鍋爐脫硝（去除氮氧化物，NOx）的主要方法可分為?燃燒控制技術(shù)?和?煙氣處理技術(shù)?兩大類，具體如下：
一、燃燒控制技術(shù)（低NOx燃燒技術(shù)）
通過優(yōu)化燃燒過程減少NOx生成，常見方法：
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低氮燃燒器（LNB）
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通過分級燃燒、降低氧濃度等方式抑制NOx形成。
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空氣分級燃燒（OFA）
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將燃燒空氣分階段注入，降低高溫區(qū)氧含量。
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燃料分級燃燒（Reburning）
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主燃燒區(qū)后噴入二次燃料（如天然氣），還原已生成的NOx。
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煙氣再循環(huán)（FGR）
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將部分煙氣混入助燃空氣，降低燃燒溫度。
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二、煙氣處理技術(shù)（末端治理）
對已生成的NOx進行化學(xué)處理，主流方法：
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選擇性催化還原（SCR）
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原理：在催化劑（如V?O?-WO?/TiO?）作用下，向煙氣中噴入氨（NH?），將NOx還原為N?和H?O。
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效率：可達80%~90%。
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溫度要求：300~400℃（需布置在省煤器與空預(yù)器之間）。
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選擇性非催化還原（SNCR）
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原理：在高溫區(qū)（900~1100℃）直接噴入氨或尿素，無催化劑還原NOx。
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效率：30%~70%，成本低于SCR但效率較低。
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聯(lián)合脫硝技術(shù)（SCR+SNCR）
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結(jié)合兩者優(yōu)勢，提高脫硝效率（可達70%~85%）。
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氧化吸收法
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先用臭氧（O?）或次氯酸鈉（NaClO）將NO氧化為易溶于水的NO?，再用堿液吸收。
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- 選擇依據(jù)
