选择性催化还原法(SCR)是目前燃煤电站和钢铁行业降低NOx排放量的重要手段之一,具有技术成熟、运行可靠、脱硝效率高等诸多优点,是目前国际上应用最多最为广泛的烟气脱硝技术。但我国燃煤电站系统结构多样化,对SCR烟气脱硝装置的要求各不相同,如在较短烟道距离内需解决氨氮分布严重不均匀的问题。本文针对实际燃煤电站的技术需求,提出SCR梯度不均匀喷氨系统;并对低温烧结烟气脱硝工艺遇到的关键问题进行深入研究。首先,试验研究0°、30°与45°三种不同射流角度的喷氨格栅对烟道内混合烟气流动情况的影响,利用不均匀度定量比较混合烟气速度场、浓度场均匀性的变化。结果表明,射流的穿透深度大小和射流扩散作用受到射流倾斜角的影响,因此,倾斜喷氨格栅模式有利于促进射流与主流的混合均匀性。其中,30°喷氨格栅能够较好的加快射流在主流中的混合、缩短混合距离,形成均匀的速度场和浓度场。然后,介绍了以30°喷氨格栅模式为基础设计的SCR梯度不均匀喷氨系统。通过对比安装系统前后烟道内的NOx分布情况,证明SCR梯度不均匀喷氨系统能够解决尾部烟道内氨氮分布不均匀的问题,降低所需的NH3和烟气混合距离,实现SNCR/SCR耦合脱硝系统对于NOx<50 mg/m3的排放浓度限值。其次,研究不同射流角度条件下热烟气与主流空气的热混合特性。利用温度、速度以及浓度标量场的分布特性表征混合烟气的均匀性程度。试验结果表明,射流角度为钝角的射流管能够实现比射流角度为锐角的射流管更良好的混合;多孔横向射流热混合效果主要受射流的穿透深度和流量偏差等因素的影响;采用120°射流角度有利于加快热烟气与主流的混合进度,从而形成均匀的标量场分布;同时,射流逆向主流射入会引起碰撞动量损失,使混合烟气的平均速度有所降低。最后,研究了 1 300 ℃高温下不同添加剂对废弃SCR催化剂高温熔融处理的影响,分别考察了 3组不同添加剂及不同添加质量分数对熔渣的影响。结果表明,在1300℃高温下,高温熔融法对废弃SCR催化剂有很好的稳定效果;当添加剂质量分数为40%时(Fe2O3、SiO2、CaO、Al2O3的质量分数分别为31.2%、2.64%、5.2%、0.96%),可以实现熔渣中重金属Ni、As、Se、Cu和Mn的浸出质量浓度分别减少98.6%、68.0%、96.8%、11.1%和77.3%的固化封存效果。