降低NOX排放主要有兩種措施。一是控制燃燒過程中NOX的生產,即低氮燃燒技術;二是對生成的NOX進行處理,即煙氣脫硝技術。
低氮燃燒技術是為了控制燃燒過程中NOX的生成量所采取的措施原則為:(1)降低過量空氣系數和氧氣濃度,使煤粉在缺氧條件下燃燒;(2)降低燃燒溫度,防止產生局部高溫區;(3)縮短煙氣在高溫區的停留時間等。
煙氣脫硝技術目前在實踐中應用最多的是催化還原(SCR)脫硝技術,選擇性非催化還原(SNCR)脫硝技術,SNCR/SCR聯合煙氣脫硝技術,及煙氣濕法氧化催化脫硝技術。
選擇性非催化還原(SNCR)脫硝技術
選擇性催化還原脫除NOX的運行成本主要受催化劑壽命的影響,一種不需要催化劑的選擇性還原過程或許更加誘人,這就是選擇性非催化還原技術。該技術是用NH3、尿素等還原劑噴入爐內與NOX進行選擇性反應,不用催化劑,因此必須在高溫區加入還原劑。
選擇性非催化還原法(SNCR):是把含有NHX基的還原劑(如氨、尿素),噴入爐膛溫度為800~1050℃的區域,該還原劑迅速熱分解為NH3并與煙氣中的NOX進行非催化還原反應生成N2和H2O。該方法以爐膛為反應器,可通過對鍋爐進行改造而實現。
主要反應為:
NH3為還原劑
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
尿素為還原劑
NO+CO(NH2)2 +1/2O2→2N2+CO2+H2O
SNCR系統煙氣脫硝過程由下面四個基本過程完成:
接收和儲存還原劑;
還原劑的計量輸出、與水混合稀釋;
在鍋爐合適位置注入稀釋后的還原劑;
還原劑與煙氣混合進行脫硝反應。
SNCR工藝流程(尿素)如下:

SNCR/SCR聯合煙氣脫硝技術
SNCR/SCR聯合煙氣脫硝技術是把SNCR工藝的還原劑噴入爐膛技術同SCR工藝利用逃逸氨進行催化反應的技術結合起來,進一步脫除NOX。它是把SNCR工藝的低費用特點同SCR工藝的高效率及低的氨逃逸率進行有效結合。SNCR脫硝系統噴入過量的尿素經反應后溢出的氨氣,經過熱器后進入SCR脫硝系統,在催化劑的催化還原下,過量的氨氣與NOx進一步反應,從而達到進一步脫硝的效果,使NOx的達標排放。SNCR/SCR聯合工藝的脫硝效率可以達到40%-80%,氨的逃逸小于3~8ppm。
煙氣濕法氧化催化脫硝技術
煙氣濕法氧化催化脫硝技術屬于燃燒后煙氣同時脫硫、脫硝技術的一種。可以做到脫硫、脫硝聯動處理,可共用一個吸收塔。濕法脫硫、脫硝氧化催化聯動處理法因投資造價低,占地少,不受鍋爐工況運行影響,且脫除系統運行穩定,效率高,特別適用于中小型鍋爐的改造工程。該技術的核心就是將NO氧化為易溶于水的形態物質。所以在濕法吸收過程中如何提高 NO的氧化速度是決定整個氧化法脫除NOX的關鍵步驟。為了提高NO的氧化效率,往往需要應用氧化催化劑。
若共用一個吸收塔時,吸收塔中分為三個區域,脫硫吸收區,脫硝氧化區以及脫硝吸收區。含有粉塵、SO2、NOX的煙氣通過布袋除塵后,進入脫硫脫硝吸收塔,先通過脫硫段,煙氣進入新增氧化區與氧化劑接觸混合,使煙氣中的NO氧化成NO2。氧化催化循環液再回流至氧化劑罐內,可重復利用,只需定期補入氧化催化劑,不需外排。經氧化后的煙氣進入NOX吸收段,煙氣中的NO2和少量未脫除的SO2吸收生成硝酸鈉和少量硫酸鈉,生成物隨著堿循環液進入吸收罐,定期將廢水排入循環池中和處理。凈化后的煙氣通過原有煙囪達標排放。