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效率需求：高濃度NOx優(yōu)先選SCR。
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成本限制：SNCR或低氮燃燒改造更經(jīng)濟。
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空間限制：SCR需預(yù)留催化劑安裝空間。
1. 低氮燃燒技術(shù)（優(yōu)先應(yīng)用）
- 原理：通過優(yōu)化燃燒方式（如分級燃燒、煙氣再循環(huán)、低氧燃燒等）從源頭減少NOx生成。
- 適用場景：中小型生物質(zhì)鍋爐或NOx初始濃度較低時（＜200 mg/m3）。
- 優(yōu)點：成本低、無需化學(xué)藥劑，適合作為預(yù)處理手段。
2. SNCR（選擇性非催化還原）
- 原理：在鍋爐爐膛（850~1100℃）噴入還原劑（如尿素或氨水），將NOx還原為N?。
- 適用場景：中溫窗口穩(wěn)定的鍋爐，NOx濃度200~400 mg/m3。
- 優(yōu)點：設(shè)備簡單、投資較低。
- 缺點：脫硝效率約30%~50%，受溫度波動影響大，需控制氨逃逸（生物質(zhì)煙氣中氨易與堿金屬結(jié)合堵塞設(shè)備）。
3. SCR（選擇性催化還原）
- 原理：在催化劑（如TiO?-V?O?-WO?）作用下，噴入NH?在300~400℃將NOx還原為N?。
- 適用場景：NOx排放要求嚴(yán)格（＜50 mg/m3）或初始濃度高（＞400 mg/m3）。
- 關(guān)鍵考慮：
- 催化劑選擇：生物質(zhì)煙氣含堿金屬（K、Na）和飛灰，易導(dǎo)致催化劑中毒，需選用抗中毒催化劑或定期清洗。
- 溫度匹配：若煙氣溫度低，需加裝省煤器旁路或燃氣加熱。
- 除塵前置：建議先除塵（如布袋）再脫硝，防止飛灰堵塞催化劑。
4. 組合工藝（SNCR+SCR）
- 適用場景：高NOx排放（＞500 mg/m3）且需滿足超低排放（＜50 mg/m3）。
- 優(yōu)點：結(jié)合SNCR的經(jīng)濟性和SCR的高效性，減少催化劑用量。
5. 氧化吸收法（臭氧/氯酸氧化）
- 原理：將NO氧化為易溶于水的NO?或N?O?，再用堿液吸收。
- 適用場景：低溫?zé)煔猓ǎ?00℃）或作為SCR的補充。
- 缺點：運行成本高（氧化劑消耗大），可能產(chǎn)生二次污染。
6. 生物法脫硝（新興技術(shù)）
- 原理：利用微生物在生物濾池中還原NOx。
- 適用場景：低濃度、小規(guī)模項目，尚處于試驗階段。
工藝選擇建議
- 優(yōu)先優(yōu)化燃燒：通過調(diào)整風(fēng)量、燃料配比等降低初始NOx。
- 中低濃度NOx：SNCR或SNCR+低溫SCR。
- 高濃度/嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)：高溫SCR（需前置除塵和抗中毒催化劑）。
- 低溫?zé)煔?/strong>：考慮氧化法或省煤器改造提高溫度。
注意事項
- 堿金屬問題：生物質(zhì)灰分中的K、Na會腐蝕設(shè)備并毒化SCR催化劑，需加強煙氣預(yù)處理（如旋風(fēng)除塵+布袋）。
- 氨逃逸控制：過量氨易與HCl生成NH?Cl堵塞管道，需精準(zhǔn)噴氨。
- 經(jīng)濟性分析：SCR投資較高，需綜合評估運行成本與排放要求。
根據(jù)具體鍋爐參數(shù)（規(guī)模、燃料類型、煙氣溫度、排放標(biāo)準(zhǔn)）和預(yù)算，建議委托專業(yè)環(huán)保公司進行工藝設(shè)計和模擬優(yōu)化。
