选择性非催化还原脱硝技术（SNCR）

1、选择性非催化还原脱硝技术(SNCR )，一、SNCR脱硝技术原理二、常用的SNCR工艺流程介绍三、典型的SNCR系统结构介绍，一、SNCR脱硝技术原理、SNCR技术，不采用催化剂，温度为8501100时炉膛(或循环流化床分离器) 将氨、尿素等氨基还原剂均匀喷雾到内的排烟上，还原剂在炉内迅速分解成自由基NH3和NH2，与排烟中的NOx反应生成N2和H2O，但与排烟中的氧几乎不起作用的技术，脱硫效率一般为30P%。 利用炉内的高温来驱动氨和NO的选择性还原反应，不需要昂贵的催化剂和巨大的催化剂塔，初期投资低，停止时间短。 1.1概论，典型的SNCR配置方案，(1)以氨作为SNCR的还原剂时，反应：

2、 4NH3 4NO O24N2 6H2O温度过高，反应： 4NH3 5O24NO 6H2O温度低于850时，反应不完全，氨的逃逸率高，二次污染温度过高还是过低不利于控制污染物排放。 1.2以反应机理、(2)尿素为还原剂，发生反应：将co (NH2) 22nh2co cn2non2h2o no1/2n2co 2尿素加水到50%的溶液中，直接喷到9001100的烟上，能得到与喷氨相同的效果。 (3)尿素作为还原剂： SNCR的优点和缺点：1)尿素是无害的化学物质；2 )系统小，投资低，且不存在压力和危险的储藏、处理和安全设备；3 )动力消耗低；4 )使用液态反应剂，可以更有效地控制喷雾模式和化学剂

3、分布，并进行良好的混合缺点：1)尿素作为还原剂产生比氨多的n2o)运转错误，尿素作为还原剂可能会带来更多的CO排出3 )如果向锅炉过热器前的800以上的炉膛位置喷射低温尿素溶液，会影响灼热煤的持续燃烧，飞灰、残炭率提高的问题，2，常用的SNC 2.1作为以尿素为还原剂的SNCR工艺还原剂的固体尿素首先溶解于浓度50%的尿素浓度溶液中，尿素溶液被稀释成5%的尿素稀溶液，经过计量分配装置的正确的计量分配而分配给各喷枪，经由喷枪喷射到炉膛中，进行NOX的脱离反应。 以尿素为还原剂的SNCR系统脱硝工艺是通过a固体尿素的接收和还原剂的储存四个基本工艺完成的b还原剂的溶解、储存、计量输出及与水的混合稀释

4、； 向c锅炉适当位置注入稀释后的还原剂，通过d还原剂和排烟的混合进行脱硝反应，图2-1以尿素为还原剂的SNCR工艺流程，2.2以液氨为还原剂的SNCR工艺流程，纯氨系统是用于储存液氨的氨储存罐氨罐罐车将液氨输送到工厂内，通过排放线排出氨，氨罐和氨蒸发器构成循环回路，加热液氨使其蒸发后，返回到氨罐，维持其上部的氨蒸气量。 氨蒸汽从罐的顶部提取，经调压后送到锅炉进行脱硝。 为了确保注入的氨气有充分的透过力，需要使用特殊的喷枪，以确保充分的氨气运动量。 基于由设置在系统出口的连续检测装置测得的排出数据，控制从氨罐提取的氨蒸汽量。 在将氨蒸汽吹入炉膛之前用空气稀释成浓度低于10%的混合物(一般为5%

