SNCR脱硝技术在大型煤粉炉中的应用

3 SNCR系统及其影响因素

如图1，典型的SNCR系统由还原剂储槽、多层还原剂喷入装置以及相应的控制系统组成。它的工艺简单，操作便捷。SNCR工艺可以方便地在现有装置上进行改装。

因为它不需要催化剂床层，而仅仅需要对还原剂的储存设备和喷射系统加以安装，因而初始投资相对于SCR工艺来说要低得多，操作费用与SCR工艺相当。

一般情况下SNCR可达到60%至70%的NOx还原率，足以满足有关环保要求。 SNCR还原NO的化学反应效率取决于烟气温度，高温下停留时间，含氨化合物即还原剂注入的类型和数量、混合效率以及NOx的含量等等。

3.1 温度对SNCR的还原反应的影响

温度对SNCR的还原反应的影响最大。当温度高于1 000℃时，NOx的脱除率由于氨气的热分解而降低;温度低于1 000℃以下时，NH3的反应速率下降，还原反应进行得不充分，NOx脱除率下降，同时氨气的逸出量可能也在增加。

由于炉内的温度分布受到负荷、煤种等多种因素的影响，温度窗口随着锅炉负荷的变化而变动。根据锅炉特性和运行经验，最佳的温度窗口通常出现在折焰角附近的屏式过、再热器处及水平烟道的末级过、再热器所在的区域。

3.2 还原剂在最佳温度窗口的停留时间

还原剂在最佳温度窗口的停留时间越长，则脱除NOx的效果越好。NH3的停留时间超过1 s则可以出现最佳NOx脱除率。尿素和氨水需要0.3 s~0.4 s的停留时间以达到有效的脱除NOx的效果。

3.3 SNCR工艺所用的还原剂类型

SNCR工艺所用的两种最基本的还原剂是无水泊液氨和尿素。为了获得理想的NOx脱除效率，还原剂的用量必须比化学计量的要多。

大多数过量的还原剂分解为氮气和CO2，但是，也有微量的氨和CO会残留在尾气中，造成氨的泄漏问题。其中氨的泄漏量一般小于2.5×10-5，比较好的情况下可以小于10-5。

在用尿素作还原剂的情况下，其N2O的生成几率要比用氨作还原剂大得多，这是因为尿素可分解为HNCO，而HNCO又可进一步分解生成为NCO，而NCO可与NO进行反应生成氧化二氮： 在以尿素为还原剂的操作系统中，可能会有高至10%的NOx转变为N2O，不过这可以通过比较精确的操作条件控制而达到削减N2O生成的目的。

另外，如果操作条件未能控制到优化的状态，亦可排放出大量的CO。 为了提高SNCR对NOx的还原效率，降低氨的泄漏量，必须在设计阶段重点考虑以下几个关键的工艺参数：燃料类型、锅炉负荷、炉膛结构、受热面布置、过量空气量、NOx浓度、炉膛温度分布、炉膛气流分布以及CO浓度等。

4 总结

SNCR装置简单经济、操作方便、价格低廉，是一种经济实用的NOx还原技术。相对于别的脱硝技术来说，它是目前适合我国国情的脱硝技术的最佳选择。

铝电公司热电厂：李子勇

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