]]>在?超低排放?體系中，煙氣脫硝（DeNOx）?是實現(xiàn) NOx（氮氧化物）超低排放的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其重中之重可歸納為?技術(shù)選擇、系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化、運行穩(wěn)定性?三大核心方向。以下是具體要點：
一、技術(shù)選擇：高效脫硝工藝是基礎(chǔ)
- SCR（選擇性催化還原）技術(shù)
- 核心優(yōu)勢：脫硝效率可達?90%以上，適用于?50~450℃?煙氣溫度（中高溫段）。
- 關(guān)鍵參數(shù)：
- 催化劑類型（釩鈦系、蜂窩/板式）、空速比（NH?/NOx 摩爾比）、反應(yīng)溫度窗口。
- 超低排放要求：出口 NOx 濃度需穩(wěn)定?≤50mg/m3（部分行業(yè)要求 ≤30mg/m3）。
- SNCR（非選擇性催化還原）技術(shù)
- 適用于?高溫段（850~1100℃），但效率較低（30%~70%），通常與 SCR 聯(lián)用
二、系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化：全流程匹配是關(guān)鍵
- 精準(zhǔn)噴氨控制
- 痛點：氨逃逸（NH?）易導(dǎo)致空預(yù)器堵塞、二次污染。
- 解決方案：
- 采用?CFD模擬+AI算法?動態(tài)調(diào)節(jié)噴氨量。
- 安裝?多點在線監(jiān)測（CEMS）?反饋 NOx 分布。
- 多污染物協(xié)同治理
- 脫硝與除塵、脫硫的耦合：
- 高溫 SCR 需避免粉塵堵塞催化劑（如加裝?聲波吹灰器）。
- 濕法脫硫后煙氣溫度低，需考慮?GGH（煙氣再熱）?或低溫催化劑。
- 脫硝與除塵、脫硫的耦合：
- 催化劑壽命管理
- 中毒防控：避免砷（As）、堿金屬（K/Na）等導(dǎo)致催化劑失活。
- 再生/更換策略：定期檢測催化劑活性，優(yōu)化吹灰頻率。
三、運行穩(wěn)定性：長效達標(biāo)的核心
- 負(fù)荷適應(yīng)性
- 燃煤機組?低負(fù)荷運行時，煙氣溫度可能低于 SCR 反應(yīng)窗口，需采用：
- 省煤器旁路?或?煙氣旁路?保溫。
- 分級燃燒（低氮燃燒器）減少 NOx 初始濃度。
- 燃煤機組?低負(fù)荷運行時，煙氣溫度可能低于 SCR 反應(yīng)窗口，需采用：
- 智能監(jiān)控與維護
- 數(shù)字化平臺：實時監(jiān)測 NOx 排放、氨逃逸、催化劑壓差等參數(shù)。
- 預(yù)測性維護：通過大數(shù)據(jù)分析預(yù)判催化劑失效周期。
- 應(yīng)急措施
- 備用催化劑模塊、應(yīng)急噴氨系統(tǒng)，應(yīng)對突發(fā)排放波動。
行業(yè)應(yīng)用差異
| 行業(yè) | 脫硝難點 | 解決方案 |
|---|---|---|
| 火電 | 高粉塵、寬負(fù)荷波動 | 高溫 SCR+智能噴氨 |
| 鋼鐵燒結(jié) | 低溫（120~180℃）、高硫 | 低溫 SCR 或臭氧氧化 |
| 水泥窯 | 高堿金屬含量 | 抗中毒催化劑+SNCR/SCR 聯(lián)用 |
總結(jié)：脫硝的重中之重
- 技術(shù)匹配：根據(jù)煙氣特性（溫度、成分）選擇高效工藝（SCR 為主）。
- 協(xié)同控制：與脫硫、除塵系統(tǒng)聯(lián)動，避免“顧此失彼”。
- 精細運維：通過智能化和全生命周期管理保障長期穩(wěn)定達標(biāo)。
超低排放是系統(tǒng)工程，脫硝需在?“前端燃燒控制（低氮燃燒）+末端治理”?的框架下統(tǒng)籌優(yōu)化，才能實現(xiàn)經(jīng)濟性與環(huán)保性的平衡。
1. 高效脫硝，適應(yīng)嚴(yán)苛排放標(biāo)準(zhǔn)
- 高脫硝效率：在優(yōu)化條件下可達80%-95%，尤其適用于燃煤電廠、鋼鐵、水泥等高溫高粉塵環(huán)境，輕松滿足超低排放（如NOx＜50mg/m3）要求。
