1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写

2000字左右的文献综述：

文 献 综 述

一、课题背景

我国以煤为主的能源结构是影响我国大气环境质量的主要因素之一。大气污染物中90%的二氧化硫、67%的氮氧化物来自于煤炭的燃烧。其中，燃煤电站、燃煤工业锅炉、燃煤炉窑等烟气排放污染问题最为突出[1]。因此，燃煤烟气污染控制是控制大气环境污染的重要途径。

氮氧化物的控制是国家经济可持续发展和环境保护的紧迫客观要求。脱硝行业的发展将得到国家相关政策法规的有力支持。在《国家环境保护”十一五”科技发展规划》中，电力行业脱硝被列入新型工业化过程中重点解决的环境科技问题。氮氧化物（NOx）的控制技术和对策则被列入区域大气污染物控制重点解决的环境科技问题。在2012年11月8日召开的党的十八大上，胡锦涛主席于大会报告中明确提出要建设”生态文明”，这就为我国氮氧化物（NOx）的控制技术提出了更高的挑战。

对于氮氧化物的污染控制，人们做了大量的研究工作，并形成了许多应用技术。这些技术主要分为两类：炉内控制(燃烧控制技术)和炉外NOx控制技术（燃烧后控制技术）。炉内控制主要包括低氮氧化物燃烧技术、低过量空气燃烧、燃气再循环、燃料再燃烧、分级燃烧和SNCR烟气脱硝技术以及炉内催化燃烧等。燃烧后控制技术包括：湿法脱硝、SCR、电子束脱硝等。由于炉内脱硝最多可以提供50%-60%的脱硝效率因此不能满足日趋严格的NOx排放标准。因此，目前国内外火电厂脱硝大都采用燃烧后控制。其主流技术多采用选择性催化还原法（SCR）来降低氮氧化物的污染[2]。因此有必要进行大型燃煤发电机组烟气脱硝技术发展方向选择性催化还原脱硝技术的探讨。

二、SCR脱销技术简介

选择性催化还原（SCR）技术是在催化剂作用下，还原剂NH3 (液氨、氨水、尿素等)与烟气中的NOx反应，将烟气中的NOx还原为无毒无污染的氮气N2和水H2O。其反应器设置于锅炉省煤器出口与空气预热器入口之间，反应温度一般在320℃-400℃之间，SCR法脱硝技术是目前国内外最成熟可靠的脱硝技术，脱硝效率高，系统安全稳定。

反应原理[3]如下：

（1）在有氧的条件下主要反应：

4NH3 4NO O2→4N2 6H2O

4NH3 2NO2 O22→3N2 6H2O

NO NO2 2NH3→2N2 3H2O

（2）在反应条件改变时，有可能发生以下副反应：

4NH3 3O2→2N2 6H2O

2NH3→N2 3H2

4NH3 5O2→4NO 6H2O

催化剂作为SCR脱硝反应的核心,其质量和性能直接关系到脱硝效率的高低,所以,在火电厂脱硝工程中, 除了反应器及烟道的设计不容忽视外,催化剂的参数设计同样至关重要[4]。

一般来说,脱硝催化剂都是为项目量身定制的[5-8],即依据项目烟气成分、特性,效率以及客户要求来定的。 催化剂的性能(包括活性、选择性、稳定性和再生性)无法直接量化,而是综合体现在一些参数上,主要有:活性温度、几何特性参数、机械强度参数、化学成分含量、工艺性能指标等。

催化剂的形式有：波纹板式，蜂窝式，板式

下图是SCR法烟气脱硝工艺简单流程示意图（1）

图（1）

三、SCR脱硝系统

SCR脱硝系统主要由SCR催化反应器、氨气注入系统、烟气旁路系统、氨的储存和制备系统等组成。

1、SCR反应器

SCR催化反应器的布置方式，目前国内外一般采用高尘布置方式[9]，即布置在省煤器和空预器之间的高温烟道内。在该位置，烟气温度能够达到反应的最佳温度。因此本期工程脱硝装置拟采用高尘布置方式[10]。 烟气在锅炉省煤器出口处被平均分为两路，每路烟气并行进入一个垂直布置的SCR反应器里，即每台锅炉配有二个反应器，烟气经过均流器后进入催化剂层。在烟气进入催化剂层前设有氨气注入系统，烟气与氨气充分混合后进行催化剂反应，脱去NOx。反应后的烟气进入空预器、电除尘器、引风机和脱硫装置后，排入烟囱。SCR反应器布置在空预器上方。

