SNCR脱硝技术内部资料
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一、SNCR脱硝技术
1. 选择性非催化还原SNCR脱硝技术简介
SNCR是在没有催化剂作用下，向850～l100℃高温区域中喷入还原剂，还原剂迅速热解成NH3与烟气中NO反应生成N2。通过对氨气和NO及空气中的O2的化学反应的不同化学反应活化能来选择合理的温度窗范围，可抑制对NH3与氧气反应，从而提高了还原剂的利用效率。SNCR的还原剂一般为液氨、氨水或尿素等。
SNCR系统烟气脱硝过程是由下面四个基本过程完成：①接收和储存还原剂，固态或者液态的还原剂运输到厂进行接收及储存；②还原剂的稀释处理，具有较高浓度的还原剂的计量输出、与水比例混合稀释泵送到雾化控制系统；③还原剂的雾化喷射，在窑炉选择合适位置注入稀释后的还原剂，通过调整合理的雾化控制要求及雾化点的设置，实现还原剂在高温脱硝区域的快速高效混合均化；④脱硝系统的工艺控制，通过对关键节点的烟气成分的检测，合理优化窑炉系统的操作，调整雾化液体及压缩空气的流量压力比，为还原剂与烟气混合进行快
速高效的脱硝反应，调整脱硝区域的温度，控制燃料燃烧反应的进程，保证脱硝反应的优化条件。
2.选择性非催化还原技术的反应机理
SNCR的反应机理是及其复杂的，目前尚没有完全了解清楚，但大多数学者认为可以用右图描述的反应历程来说明NHi基团的反应。NHi基团只对NO起作用，在不同的反应条件下，各反应具有不同的反应速率，因此体现在整体上表现为温度对脱硝效率的明显影响。目前通常认
为在900℃附近，脱除效果最显着，在工业应用上，采用850～1100℃均可以获得较理想的处置效果。
由于和采用分级燃烧技术相比，采用SNCR技术具有较高的运行成本，因此在目前已有的预分解窑系统通常采用分级燃烧和SNCR相结合的方法以获得较好的效益。目前在水泥行业，在SNCR技术应用的过程中，通常采用氨水、尿素、氨基氰、无机铵盐等作为还原剂。依据运行的经验，影响SNCR处置效果的主要工艺参数为：反应区域的温度、反应区域的气氛条件、还原剂的品种、用量等等。采用我司SNCR技术可以确实可靠的达到<100 mg/Nm3%O2)的水平。
3.选择性非催化还原的工艺技术
以劲强环保SNCR的工艺流程为例，说明采用氨水（尿素）作为还原剂的SNCR系统流程。氨水（尿素）运输到厂后卸入储存系统，经调质后，通过泵送送入雾化控制系统，按照雾化控制要求比例调节雾化分散介质，通过各雾化喷枪的压力、流量的调配保证还原剂在于预分解系统的良好分散。雾化控制系统依据检测系统的烟气信号，按照设定的控制程序进行雾化喷射工况的优化选择。在喷射位置选择及喷枪的布置方式上，首先要满足脱硝反应的温度床的要求，同时也必须兼顾预分解系统燃料燃烧的影响以及氮氧化物还原区域内流场分布对雾化分散效果的直接作用，通过优化喷枪的空间布置关系，并保证喷入还原剂在高温条件的足够的反应时间，提升脱硝的反应进行程度，实现脱硝成本的经济化配置。
4.影响选择性非催化还原脱硝效率的主要因素
采用SNCR脱硝技术，关键在合理控制SNCR系统的有效性和经济性，如何提高系统的脱硝效率是经济性的优先保障，通常，影响选择性非催化还原脱硝效率的主要因素如下：
1）选择合理的温度窗及适用的脱硝剂。SNCR作为附加烟气处置装置，不应该对窑炉系统的热工制度产生冲击，窑炉热工制度直接决定了可用的脱硝温度窗范围。SNCR技术由于不使用催化剂，要达到NO和NH基团反应所需的活化能，需要合适的温度窗口。当温度低于800℃时，NH3的反应速率下降，NO还原率较低，同时氨的逃逸量增加；但当温度高于1200℃时，NH3的氧化反应开始起主导作用，NH3氧化生成NO，也会导致脱硝效率的降低。
2)合适的温度范围内可以停留的时间。采用SNCR脱硝，通过汽化或热解形成NH3以后，NH3与NO的高温反应需要合理的时间，时间过短，反应不充分，氨基的利用效率下降。时间过长，部分NH氧化反应比例开始增加，NO会增加。
3)反应剂和烟气混合的程度。在SNCR工艺中，NH3与NO充分混合才能达到较高的NO去除率。如果混合不均匀，则会造成局部的NO浓度低，过量的氨会与氧气发生反应，氨的利用率降低，从而NO去除率降低。氨与烟气的混合必须迅速，否则喷入炉内的氨就会被氧化，生成NO或N2。
4)喷入的脱硝剂与系统本底NO形成量之间的化学摩尔比例，通常表示为NH3/NO的形式，简称NSR。理论上NH3与NO反应的物质的量比为1，即NSR=I，实际上由于扩散原因，只有NSR>1时，才能取得较好的脱硝效率。而运行成本在很大程度上取决于还原剂的消耗量，所以选取合适的NSR值需要同时考虑经济性和脱硝效率。在减排指标较高如500mg/Nm3(10%O2)，脱硝剂的使用量总是遵循经济性的原则，通过合理的匹配脱硝反应的比例，实现系统的经济运行。
5)气氛的影响。
CO会使SNCR反应的“温度窗”向低温移动，但是并不能提高最大
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