- 寬溫度窗口：催化劑類型多樣（如釩鎢鈦催化劑適用于300-400℃，低溫催化劑可低至150℃），適配不同工藝段的溫度需求。
2. 技術(shù)成熟，運行穩(wěn)定
- 長期工程驗證：全球數(shù)十年大規(guī)模應(yīng)用（如日本、歐洲、中國），可靠性高，適用于大型機組（如1000MW燃煤電廠）。
- 自動化控制：與DCS系統(tǒng)集成，實時調(diào)節(jié)噴氨量（基于NOx在線監(jiān)測），減少人工干預(yù)，確保穩(wěn)定運行。
3. 綜合成本效益顯著
- 低運行成本：雖然初始投資較高（催化劑占主要成本），但長期運行中還原劑（氨/尿素）價格低廉，且催化劑壽命通常2-5年（可通過再生延長）。
- 協(xié)同效益：與靜電除塵、濕法脫硫等工藝組合時，可共享部分基礎(chǔ)設(shè)施（如氨儲存系統(tǒng)）。
4. 靈活性與適應(yīng)性
- 負(fù)荷跟蹤能力：動態(tài)調(diào)節(jié)噴氨速率，適應(yīng)機組負(fù)荷變化（如電廠調(diào)峰時30%-100%負(fù)荷波動）。
- 復(fù)雜煙氣條件：抗硫中毒（如蜂窩催化劑設(shè)計）、抗粉塵堵塞（加裝吹灰器），部分催化劑可耐受微量重金屬（如砷）。
5. 環(huán)保與副產(chǎn)物可控
- 無二次污染：主要產(chǎn)物為N?和H?O，無有害副產(chǎn)物（對比SNCR可能產(chǎn)生N?O）。
- 氨逃逸控制：通過AIG（氨噴射格柵）優(yōu)化和催化劑分層設(shè)計，將逃逸氨控制在＜3ppm，避免下游設(shè)備腐蝕。
6. 政策與市場驅(qū)動
- 法規(guī)兼容性：直接支持各國最嚴(yán)排放標(biāo)準(zhǔn)（如中國“十四五”超低排放改造、歐盟BREF標(biāo)準(zhǔn)）。
- 碳減排協(xié)同：低能耗設(shè)計（相比非催化工藝）間接降低電廠碳排放強度。
應(yīng)用場景舉例
- 電力行業(yè)：燃煤機組脫硝效率＞90%，配合低氮燃燒器實現(xiàn)NOx＜30mg/m3。
- 化工行業(yè)：硝酸廠尾氣處理，低溫SCR催化劑解決低溫高氧難題。
- 船舶柴油機：配合尿素噴射（船舶SCR系統(tǒng)），滿足IMO Tier III標(biāo)準(zhǔn)。
注意事項
實際應(yīng)用中需權(quán)衡催化劑成本、氨逃逸控制及系統(tǒng)壓降等問題，但通過精細化設(shè)計（如CFD流場模擬、催化劑模塊化更換）可有效優(yōu)化?？傮w而言，SCR在高效性、可靠性和經(jīng)濟性上的平衡使其成為工業(yè)脫硝的核心技術(shù)。
]]>燃煤鍋爐煙氣脫硝（去除氮氧化物，NOx）的常用工藝主要包括以下幾種：
1.?選擇性催化還原法（SCR，Selective Catalytic Reduction）
- 原理：在催化劑的作用下，向煙氣中注入還原劑（如氨水或尿素），將NOx還原為氮氣（N?）和水（H?O）。
- 反應(yīng)方程式：
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O
- 優(yōu)點：脫硝效率高（可達90%以上），適用于高濃度NOx的煙氣處理。
- 缺點：投資和運行成本較高，催化劑易中毒和老化。
2.?選擇性非催化還原法（SNCR，Selective Non-Catalytic Reduction）
- 原理：在高溫（850-1100℃）下，向煙氣中注入還原劑（如氨水或尿素），將NOx還原為氮氣和水。
- 反應(yīng)方程式：
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
- 優(yōu)點：設(shè)備簡單，投資成本較低。
- 缺點：脫硝效率較低（30-70%），對溫度窗口要求嚴(yán)格，還原劑消耗量大。
3.?低氮燃燒技術(shù)（LNB，Low NOx Burner）
- 原理：通過改進燃燒器設(shè)計和優(yōu)化燃燒過程，減少NOx的生成。
