SNCR脱硝技术的应用及问题预防

北极星环保网讯:本文介绍了以尿素作为还原剂的SNCR脱硝技术，提出SNCR脱硝改造需注意的事项；针对改造后运行中容易出现的问题，提出改进的建议。随着国家环保要求的日益提高，燃煤电厂烟气脱硝排放已提到各级部门的议事日程。

对于NOx排放则可以根据NOx产生的过程，采用燃烧优化调整与燃烧后处理技术相结合的方式。SNCR是一种无需催化剂的脱硝方式，是SelectiveNon-CatalyticReduction的缩写，其直译为“选择性非催化还原反应”。

由于不需要催化剂，为得到较强的化学反应活性，SNCR技术需在较高的炉膛温度（900-1150℃）下，用氨或尿素等氨基还原剂来选择性地还原烟气中的NOx。一般来说，大型锅炉由于受到炉膛尺寸的影响，还原剂在炉膛内较难均匀混合，SNCR的脱硝效率将低于40%，而需要催化剂的SNCR的脱硝效率可达到80%以上。由于SNCR脱硝技术投资成本较低、改造方便，适宜协同应用其他脱硝技术，因而在燃煤电厂，尤其是老厂脱硝改造上还是取得了广泛的应用。

1、SNCR脱硝的主要化学反应

因为在锅炉燃烧的烟气中氮氧化物包含了NO和NO2，而NO占到烟气中NOx的90%以上。所以脱硝过程以去除NO为主。鉴于我集团改造以尿素为还原剂，所以这里仅列出以尿素为还原剂与NO在SNCR下的反应过程。其化学反应方程式为：

CO（NH2）2→2NH2+CO

NH2+NO→N2+H2O

CO+NO→N2+CO2

总的反应式为：NO+CO（NH2）2+2O2→2N2+CO2+2H2O（1）

从以上反应方程式可以看出，在适当的炉膛温度下NOx与还原剂（尿素）反应，生成无害的氮气、二氧化碳和水。但在方程式（2）中可以看出，在温度过高的情况下尿素本身也会被氧化成NOx，反而会增加NOx的排放。

4NH3+5O2—4NO+6H2O（2）

所以在SNCR的技术中，温度是至关重要的参数。

以下我们就介绍以尿素为还原剂的SNCR脱硝技术在锅炉的应用中SNCR的几个性能参数

1.1温度窗口

温度窗口就是脱硝反应的最佳炉膛温度区间。若反应温度过低，还原剂与NOx没有足够的活化能使脱硝反应快速进行，导致脱硝效率降低。但温度过高，尿素本身也会被氧化成NOx，从而增加NOx的排放、脱硝效率下降。可以预见，脱硝效率与反应温度的关系曲线试为一条开口向下的抛物线，抛物线顶点左右两侧的区间即是温度窗口。

以尿素为还原剂的SNCR，温度窗口在900-1150℃。机组不同的负荷对应于锅炉的炉膛温度分布也不相同，所以用于向炉膛中喷入还原剂的喷射器也是分若干层布置的，以适应不同锅炉负荷。一般来说，SNCR温度窗口大体对应于锅炉燃烧器上部至折焰角之间的区域。

1.2停留时间

在还原剂离开温度窗口前SNCR的整个反应过程必须完成，这样才能达到理想的脱硝效果。这些过程包括：

（1）从喷射器中射出的尿素溶液与烟气混合

（2）尿素溶液中水的蒸发

（3）尿素中分解出NH3

（4）NH3再分解为NH2以及自由基

（5）NOx与NH2的反应

所以说，延长还原剂在温度窗口下的停留时间脱硝反应就会更加充分。若想获得理想的脱硝效率，还原剂的停留时间至少需要0.5秒。该参数与锅炉结构有较大的关系。

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