之一，具有很强的毒性，对人体、环境、生态的危害以及对社会经济的破坏都很大。
据相关资料介绍，NO能使人中枢神经麻痹并导致窒息死亡，NO2会造成哮喘和肺气肿，破坏人的心、肝、肺、肾及造血组织的功能丧失，其毒性比NO更强。无论是NO、NO2或N2O4还是N2O，在空气中的*高允许浓度均为5mg/m3（以NO2计）。
目前，我国的NOX年排放量仅次于美国，年排放量保持在1000万吨级的水平之上。 2000年我国氮氧化物排放量为1880万吨，2005年为2200万吨。特别是随着火电机组装机容量的增加，预计到2010年为2420万吨，2020年将会达到2668万吨。 因此，国家将从排放标准上加大对氮氧化物排放的控制力度。 而烟气脱硫、脱硝的意义显然也不仅仅是防止酸雨、光化学烟雾的发生，其对人体、对生态，对社会经济的可持续发展都具有长远影响。
烟气脱硝，是指把已生成的NOX还原为N2，从而脱除烟气中的NOX，按治理工艺可分为湿法脱硝和干法脱硝。主要包括：酸吸收法、碱吸收法、选择性催化还原法、非选择性催化还原法、吸附法、离子体活化法等。国内外一些科研人员还开发了用微生物来处理NOX废气的方法。
由于从燃烧系统排放的烟气中的NOx，90%以上是NO，而NO难溶于水,因此对NOx的湿法处理不能用简单的洗涤法。烟气脱硝的原理是用氧化剂将NO氧化成NO2，生成的NO2再用水或碱性溶液吸收，从而实现脱硝。
O3氧化吸收法是指利用O3将NO氧化成NO2，然后用水吸收。该法的生成物HNO3液体需经浓缩处理,而且O3需要高电压制取,初投资及运行费用高。ClO2氧化还原法ClO2将NO氧化成NO2,然后用Na2SO3水溶液将NO2还原成N2。该法可以和采用NaOH作为脱硫剂的湿法脱硫技术结合使用,脱硫的反应产物Na2SO3又可作为NO2的还原剂。ClO2法的脱硝率可达95%，且可同时脱硫,但ClO2和NaOH的价格较高,运行成本增加。
我司根据用户的实际工况需求，采用了当前国际上先进的选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction）脱硝技术，简称SCR脱硝技术。该技术被证实是目前国际上应用*广、*有成效的烟气脱硝技术之一。在日本、欧洲、美国等国家地区的大多数电厂中基本都运用该技术。
而针对当前正在逐步推开的燃气机组的脱硝项目，我司则采用了同行业具有*的国外先进的铁基分子筛SCR。
由于SCR允许的工作的温度区间不同，一般可分为低温SCR催化剂（150℃-260℃左右），主要使用铜基分子筛SCR催化剂；中温SCR催化剂（260℃-400℃左右），主要应用钒基SCR催化剂；以及高温SCR催化剂（400℃-600℃以上），主要应用铁基分子筛SCR催化剂。
一般来说，商用车，煤电厂均为目前国内SCR脱硝的主要应用领域，其尾气出口温度一般都低于400℃，所以普遍应用中温段的钒基SCR催化剂。而天然气机组项目，尾气的温度远高于400摄氏度，甚至会超过550℃的高温，同时为了余热利用，要求脱硝方案要尽可能的减少热量的损失。相对钒基SCR催化剂而言，高温段铁基分子筛SCR催化剂工作温度区间更高，抗热老化性能也远高于钒基SCR，对有毒物质有更好的耐受性，而且铁基分子筛SCR没有毒性，可以按照正常垃圾处理，不会产生二次污染。
此外，尽管铁基分子筛SCR对硫含量非常敏感，但是由于天然气含硫量极低，一般不超过4ppm，所以并不存在使铁基分子筛SCR中毒的问题。
基于上述这些情况，高温段铁基分子筛SCR催化剂相对于钒基SCR催化剂，明显更适合燃气机组脱硝的需求。以下是我司燃气机组脱硝设备加装前后的尾气中NOX含量的对比情况：
处理前尾气中NOX含量(100%载荷）
处理后尾气中NOX含量(100%载荷）
有关该系统的具体运行状况及相关指标，可通过项目方案作一进步了解。
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