- 主要方法：
- 空氣分級燃燒：將燃燒所需的空氣分階段送入，降低燃燒溫度，減少熱力型NOx的生成。
- 燃料分級燃燒：將燃料分階段送入，形成富燃料區(qū)和貧燃料區(qū)，減少NOx的生成。
- 煙氣再循環(huán)（FGR，F(xiàn)lue Gas Recirculation）：將部分煙氣回流到燃燒區(qū)，降低燃燒溫度，減少NOx的生成。
- 優(yōu)點：無需額外添加化學(xué)藥劑，運行成本低。
- 缺點：脫硝效率有限（30-50%），通常需要與其他脫硝工藝結(jié)合使用。
總結(jié)
燃煤鍋爐煙氣脫硝的常用工藝各有優(yōu)缺點，選擇時應(yīng)根據(jù)具體的煙氣條件、排放要求和經(jīng)濟性進行綜合考慮。SCR和SNCR是目前應(yīng)用最廣泛的脫硝工藝，而低氮燃燒技術(shù)通常作為輔助措施與其他脫硝工藝結(jié)合使用。
- 空氣分級燃燒：通過調(diào)整空氣供應(yīng)，降低燃燒區(qū)溫度，減少NOx生成。
- 燃料分級燃燒：分階段供應(yīng)燃料，降低燃燒溫度，抑制NOx形成。
- 煙氣再循環(huán)：將部分煙氣重新引入燃燒區(qū)，降低氧氣濃度和燃燒溫度，減少NOx。
2.?選擇性非催化還原（SNCR）
- 原理：在高溫區(qū)（850-1100°C）噴入氨水或尿素，將NOx還原為氮氣和水。
- 優(yōu)點：設(shè)備簡單，成本低。
- 缺點：脫硝效率較低（30-70%），受溫度影響大。
3.?選擇性催化還原（SCR）
- 原理：在催化劑作用下，使用氨或尿素將NOx還原為氮氣和水，反應(yīng)溫度較低（300-400°C）。
- 優(yōu)點：脫硝效率高（80-95%）。
- 缺點：設(shè)備復(fù)雜，成本高，催化劑需定期更換。
4.?組合技術(shù)
- SNCR+SCR：結(jié)合SNCR和SCR，提高脫硝效率并降低成本。
5. 運行優(yōu)化
- 燃燒控制：優(yōu)化燃燒參數(shù)，如空氣燃料比、燃燒溫度等，減少NOx生成。
- 定期維護：確保設(shè)備正常運行，保持高效脫硝。
6. 政策與標(biāo)準(zhǔn)
- 排放標(biāo)準(zhǔn)：遵循國家和地方的NOx排放標(biāo)準(zhǔn)。
- 環(huán)保政策：關(guān)注相關(guān)政策，確保合規(guī)運行。
總結(jié)
生物質(zhì)鍋爐脫硝可通過低氮燃燒、SNCR、SCR等技術(shù)實現(xiàn)，運行優(yōu)化和政策合規(guī)也至關(guān)重要。
]]>SCR（選擇性催化還原）脫硝設(shè)備的主要組成部分包括：
- 反應(yīng)器
- 功能：容納催化劑，提供NOx與還原劑反應(yīng)的場所。
- 類型：立式或臥式。
- 催化劑
- 功能：促進NOx與還原劑的反應(yīng)。
- 類型：蜂窩式、板式、波紋式。
- 材料：常用釩、鈦、鎢等金屬氧化物。
- 氨噴射系統(tǒng)
- 功能：將氨或尿素溶液均勻噴入煙氣中。
- 組成：噴嘴、分配器、控制系統(tǒng)。
- 煙氣加熱系統(tǒng)
- 功能：確保煙氣達到催化劑所需溫度。
- 組成：加熱器、熱交換器。
- 控制系統(tǒng)
- 功能：監(jiān)控和調(diào)節(jié)運行參數(shù)。
- 組成：傳感器、控制器、執(zhí)行器。
- 氨儲存與供應(yīng)系統(tǒng)
- 功能：儲存并提供氨或尿素溶液。
- 組成：儲罐、泵、管道。
- 吹灰系統(tǒng)
- 功能：清除催化劑表面積灰。
- 類型：聲波、蒸汽、壓縮空氣。
- 煙氣分析儀
- 功能：實時監(jiān)測NOx濃度。
- 組成：采樣探頭、分析儀、數(shù)據(jù)處理器。
- 旁路系統(tǒng)
- 功能：在設(shè)備維護或故障時，允許煙氣繞過SCR系統(tǒng)。
- 組成：旁路閥門、管道。
這些組件共同確保SCR系統(tǒng)高效運行，有效降低NOx排放。
