SCR脫硝法的原理是在催化劑作用下,還原劑NH3在290-400℃下有選擇的將NO和NO2還原成N2,而幾乎不發(fā)生NH3與O2的氧化反應(yīng),從而提高了N2的選擇性,減少了NH3的消耗。
SCR脫硝法由氨供應(yīng)系統(tǒng)、氨氣/空氣噴射系統(tǒng)、催化反應(yīng)系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等組成,為避免煙氣再加熱消耗能量,一般將SCR反應(yīng)器置于省煤器后、空氣預(yù)熱器之前,即高塵段布置。氨氣在空氣預(yù)熱器前的水平管道上加入,并與煙氣混合。
SCR脫硝法工藝的核心,設(shè)有NH3的噴嘴和粉煤灰的吹掃裝置,煙氣順著煙道進入裝載了催化劑的SCR反應(yīng)器,在催化劑的表面發(fā)生NH3催化還原成N2。催化劑是整個SCR脫硝法關(guān)鍵,催化劑的設(shè)計和選擇是由煙氣條件、組分來確定的,影響其設(shè)計的三個相互作用的因素是NOx脫除率、NH3的逃逸率和催化劑體積。2013年普遍使用的是商用釩系催化劑,如V2O5/TiO2和V2O5-WO3/TiO2。在形式上主要有板式、蜂窩式和波紋板式三種。該工藝于20世紀70年代末首先在日本成功,80年代以后,歐洲和美國相繼投入工業(yè)應(yīng)用。在NH3/NOx的摩爾比為1時,NOx的脫除率可達80%,NH3的逃逸量控制在5mg/L以下。
由于技術(shù)的成熟和高的脫硝率,SCR脫硝法現(xiàn)已在世界范圍內(nèi)成為大型工業(yè)鍋爐煙氣脫硝的主流工藝。截至2010年底,我國已投運的煙氣脫硝機組容量超過2億kW,約占煤電機組容量的28%,其中SCR機組占85%。