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氨水SCR 脱硝技术的应用与比较 白文辉 在选择性催化剂还原脱硝工艺技术中，还原剂的选择一直是一个纠结且艰难的决定。受 到一些液氨泄露灾难事故的影响，液氨 城市中应用越来越受到限制。氨水和尿素作为还原 剂越来越被人所接受。 液氨气化过程为一个物理过程，气化后的纯氨蒸汽，只需要少量稀释气体，即可以直接 进行脱硝反应，因此对锅炉的热效率影响最小。而氨水和尿素还原剂 应用过程中，均需要 消耗能量将氨水或尿素水溶液蒸发气化为氨蒸汽，这一过程会对锅炉的热效率产生一定的影 响。氨水的气化过程仅为物理过程；尿素水溶液的气化过程物理和化学反应过程，不仅需要 将水溶液蒸发，还需要化学能量去破坏尿素分子健，因此尿素制氨过程需要消耗大量的能量。 牺牲一定的、可 承受范围的能量，换取系统的安全性这也是一种不得已的选择。当然 在中小机组的脱硝项目中，这一能量消 就显得微不足道。 大容量机组，也因为规模效应， 氨水脱硝技术的能 应该也可以接受。 一 有关氨水SCR 方案的流程介绍 过去对氨水 SCR 主要的误区认为，因为氨水因为含有较大比例的水，因此 在蒸发过程中需要消耗较多的能量。而应用实践表明：这一过程的能 要小于类 似的尿素制氨过程，即便和液氨相比也没有很大的差异。物料平衡的计算表明， 一定比例的热风温度只要250℃，即可完成氨水溶液的蒸发过程。这个过程的能 量消耗远小于尿素制氨。 中电联环保引进的STRABAR 技术的思路是采用 有一定热量的热风，通过特 殊设计的氨水蒸发器来对氨水进行气化，使其成为可以直接用于 SCR 反应的氨 和空气混合气体。实现这一过程，除了关键的氨水雾化蒸发器外，一个巧妙的设 计是通过一个小型气气换热器来应用热烟气所 有的热量来使其加热稀释风，通 过这一系列的优化设计，使得整个氨水气化过程需要额外补充的能量变得很小。 体的氨水气化流程 （见图1）为：稀释风机提供足够将气化后的氨气稀释到5% 以下混合气体的风量。这些风首先经过小型的蒸汽或者电加热被加热到120℃以 上，然后通过布置于脱硝反应器内的气气换热器被进一步加热到足够气化氨水溶 液的温度。经过这一流程氨水成为氨和空气的混合气体，被作为 SCR 的反应物 利用pdfFactory测试版本创建的PDF文档 通过喷氨格栅喷射到烟气中去完成SCR 反应。本工艺的原料为20%氨水—30%氨 水溶液。为了连续供应反应剂，需要设置单独的氨水存储罐，并设计量泵输送将 氨水输送到氨水蒸发器。对整个脱硝率的控制通过氨水的流量调节阀来实现。 1 STRABAG工艺技术的流程 二、氨水SCR 系统设备与液氨方案的比较 氨水SCR 系统主要设备包括氨水卸料泵、氨水存储罐、氨水供应泵、稀释风 机、蒸汽加热器、气气换热器、氨水蒸发器等。 氨水方案和液氨方案的 SCR 反应系统设备是相同的，主要不同点是卸料系 统、还原存储系统和蒸发系统。主要的区别如下： 序号 系统名称 液氨方案设备 氨水方案设备 1 卸料系统 压缩机2 台 水泵2 台 2 还原剂存储系统 50m3 压力容器存储罐2 台 100m3 不锈钢常压存储