SNCR脫硝

SNCR工作原理

選擇性非催化還原(SNCR)脫除 NOx技術(shù)是把含有 NHx 基的還原劑(如氨氣、 氨水或者尿素等)噴入爐膛溫度為 800℃~1 100℃的區(qū)域，該還原劑迅速熱分解成 NH3 和其它副產(chǎn)物，隨后 NH3 與煙氣中的 NOx 進(jìn)行 SNCR 反應(yīng)而生成 N2。  

采用 NH3 作為還原劑，在溫度為 900℃~1 100℃的范圍內(nèi)，還原 NOx 的化學(xué)反應(yīng)方程式主要為

而采用尿素作為還原劑還原 NOx 的主要化學(xué)反應(yīng)為：

SNCR 還原 NO的反應(yīng)對于溫度條件非常敏感，爐膛上噴入點(diǎn)的選擇，也就是所謂的溫度窗口的選擇，是 SNCR還原 NO效率高低的關(guān)鍵。一般認(rèn)為理想的溫度范圍為 700℃~1 100℃, 并隨反應(yīng)器類型的變化而有所不同。當(dāng)反應(yīng)溫度低于溫度窗口時(shí)，由于停留時(shí)間的限制，往往使化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度較低反應(yīng)不夠徹底，從而造成 NO 的還原率較低，同時(shí)未參與反應(yīng)的 NH3 增加也會造成氨氣泄漏。 而當(dāng)反應(yīng)溫度高于溫度窗口時(shí)， NH3 的氧化反應(yīng)開始起主導(dǎo)作用：

從而，NH3 的作用成為氧化并生成 NO，而不是還原 NO為 N2。總之，SNCR 還原 NO的過程是上述兩類反應(yīng)相互競爭、 共同作用的結(jié)果。 如何選取合適的溫度條件同時(shí)兼顧減少還原劑的泄漏成為 SNCR 技術(shù)成功應(yīng)用的關(guān)鍵。

工藝流程圖

SNCR系統(tǒng)設(shè)計(jì)

SNCR脫硝技術(shù)優(yōu)勢

(1)系統(tǒng)簡單：

無需改變現(xiàn)有鍋爐的設(shè)備設(shè)置，而只需SNCR脫硝廠家在現(xiàn)有燃煤鍋爐的基礎(chǔ)上增設(shè)氨氣或氨氣儲存槽，氨氣或氨氣儲存裝置和氨氣儲存口，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單；

(2)系統(tǒng)投資?。?/span>

與SCR相比，40美元kW-1~60美元kW-1的昂貴成本，由于系統(tǒng)簡單且不需運(yùn)行昂貴的催化劑，僅需便宜的尿素或液氨，因此SNCR約5美元的KW-1~10美元kW-1顯然更適合我國國情；

(3)阻力?。?/span>

對鍋爐的正常運(yùn)行影響較小；

(4)系統(tǒng)占地面積?。?/span>

所需較小的氨或尿素儲罐，可放置在鍋爐鋼架上，無需額外預(yù)算。

SNCR脫硝效率的影響因素

影響SNCR工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)用脫硝效果的主要因素有：

1、溫度范圍

溫度對SNCR的還原反應(yīng)的影響較大。當(dāng)溫度高于1000℃時(shí)，氮氧化物脫除率因氨的熱分解而降低；當(dāng)溫度低于1000℃時(shí)，氮氧化物脫除率降低，還原反應(yīng)不足，氮氧化物脫除率降低，氨的逸出量可能增加。爐溫分布受負(fù)荷、煤種等因素的影響，爐溫窗口隨鍋爐負(fù)荷的變化而變化。從鍋爐特點(diǎn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來看，適合的溫度窗一般出現(xiàn)在折焰角附近的屏式過、再熱器位置，以及水平煙道末級過、再熱器位置。

2、合適的溫度范圍內(nèi)可以停留的時(shí)間

逗留時(shí)間：反應(yīng)物在反應(yīng)器中逗留的總時(shí)間；在逗留時(shí)間中，NH3、NH3等還原劑與蒸發(fā)劑的混合、水的蒸發(fā)、還原劑的分解和逗留時(shí)間的計(jì)算步驟都必須完成；逗留時(shí)間的大小取決于鍋爐氣路的大小，以及蒸發(fā)劑通過鍋爐氣路的氣速；在這種情況下，逗留時(shí)間一般為1~10s。

3、反應(yīng)劑和煙氣混合的程度

混和度：還原劑必須與蒸發(fā)器分散并混合均勻，混和度取決于鍋爐的形狀和氣流通過鍋爐的方式。

4、NH3/NOx摩爾比（化學(xué)當(dāng)量比）

5、未控制的NOx濃度水平

6、氣氛（氧量、一氧化碳濃度）的影響

7、氮?jiǎng)╊愋秃蜖顟B(tài)

8、添加劑的作用