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臭氧脱硝系统主要由制氧系统、臭氧发生系统、臭氧喷射系统、洗涤塔系统、辅助的气源系统、工艺水系统、安全报警系统和PLC的全自动控制系统组成。在除尘系统后部（洗涤塔前）的烟道上设有臭氧喷射系统，臭氧将烟气中的不溶性低价氮氧化物氧化为可溶性高价态的氮氧化物NOx，之后进入洗涤塔。烟气通过洗涤塔入口从洗涤塔浆液池上部进入吸收区，在吸收区热烟气与自上而下的浆液接触发生化学吸收反应，即氮的氧化物（NOx）与氢氧化钙反应，形成硝酸钙，烟气同时被冷却。在此，烟气中的NOx被吸收洗涤，起到脱除氮氧化物的目的。洗涤后的烟气依次经过除雾器除去雾滴，再经净烟道由烟囱排入大气。辅助的安全报警系统在臭氧制备区内安装有臭氧泄漏报警仪，当制备区域内环境中臭氧/氧气泄露超标时，系统输出报警信号。整个臭氧脱硝系统采用PLC的全自动控制，能够完成脱硝装置内所有的测量、监视、操作、自动控制、报警及保护和联锁、记录等功能。
臭氧脱硝在生物质锅炉、循环流化床锅炉、垃圾焚烧炉、玻璃窑中小炉窑等领域具有较佳的技术经济性，上述锅炉机组燃烧工况极其复杂，随着日益严格的环保要求，只采用SNCR已经不能满足排放要求，必须再上一套脱硝设备，进一步降低NOx的出口排放浓度。如果采用SCR，锅炉没有适合SCR的温度场，需要投入大量资金改造锅炉，而且复杂的燃烧工况如：水汽含量高、飞灰含大量碱性成分等，将大大降低催化剂的活性，脱硝锅炉改造成本及运行费用高昂。臭氧脱硝系统具有设备独立性，操作灵活性，运行维护费用低等优势，采用SNCR+臭氧脱硝设备能够满足锅炉任何工况使用要求。按此工况，若采用SCR脱硝，催化剂在炉内磨损消耗，运行成本极高，若采用臭氧脱硝，只需上一套臭氧脱硝设备，臭氧按需求投加即可。如在xx公司有3×150t/h循环流化床锅炉，锅炉满负荷运行时只采用SNCR即可满足排放要求，但在正常运行中，经常有一台锅炉并不能带到满负荷，且循环切换，因此，臭氧脱硝虽然臭氧产生的成本较高，但是在某些特定运用领域经济性明显。