SNCR脱硝技术简介

SNCR技术简介 SNCR技术是在不采用催化剂的情况下，在炉膛内适宜温度处（温度为850~1100°C）喷入尿素溶液或氨基还原剂，与废气中有害的NOx反应生成无害N2和H2O，从而去除烟气中氮氧化物。 SNCR原理 在高温烟气（850~1100°C）和没有催化剂的情况下向炉内喷含有NH3基的还原剂，将烟气中的NOx还原成N2 及H2O。 主要反应： SNCR工艺流程 SNCR关键技术 技术特点 (1)采用新型雾化还原剂喷射技术，还原剂分布均匀，有效覆盖率高，确保反应高效、充分； (2)智能化控制，高精度计量，尿素利用率高，运行成本低； (3)氨逃逸量≤10mg/m3，腐蚀性小，副反应少； (4)脱硝效率高，处理效果好； (5)模块化设计，工艺系统简单，施工、运行管理方便； (6)占地面积少，投资省； SNCR 混合工艺脱硝机理 SNCR烟气脱硝技术是把还原剂如氨气、尿素溶液喷入燃烧炉炉膛中，在炉膛800~1100 ℃这一狭窄的温度范围内，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800~1000 ℃范围内，NH3 或尿素还原NOx 的主要反应为： 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、燃气机组或工业燃烧炉上，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。 三种技术性能比较见表 。 项目 SCR SNCR SCR-SNCR 还原剂 NH3或尿素 NH3或尿素 NH3或尿素 反应温度 280~420℃ 800~1000℃ 前段：800~1000℃，后段：280~420℃ 催化剂 TiO2，V2O5，WO3 不使用催化剂 后段加装少量TiO2，V2O5，WO3 脱硝效率 70~90% 大型机组为25~40%，小型机组配合LNB、OFA技术可达80% 40~90% 反应剂喷射位置 多选择省煤器与SCR反应器间的烟道内 通常在炉膛内喷射 综合SNCR和SCR NH3逃逸 小于3ppm 5~10ppm 小于10ppm SO2/SO3氧化 会导致SO2/SO3氧化 不导致SO2/SO3氧化 SO2/SO3氧化较SCR低 对空气预热器影响 催化剂中的V、Mn、Fe等多种金属会对SO2的氧化起催化作用，SO2/SO3氧化率较高， NH3与SO3易形成NH4HSO4而造成堵塞或腐蚀 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SCR和混合SNCR-SCR SO2/SO3氧化率较SCR低，造成堵塞或腐蚀的概率较SCR低 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 催化剂用量较SCR少，产生的压力损失相对较小 燃料的影响 高灰分会磨耗催化剂，碱金属氧化物会使催化剂钝化 无影响 与SCR相同 窑炉的影响 受出口烟气温度的影响 受炉内烟气流速、温度分布及NOx分布影响 综合SNCR和SCR 占地空间 大（需增加大型催化剂反应器和供氨或尿素系统） 小（无需增加催化剂反应器） 较小（需增加小型催化剂反应器） 结合本工程实际，采用尿素溶液（20%）作为SNCR混合工艺的还原剂。 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技术应用在中小燃烧炉，尤其是不具备SCR改造条件的老机组燃烧炉，对于煤粉炉，在优化运行时，其脱硝效率可达70%以上。 3) SO2/SO3转化率：SNCR不会产生类似SCR工艺SO2/SO3转化率问题，不会对空预器腐蚀、造成堵塞的风险。 4) 经济性：由于SNCR技术不需要对烟道做较大改造，不需要催化剂以及反应器，因此投资成本和运行成本较低。 5) 系统简单、控制方便：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，采用PLC控制系统，所有操作均可在界面上完成，操作简单，控制方便。 6) SNCR技术不需要对燃烧炉燃烧设备和受热面进行大的改动，也不需要改变燃烧炉的常规运行方式，对燃烧炉的主要运行参数也不会有显著影响。 主要影响因素 煤粉炉 循环流化床燃烧炉 SNCR 工艺使用氨基还原剂，在窗口温度区域800～1000°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燃烧炉SNCR 过程原理示意参见上图 。由于在一定温度和氧含量氛围时，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) 气氛(氧量、一氧化碳浓度)的影响； 6) 还原剂的类型和状态； 7) 添加剂的作用；