SNCR脫硝原理

1、SNCR脫硝機理選擇性非催化還原（Selective Non-Catalytic Reduction，以下簡寫為SNCR）脫除NOx技術是把含有NHx基的還原劑(如氨氣、氨水或者尿素等)噴入爐膛溫度為8001100的區(qū)域，該還原劑迅速熱分解成NH3和其它副產物，隨后NH3與煙氣中的NOx進行SNCR反應而生成N2。采用NH3作為還原劑，在溫度為9001100的范圍內，還原NOx的化學反應方程式主要為： 采用尿素作為還原劑還原NOx的主要化學反應為： 反應過程中可能產生副反應，副反應主要的產物為N2O，N2O是一種溫室氣體，同時它對臭氧層也能起到破壞的作用。以尿素為還原劑時，最佳操作溫度范圍為9

2、001150。NH3SNCR系統(tǒng)中，還原NOx的反應對于溫度條件非常敏感，爐膛上噴入點的選擇，也就是所謂的溫度窗口的選擇，是SNCR還原NOx效率高低的關鍵。一般認為最適宜的溫度范圍為9301090,并隨反應器類型的變化而有所不同。當反應溫度低于溫度窗口時，由于停留時間的限制，往往使化學反應進行的程度較低反應不夠徹底，從而造成NOx的還原率較低，同時未參與反應的NH3增加，過量的氨氣會溢出而形成硫酸銨，易造成空氣預熱器堵塞，并有腐蝕危險。而當反應溫度高于溫度窗口時，NH3的氧化反應開始起主導作用： 從而，NH3的作用成為氧化并生成NO，而不是還原NOx為N2?？傊琒NCR還原NOx的過程是上

3、述兩類反應相互競爭、共同作用的結果。如何選取合適的溫度條件同時兼顧減少還原劑的泄漏成為SNCR技術成功應用的關鍵。SNCR脫硝的優(yōu)點(1) 系統(tǒng)簡單：不需要改變現(xiàn)有鍋爐的設備設置，而只需在現(xiàn)有的燃煤鍋爐的基礎上增加氨或尿素儲槽，氨或尿素噴射裝置及其噴射口即可，系統(tǒng)結構比較簡單；(2)系統(tǒng)投資?。合鄬τ赟CR的大約40美元/kW-1 到60美元/kW-1的昂貴造價，由于系統(tǒng)簡單以及運行中不需要昂貴的催化劑而只需要廉價的尿素或液氨，所以SNCR大約5美 元/kW-1 到10美元/kW-1的造價顯然更適合我國國情；(3) 阻力小：對鍋爐的正常運行影響較??；(4) 系統(tǒng)占地面積?。盒枰妮^小的氨或尿素

4、儲槽，可放置于鍋爐鋼架之上而不需要額外的占地預算。熱電廠煙氣治理工作現(xiàn)狀mg/N m3序號大氣污染物處理前排放濃度現(xiàn)有環(huán)保設備處理后排放濃度GB13223-2003版排放限值GB13223-2011版排放限值（2014年7月1日后）是否達到GB13223-2011版排放標準1煙塵/電袋復合除塵器3020030達標2二氧化硫2000-2500爐內噴鈣催化干法脫硫800-12001200200不達標3氮氧化物（以 NO2計）900一次風低氮燃燒器6001100200不達標由上表知，1N m3的煙氣中含有氮氧化物（以NO2計）為900mg（1.9565*10-2mol）的NO2，經過低氮燃燒后NO2

5、的量為600mg（1.3043*10-2mol），根據GB13223-2011版的排放限值，最終處理后的煙氣中的NO2不得超過200mg，即NO2的含量不得超過4.3478*10-3mol。則由SNCR脫硝法處理的NO2的量至少為400mg（8.6957*10-3mol）。當以氨氣為還原劑時，根據式算得最少需要氨氣為 + + + N 8.6957*10-3mol得mol=1.7391*10-2mol1Nm3的煙氣處理達到GB13223-2011版排放限值時，理論上最少需要氨氣1.7391*10-2mol，則最少需要NH3的量為295.6mg。由于考慮到實際情況，在反應的過程中會有部分的氨氣沒有

6、完全反應、可能少量的氨氣會發(fā)生副反應以及可能會泄露等現(xiàn)象發(fā)生，根據有關的報道，SNCR氨氣脫硝效率可達到65%，則實際上最少需要消耗氨氣的量為454.8mg根據東風汽車公司熱電廠每個煙囪的煙氣排放量為104Nm3/h，一天的總煙量排放為1.2*106Nm3，由此可得出一天至少消耗氨氣的量為545.8kg。根據東風汽車公司熱電廠每天的實際情況，可以參考上述的理論計算值來調整每天的氨氣的消耗量。當以尿素作為還原劑時，由式得出下面關系式：2+ 2+ N 8.6957*10-3mol得N=8.6957*10-3.mol1Nm3的煙氣處理達到GB13223-2011版排放限值時，最少需要尿素8.6957

7、*10-3mol，即521.7mg的尿素。由于考慮到工程的實際情況，在反應的過程中部分尿素沒有反應以及少量的尿素泄露等問題，根據有關資料查詢，得其脫硝效率為65%左右，則實際上最少需要消耗氨氣的量為802.7mg。根據東風汽車公司熱電廠每個煙囪的煙氣排放量為104Nm3/h，一天的總煙量排放為1.2*106Nm3，由此可得出一天至少消耗尿素的量為963.3kg。根據東風汽車公司熱電廠每天的實際情況，可以參考上述的理論計算值來調整每天的尿素的消耗量。SNCR脫硝工藝流程（氨水）輸送及控制系統(tǒng)氨水儲罐卸氨系統(tǒng)卸氨區(qū)鍋爐噴霧系統(tǒng)分配及控制系統(tǒng)稀釋系統(tǒng)軟化水軟化水箱輸送及控制系統(tǒng)壓縮空氣儲罐調節(jié)及控制系統(tǒng)煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)P