氮氧化物是世界各国公认的大气污染物之一。近年来随着电力行业的迅猛发展,NOx的排放呈现逐年增长的趋势。选择性催化还原(SCR)脱硝技术是脱硝效率最高、最具市场前景的脱硝技术,已成为国际上高效控制NOx排放的首选。随着我国对氮氧化物排放控制标准的提高,SCR技术在我国电站中的应用也将越来越广泛。然而SCR技术在我国才刚刚起步,目前工程应用的SCR脱硝技术均是引进国外的技术,导致工程投资成本高、可用率和性能无法保证等问题。因此开发具有自主知识产权的SCR烟气脱硝技术具有非常重要的意义。本文结合某实际燃煤电站660MW机组SCR烟气脱硝工程,对SCR脱硝的关键技术进行了开发研究,得到了以下结果：1.研究了制备参数与催化剂成型和脱硝性能之间的内在联系,确定了粘结剂、造孔剂、干燥条件、煅烧温度等对催化剂成型和微观结构的影响。结果表明,1～5nm范围内的小孔的增加可提供更多的内表面积和活性位,从而提高催化剂的反应速率；干燥时水分的均匀蒸发有利于成型催化剂的完整性,避免催化剂开裂；煅烧温度对催化剂的结晶形态和比表面积有较大的影响。得到的成型催化剂最佳制备条件为添加0.85%A,0.75%B和0.5%的造孔剂,30℃48h+40℃24h+60℃24h三段干燥,煅烧温度为550℃,在该条件下制备的成型催化剂在常规的SCR反应温度范围内(300～400℃),NO转化率均可达到90%以上。2.研究了烟气参数对成型催化剂脱硝性能的影响。在实际应用条件下,成型催化剂上的SCR反应与NO成一级反应,在氨氮摩尔比大于等于1时与NH3成零级反应,在氧浓度大于2%时与O2成零级反应；H2O对催化剂上的SCR反应具有一定的抑制作用,当H2O含量大于6%时,H2O含量的变化对催化剂活性没影响,SCR反应与H2O成零级反应,SO2可吸附在催化剂表面形成新的硫酸盐物种,增加了催化剂表面酸性从而提高了催化剂的活性,并且SO2对催化剂活性的促进作用可以弥补H2O对催化剂活性的抑制作用；在10%H20,1000ppmSO2,NH3/NO-1的条件下,催化剂对NO的转化率可稳定在99%。确定了SCR反应中催化剂的反应速率常数和活化能等动力学参数。3.采用冷态试验和数值模拟相结合的方法对SCR系统的速度场、浓度场和压力场进行了研究,对AIG上游变截面烟道处的导流板进行了优化设计。结果表明变角度的导流板设计对变截面处的烟气起到较好的引流作用,优化后AIG入口速度分布Cv1值由17.4%降至12.7%。同时基于计算流体力学(CFD)技术,应用混合网格技术,采用realizable k-ε湍流模型描述反应器内烟气湍流运动,采用SIMPLE算法进行了SCR烟气脱硝系统内速度场、浓度场和压力场的数值模拟研究。研究结果表明,在AIG到催化剂段烟道中导流装置不变的条件下,提高AIG入口速度分布均匀性可以有效的改善催化剂入口速度分布和浓度分布的均匀性。4.进行了SCR脱硝成套技术的集成开发,设计建立了10000Nm3/h的SCR系统中试试验台,对烟气系统、氨气供应及制备系统、反应器系统等进行了设计,采用数值模拟方法对SCR系统的流场进行了研究,并在中试条件下研究了成型催化剂的活性。在中试条件下随着氨氮摩尔比的升高,系统的脱硝效率最高可达到97%；SCR反应仍与NO成一级反应；而烟气量的增加会降低催化剂的脱硝效率；系统连续稳定运行5500h后,催化剂的活性仍可以达到初始活性的86.7%,具有较好的抗中毒性能。5.针对实际工程中的SCR脱硝系统进行了导流装置优化设计,并进行了数值模拟计算。设计方案已应用于该工程项目,系统运行测试结果表明系统运行稳定,各设备运行正常且催化活性较好。同时研究了喷氨管中氨流量的调试对氨浓度分布均匀性和脱硝活性的影响,得到的优化工况可使烟气与氨的混合更加均匀,从而提高催化剂的脱硝效率。