SCR脫硝技術(shù)具有高效、環(huán)保的特點，通常脫硝效率可以達到85%以上，甚至在某些情況下可以達到90%以上。SCR系統(tǒng)通常包括催化劑、氨噴射系統(tǒng)以及還原劑的儲存與供應(yīng)系統(tǒng)。SCR技術(shù)在燃煤電廠、燃氣輪機等高排放NOx的場所得到了廣泛應(yīng)用。
SCR脫硝過程中，催化劑的選擇和反應(yīng)條件對脫硝效率有重要影響。適宜的反應(yīng)溫度、氨氣摩爾比、入口NOx濃度等因素都會影響脫硝效率。此外，催化劑的類型也會影響反應(yīng)的活性和效率，常見的催化劑載體包括TiO2，活性成分則可能是V2O5、WO3或MoO3等。
SCR技術(shù)不僅能夠有效去除NOx，還可以減少其他污染物的排放，例如二噁英。然而，SCR技術(shù)也存在一定的局限性，比如需要較高的初始投資和運行成本，以及對操作條件的嚴(yán)格要求。
總體而言，SCR脫硝技術(shù)因其高效性和環(huán)保性，在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用，并且隨著技術(shù)的不斷改進和優(yōu)化，其應(yīng)用前景仍然十分廣闊。
]]>SCR脫硝技術(shù)的工作原理是：高溫?zé)犸L(fēng)通過熱風(fēng)輸送管道進入脫硝反應(yīng)器，在反應(yīng)器中，熱風(fēng)與含有NOx的燃燒廢氣進行接觸和反應(yīng)。SCR反應(yīng)的主要機理是利用催化劑催化將NOx轉(zhuǎn)化為N?和H?O。
這些反應(yīng)在催化劑的作用下可以在較低的溫度下進行，通常在300℃到400℃之間。SCR技術(shù)的優(yōu)點包括高效脫硝、運行穩(wěn)定、二次污染小等。
在實際應(yīng)用中，SCR脫硝系統(tǒng)的設(shè)計需要考慮多種因素，如反應(yīng)器、催化劑、煙氣溫度等，以確保系統(tǒng)的有效運行。例如，為了保證SCR反應(yīng)器的最佳工作溫度，通常需要對煙氣進行預(yù)加熱，使其達到催化劑的最佳活性溫度區(qū)間。此外，為了提高脫硝效率，SCR反應(yīng)器通常采用多層催化劑布置，以確保煙氣與催化劑充分接觸。
SCR脫硝技術(shù)廣泛應(yīng)用于鋼鐵燒結(jié)、球團生產(chǎn)、水泥生產(chǎn)等領(lǐng)域，其應(yīng)用效果顯著。例如，在鋼鐵燒結(jié)球團煙氣處理中，采用低溫SCR脫硝技術(shù)可以有效降低系統(tǒng)運行溫度，減少燃料消耗，并提高脫硝效率。
總之，SCR脫硝技術(shù)是目前最可靠的煙氣脫硝方法之一，具有高效、穩(wěn)定、環(huán)保等優(yōu)點，能夠有效減少熱風(fēng)爐排放的NOx，滿足嚴(yán)格的環(huán)保要求。
]]>SCR脫硝系統(tǒng)通常包括幾個主要部分：氨氣制備及噴射系統(tǒng)、溫度傳感自動測定裝置和SCR反應(yīng)器。氨氣在注入SCR系統(tǒng)之前，通過蒸發(fā)器蒸發(fā)氣化，并與稀釋空氣混合后噴入SCR反應(yīng)器上游的煙氣中。在催化劑的作用下，氨氣與NOx發(fā)生反應(yīng)，生成氮氣和水。
SCR技術(shù)具有脫硝效率高、操作簡便、適應(yīng)性強等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于燃煤電廠、水泥廠等工業(yè)領(lǐng)域。該技術(shù)不僅能夠有效控制NOx排放，而且對環(huán)境友好，符合當(dāng)前嚴(yán)格的環(huán)保要求。此外，SCR系統(tǒng)通常具備全自動智能控制功能，能夠精確計量還原劑的噴射量，并具備故障自診斷功能，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
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