(1)、熱段/高含塵布置:反應(yīng)器布置在空氣預(yù)熱器前溫度為360℃左右的位置,此時(shí)煙氣中所含有的全部飛灰和SO2均通過(guò)催化劑反應(yīng)器,反應(yīng)器的工作條件是在“不干凈”的高塵煙氣中。由于這種布置方案的煙氣溫度在300~400℃的范圍內(nèi),適合于多數(shù)催化劑的反應(yīng)溫度,因而它被廣泛采用。但是由于催化劑是在“不干凈”的煙氣中工作,因此催化劑的壽命會(huì)受下列因素的影響:
①煙氣所攜帶的飛灰中含有Na,Ca,Si,As等成分時(shí),會(huì)使催化劑“中毒”或受污染,從而降低催化劑的效能。
②飛灰對(duì)催化劑反應(yīng)器的磨損。
③飛灰將催化劑通道堵塞。
④如煙氣溫度升高,會(huì)將催化劑燒結(jié),或使之再結(jié)晶而失效,如煙氣溫度降低,NH3會(huì)和SO3反應(yīng)生成酸性硫酸銨,從而會(huì)堵塞催化劑和污染空氣預(yù)熱器。
⑤高活性的催化劑會(huì)促使煙氣中的SO2氧化成SO3,因此應(yīng)避免采用高活性的催化劑用于這種布置。為了盡可能地延長(zhǎng)催化劑的使用壽命,除了應(yīng)選擇合適的催化劑之外,要使反應(yīng)器通道有足夠的空間以防堵塞,同時(shí)還要有防腐措施。
(2)、熱段/低含塵布置:反應(yīng)器布置在靜電除塵器和空氣預(yù)熱器之間,這時(shí),溫度為300~400℃的煙氣先經(jīng)過(guò)電除塵器以后再進(jìn)入催化劑反應(yīng)器,這樣可以防止煙氣中的飛灰對(duì)催化劑的污染和將反應(yīng)器磨損或堵塞,但煙氣中的SO3始終存在,因此煙氣中的NH3和SO3反應(yīng)生成硫酸銨而發(fā)生堵塞的可能性仍然存在。采用這一方案的最大問(wèn)題是,靜電除塵器很難在300~400℃的溫度下正常運(yùn)行,因此很少采用。
(3)、冷段布置:反應(yīng)器布置在煙氣脫硫裝置(FGD)之后,這樣催化劑將完全工作在無(wú)塵、無(wú)SO2的“干凈”煙氣中,由于不存在飛灰對(duì)反應(yīng)器的堵塞及腐蝕問(wèn)題,也不存在催化劑的污染和中毒問(wèn)題,因此可以采用高活性的催化劑,減少了反應(yīng)器的體積并使反應(yīng)器布置緊湊。
當(dāng)催化劑在“干凈”煙氣中工作時(shí),其工作壽命可達(dá)3~5年(在“不干凈”的煙氣中的工作壽命為2~3年)。這一布置方式的主要問(wèn)題是,當(dāng)將反應(yīng)器布置在濕式FGD脫硫裝置后,其排煙溫度僅為50~60℃,因此,為使煙氣在進(jìn)入催化劑反應(yīng)器之前達(dá)到所需要的反應(yīng)溫度,需要在煙道內(nèi)加裝燃油或燃燒天然氣的燃燒器,或蒸汽加熱的換熱器以加熱煙氣,從而增加了能源消耗和運(yùn)行費(fèi)用。
對(duì)于一般燃油或燃煤鍋爐,其SCR反應(yīng)器多選擇安裝于鍋爐省煤器與空氣預(yù)熱器之間,因?yàn)榇藚^(qū)間的煙氣溫度剛好適合SCR脫硝還原反應(yīng),氨被噴射于省煤器與SCR反應(yīng)器間煙道內(nèi)的適當(dāng)位置,使其與煙氣充分混合后在反應(yīng)器內(nèi)與氮氧化物反應(yīng),SCR系統(tǒng)商業(yè)運(yùn)行業(yè)績(jī)的脫硝效率約為50%~90%。