SNCR烟气脱硝工艺简介 - 图文

SNCR烟气脱硝工艺简介

1、工艺比较

目前，烟气脱硝工艺技术主要有三类：SNCR、SCR和SNCR-SCR， 三种技术性能比较见表 1。

表1 选择性还原脱硝技术性能比较

项目 还原剂 反应温度℃ SCR NH3或尿素 300～420 SNCR NH3或尿素 850～1000 SNCR- SCR- NH3或尿素 前段：850～1000 后段：300～420 后段加装少量 不使用催化剂 TiO2-V2O5-WO3催化剂 大型机组为脱硝效率 70~95% 30~50%小型机组配合LNB、OFA 技术可达75% 反应剂喷射位置 氨逃逸 SO2/SO3氧化 多选择省煤器与SCR 反应器间的烟道内 小于3ppm 会导致SO2/SO3 氧化 催化剂中的V、对空气预热器影响 Mn、Fe 等多种金属会对SO2 的氧化起催化作用，通常在炉膛内喷射 5~10ppm 不导致SO2/SO3氧化 不会因催化剂导致SO2/SO3 的氧化，造成堵塞或腐蚀的概率低于综合SNCR 和SCR 小于5ppm SO2/SO3 氧化较SCR 低 SO2/SO3氧化率较SCR低，造成堵塞或腐蚀的概率较SCR 低 40~90% 催化剂 TiO2-V2O5-WO3催化剂

SO2/SO3 氧化率较高， NH3 与SO3 易形成NH4HSO4 而造成堵塞或腐蚀 SCR 和混合SNCR-SCR 催化剂用量较系统压力损失 催化剂会造成较大的压力损失 没有压力损失 SCR 少，产生的压力损失相对较小 高灰分会磨耗催燃料的影响 化剂，碱金属氧化物会使催化剂钝化 受省煤器出口烟气温度的影响 大(需增加大型催占地空间 化剂反应器和供氨或尿素系统) 受炉膛内烟气流速、温度分布及NOx 分布影响 小(锅炉无需增加催化剂反应器) 综合SNCR 和SCR 无影响 与SCR 相同 锅炉的影响 较小(需增加小型催化剂反应器) 2、SNCR工艺简介

选择性非催化还原法(SNCR)烟气脱硝技术是目前主要的烟气脱硝技术之一。在炉膛850～1000℃这一狭窄的温度范围内、在无催化剂作用下，NH3 或尿素等氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NOx，基本上不与烟气中的O2 作用，据此发展了SNCR 法。在800～1250℃范围内，NH3 或尿素还原NOx 的主要反应为：

氨为还原剂 4NH3 + 4NO + O2 → 4 N2 + 6 H2O

尿素为还原剂 CO (NH2)2 → 2 HN2 + CO

NH2 + NO → N2 + H2O NO + CO → N2 + CO2

当温度过高时，部分氨还原剂就会被氧化而生成 NOX，发生副反应：

4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O

SNCR工艺是一种成熟的脱硝技术，在国内外均有广泛的应用。尤其在小型的燃煤、燃油、垃圾焚烧、燃气机组或工业锅炉上，SNCR 具有其一定的优越性。SNCR 系统较为简单，可以根据机组运行状况灵活处理，不受机组燃料和负荷的变化而受影响，施工周期短，SNCR 对其他系统的运行(如空气预热器和除尘器)都不产生干扰及增加阻力。同 SCR 烟气脱硝技术相比，SNCR 的投资与运行成本相对较低，没有额外的SO2/SO3 转化率，非常适和老厂的脱硝改造。若需进一步降低氮氧化物的浓度，可在尾部加设 SCR 反应器，形成 SNCR-SCR 混合技术，只需加装少量的催化剂就可满足进一步的排放要求。

3、SNCR 的优点

与其它脱硝技术相比，SNCR 技术具有以下优点： 1) 脱硝效果令人满意：SNCR 技术应用在大型煤粉锅炉上，长期现场应用一般能够达到 30～50%的脱硝率，在循环流化床锅炉上增设SNCR装置通常可达到60%以上的脱硝效率。

2) 还原剂多样易得：SNCR 技术中常用的还原剂，包括液氨、氨水、尿素等。但效果较好、实际应用最广泛的是氨水和尿素。本工程应用20%氨水。

3) 无二次污染：SNCR 技术是一项清洁的技术，没有任何固体或液体的污染物或副产物生成，无二次污染。

4) 经济性好：由于SNCR不需要昂贵的催化剂，因此投资成本和运行成本较低。

5) 系统简单、施工时间短：SNCR 技术最主要的系统就是还原剂的储存系统和喷射系统，主要设备有储罐、泵、喷枪和必要的管路、仪控设备。由于设备简单，SNCR 技术的安装期短，仅需15天左右停炉时间，小修期间即可完成炉膛施工。

6) SNCR 技术不需要对锅炉燃烧设备和受热面进行大的改动，也不需要改变锅炉的常规运行方式，对锅炉的主要运行参数也不会有显著影响。

4、 主要影响因素

SNCR 工艺使用氨基还原剂，在窗口温度区域850～1000°C 把还原剂喷入到烟气中，与烟气中的NOx发生还原反应，脱除NOx，生成N2和H2O，煤粉炉及循环流化床锅炉SNCR过程原理示意参见图 1。由于在一定温度和氧中氛围时，氨气还原反应中占主导，表现出选择性，因此称之为选择性非催化还原。在 SNCR 技术设计和应用中，影响脱硝效果的主要因素包括：

1) 温度范围；

2) 合适的温度范围内可以停留的时间； 3) 反应剂和烟气混合的程度； 4) 未控制的 NOx 浓度水平； 5) 化学计量比 NSR；

6) 气氛(氧量、一氧化碳浓度)的影响； 7) 还原剂的类型和状态； 8) 添加剂的作用；

图 1 锅炉 SNCR 过程原理示意图

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