2、烟气系统

烟气系统是指从锅炉省煤器出口至SCR反应器本体入口、SCR反应器本体出口至空预器进口之间的连接烟道及旁路烟道。 全套至少包括：导流板[11]、挡板门、膨胀节、连接法兰、支持结构及保温等。此段系统设计的一个基本原则是保证烟气流场的均匀，因而需要进行大量的数值模拟[12-14，26-28]。

3、还原剂存储供应系统

1）还原剂：为液氨、氨水或尿素。 全套至少包括：储罐、供液泵、计量与分配装置、雾化喷嘴、输送管道保温伴热系统、氨蒸发器[15],，喷氨格栅等。此段的设计原则是保证氨均匀地喷出及其与烟气良好均匀地混合[16-17]。

2）稀释风电加热系统 SCR脱硝系统一般采用空气作为氨气稀释风，空气温度需电加热器进行提升，以达到设计温度要求。

下面是SCR脱销工艺系统流程见图（2）

图（2）

四、SCR技术发展现状

在烟气脱硝领域，国内外都进行了大量的研究工作，SCR法烟气脱硝技术是研究比较多且应用广泛的技术。工业上SCR烟气脱硝法一般使用NH3H2作为还原剂，由于目前SCR烟气脱硝法需要较高的操作温度，使其应用受到一定限制。低温、高效、高空速和抗SO2毒化催化剂的研制是SCR催化剂开发的重点方向。国内关于控制烟气中氮氧化物排放的法规日趋完善，排放要求会越来越高。火电，工业窑炉等固定源的烟气脱硝项目将会陆续上马，国内脱硝行业即将兴起。科研机构和企业可以做两手准备，一方面积极引进消化吸收国外脱硝技术，另一方面要抓住机遇，相互协作，研究开发高效率、低成本的脱硝催化剂；并结合脱硫和脱硝，形成我国完善独立的烟气治理工程技术、设备设计和运营管理体系[18-20]。

五、结语

SCR反应器是烟气脱硝系统的核心设备，其主要功能是承载催化剂，为脱硝反应提供空间，同时保证烟气流动的顺畅与气流分布的均匀[21,29-30]，为脱硝反应的顺利进行创造条件。除催化剂本身的因素外，反应器设计的优劣是SCR系统能否顺利完成脱硝功能的决定因素。国内的烟气脱硝工程以旧机组改造为主，一般没有为脱硝装置的建设预留充足的条件。新建机组一般在空预器或电除尘器上方预留脱硝空间，距地面高度20m以上。因此，反应器的设计与布置是在现场既定的诸多约束条件下进行的，为适配现场条件，有时甚至不得不采用削足适履的技术方案。脱硝反应器的设计开发，必须综合考虑现场空间狭小、重量载荷大、工作温度高、反应器三维尺度大、不易与机组主体自然地适配兼容、脱硝过程对气流参数[22]要求严格等问题。

一般情况下，SCR反应器截面成矩形，壳体由起到加强作用的型钢和钢板组成，反应器的载荷通过它的两侧承重墙均匀的分布，向下传递，利用反应器底部的弹性支座传递到SCR钢构架的支撑梁上。此外，SCR反应器外壁一侧在每一层催化剂处均设有检修门，用于将催化剂模块装入催化剂层或更换催化剂模块。每个催化剂层设有人孔，在机组停运时允许进入检查或检测催化剂模块。烟气水平地进入反应器的顶部并且在转向后垂直向下通过反应器，反应器进口罩连接SCR入口烟道和反应器本体之间，使进入的烟气更均匀的分布。作为反应器的一部分，格状整流器安装于进口罩和反应器本体之间。

总之，SCR反应器的开发设计主要涉及大截面空间范围内对烟气流动状态参数的研究与调控问题，针对高温热效应的结构设计问题以及防积灰和清灰的问题等诸多问题，需综合考虑和总体设计[23-25]。

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