不均匀喷氨系统在SNCR+SCR耦合脱硝技术中的应用

北极星环保网讯:通过增加SCR梯度不均匀喷氨系统，克服SNCR烟气氨氮分布严重不均匀的明显缺点，也充分发挥了SNCR不需催化剂在炉内脱硝的优势。对比分析尿素水解、热解制氨的优缺点，通过实验研究优化喷氨格栅，强化了喷氨系统的适用性。分析了尿素水解SCR不均匀喷氨系统在实际工程中的效果，结果表明：尿素水解制氨结合SNCR+SCR耦合脱硝系统可以显著提高NOx的脱除效率;解决NH3/NOx分布不均匀问题。

SCR烟气脱硝技术中还原剂NH3的来源有3种：液氨、氨水和尿素。液氨是危险化学品，电厂在用液氨时会受到诸多制约;氨水由于运行成本较高而具有应用局限性;作为无危险的制氨原料，尿素具有与液氨相同的脱硝性能，具有安全性、绿色无毒性，便于运输、储存和使用，应用较为广泛[1]。

SNCR烟气脱硝相较于SCR技术的特点是：

SNCR脱硝过程中不使用催化剂，直接在炉内完成脱硝反应，对于未预留SCR反应器安装空间的旧型锅炉非常适用;SNCR反应整个过程没有压力损失，无需提高引风机压头，特别是改造机组无需对引风机进行改造;使用尿素作为还原剂，对于不能使用液氨的重点区域和离居民区较近的城市电厂较为适用，特别是氨站建设场地受限的电厂;脱硝改造成本及运行成本低;但是由于SNCR喷枪喷入的尿素溶液对锅炉受热面存在腐蚀问题，一般只能布置在锅炉炉膛前墙或侧墙，存在烟气NOx与氨分布严重不均匀问题。

1机组概况

宜兴华润热电有限公司2台60MW机组，锅炉是UG-260/9.8-M型高温、单锅筒、自然循环、П形布置的固态排渣煤粉炉。制粉系统采用中间储仓式热风送粉系统。

脱硝系统采用SNCR+SCR耦合脱硝技术，还原剂采用尿素溶液，SNCR部分采用喷枪向炉膛喷入尿素溶液，热解后生成氨气在高温区产生SNCR还原反应，将NOx还原成氮气，未反应完的氨气流向尾部SCR催化剂内，继续与剩余的NOx进行反应，从而实现脱硝的目的。

由于该公司2台锅炉设计时未预留SCR反应器安装空间，锅炉与电除尘之间间距较小，SCR反应器无法引出烟道外，因此通过高温空气预热器与低温省煤器的改造腾出空间，布置1+0.5层(1层半)催化剂，考虑到燃煤灰分含量高，催化剂选用板式催化剂，目前已实现NOx质量浓度小于100mg/m3的烟气排放。

该公司通过实地调研，完成超低排放可行性研究，拟对2台锅炉实际排放烟气中的NOx质量浓度的超低排放改造(小于50mg/m3)，同时对目前SNCR脱硝存在的问题进行优化改造。

图1为SNCR+SCR耦合法流程示意图。

图1 SNCR+SCR耦合法流程示意图

2 SNCR+SCR耦合脱硝技术

2.1SNCR+SCR耦合脱硝技术的优势

SNCR+SCR耦合法工艺兼有SNCR和SCR技术的优点，利用SNCR反应逃逸的氨供SCR反应，当要求氮氧化物脱除率不是很高时(70%～75%)，采用SNCR+SCR工艺更合适，这种组合为电厂提供最经济合理的脱硝方式，SNCR+SCR耦合法工艺已成功应用于大型燃煤机组，特别适合旧锅炉的脱硝改造。其主要优势为：

(1)利用SNCR在炉内前期初步脱硝，SNCR部分不需要催化剂，降低了催化剂的需求量，大幅降低SCR的脱硝压力，投资成本大幅减少[2]。

延伸阅读：

燃煤电站尿素水解脱硝系统优化调整

电厂尿素热解和水解工艺研究