SNCR+SCR耦合脱硝技术调试和优化运行及案例

3.1SNCR的调试

宜兴项目锅炉SNCR脱硝装置设置3层喷射区和对应的计量分配模块。喷枪25.2m层和28.3m层为SNCR主喷层，对应不同的负荷。31.6m层为补氨层，人为制造氨逃逸供尾部烟道SCR脱硝使用，也有一定的SNCR脱硝效果。

上层热解补氨为主喷枪布置的烟温区域为满负荷下的SNCR脱硝温度区域的下限，可获得满负荷下40%的SNCR脱硝率，同时人为造成氨逃逸，由于氨浓度低，多台锅炉的多年运行经验表明气态氨不会造成过热器的腐蚀。为下游的SCR催化反应提供还原剂。下层以SNCR反应为主喷枪，布置烟温区域为中低负荷下SNCR反应的适合区域（中低负荷下烟温950～1050℃），从而可以实现中低负荷下有效的SNCR脱硝效率。

影响SNCR脱硝效率的因素与调试对策：

1)合适的停留时间

尿素溶液在炉内温度区间停留时间越长越好，尿素和氨水停留时间达到0.3~0.4s可达有效脱除效果。调试时采用一次风、三次风、SOFA风燃烧器的下倾调整可有效的压住火焰和烟气，使烟气在炉内停留反应的时间延长。另外，通过调整SOFA风燃烧器反切也能启动延长烟气炉内停留时间的效果。

2)氨氮摩尔比（NSR），红圈显示最佳氨氮摩尔比的位置

氨氮摩尔比NSR达到1.5时NOx还原效率达到40%瓶颈点。对尿素脱硝的SNCR，氨氮摩尔比的调整就是控制尿素溶液的喷入量以及浓度来实现的。过高的摩尔比易造成额外的氨逃逸率，还造成还原剂消耗量的上升，这是调试需要优化的地方，因此，注定这不是调整优化的重点。

3)温度范围

以上规律反映出了SNCR调试的一个重点，即温度窗口的选择。通过还原剂尿素溶液选择合适的温度窗口合理喷入，将会取得很好的调试优化效果。

首先应对炉膛内各层喷枪区域的温度场进行测试，根据测得的温度分布选择投用喷枪的层次。SNCR最佳反应温度区间为930~970℃，烟气温度过低不发生反应，只有热解生成氨气的作用，过高则会产生逆向反应，使尿素溶液热解生成的氨反应成为NOX。因此，在较高的烟气区域喷入尿素溶液不但不会降低NOX，反而会使脱硝出口NOX排放数值更高。

锅炉的负荷和燃用的煤种是处于动态变化中的，因此，脱硝改造前测试选取的喷枪温度窗口并不能保证是后期运行中的最佳反应窗口，从而也带来了SNCR+SCR脱硝调试困难的问题。很多采用耦合脱硝改造的锅炉调试周期短在数月，长则一年多，运用SNCR的理论和规律是快速取得调试突破的最佳方法。

宜兴项目脱硝改造完成后，调试工作持续10多天仍未达标，调试工作陷入困境。通过一次风、三次风、SOFA风燃烧器的下倾调整以及SOFA风燃烧器反切来延长烟气在炉内的停留时间，并尝试将所有喷枪全部投入运行，氨逃逸最高达到57ppm，但SCR出口NOX排放最低只能达到110mg/Nm3，离达标仅有一步之遥，但就是无法取得突破。

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