5、)，用流量计测量并监视氨与空气的流量，以适当的控制阀实现了精密的控制。 图2-2以液氨为还原剂的SNCR工艺流程、2.3以氨水为还原剂的SNCR工艺流程、喷射氨水的SNCR脱硝系统是氨水卸载系统、储藏系统、计量系统、分配系统及氨水将水溶性氨储藏在罐中，保持常温常压，用泵从罐输送到喷嘴向分离器内喷雾，用喷嘴用压缩空气将水溶性氨雾化，用控制阀组调节喷嘴流量，在不需要喷雾氨的情况下用空气净化系统。氨水的输送和处理方便，无需多馀的加热设备和蒸发设备，脱硝系统所需的氨水容量大，而氨水浓度小，因此氨水的输送成本和罐系统容量大。 图2-2以氨水为还原剂的SNCR工艺流程，三，典型的SNCR系统结构介绍，一个

6、典型的SNCR系统主要由四部分组成：1)还原剂的接收和储存系统2 )运输、稀释计量和喷射混合系统3 )还原反应剂，入(1)作为还原剂使用氨时，可以使用液氨和氨水两者。 液氨在常温常压下呈气体，需要运输和储藏在压力容器中，对安全要求很高。 氨水一般使用29.49%水溶液。 由于确认了浓度在28%以上的氨水的储藏，因此近年来SNCR系统有时使用19%的氨水。 但是，在降低氨水浓度的同时，增加必要的储藏空间。 液氨和氨水必须通过蒸发器，气体状地喷出炉膛。 氨水比液氨消耗更多的蒸发热量. 3.1还原反应剂的接收和贮藏系统，(2)尿素一般可以采用50%水溶液，直接放入炉膛中。 尿素在冰点下只有17.8。

7、 因此，寒冷的季节加热尿素溶液使其循环。 尿素可以用固体粒子输送，但必须在工厂内设置溶解装置。 与氨系统相比，尿素系统为无毒低挥发液体，具有运输和储藏方面比氨安全的优点的尿素溶液喷到炉膛后，扩散到烟中，能够改善大型锅炉中的吸收剂和烟的混合效果。 稀释水压力控制模块(DWP )的典型设计由多台全流量的多级不锈钢离心泵、双联过滤器、压力控制阀和压力/流量计等组成。 反应器稀释用工艺水中溶解固体物低，过滤后的水中悬浮物必须在50mg/L以下。 喷射区测量(IZM )模块用于测量喷射到锅炉各喷射区的反应剂的浓度和流量。 尿素进入锅炉之前，必须用过滤水将50%的尿素溶液稀释成10%。 每个IZM模块有一

8、台化学计量泵、一台泵、12台配管静态混合器、一台现场控制柜、分区隔离阀和流量计、控制阀。 3.2还原剂运输、稀释和计量系统、IZM模块通常被设计成包括化学反应剂流量和区压力阀，用于响应于诸如中央控制模块和局部顺序逻辑控制等控制系统。 图3-1是典型的SNCR吸收剂计量模块，利用该控制系统的IZM模块，可以根据出口NOX浓度、锅炉负荷、燃料质量等的变化来调整反应剂的添加量和反应活性。 根据锅炉容量、处理前后的NOX浓度和所需的NOX去除率，尿素SNCR系统一般采用16组IZM模块，可以共同安装在一个滑台上。 图3-1 SNCR还原剂计量装置将均匀的尿素稀溶液从IZM模块输送到相邻锅炉中设置的分配

9、模块。 各分配模块由流量计、平衡阀、与自动控制系统连接的调节器构成。 控制系统能够正确地控制流入各喷射器的还原剂量和雾化空气或蒸汽流量。 分配模块还包括用于控制尿素注入过程的手动阀。 压力计和不锈钢连接管等。 对于向多个喷射器供给还原剂的每个IZM模块，通常只设置12个分配模块。 3.3还原反应剂喷射混合系统，对于大容量锅炉，可在锅炉的几个不同地方设置多个喷射器，用IZM模块进行独立操作或共同操作，有效地控制还原剂的喷射量和喷射部分，使SNCR系统能够控制锅炉负荷的变动和氨的脱离喷射区域的数量和部位取决于锅炉的温度场和流场，国外采用流场和化学反应数值模拟技术来优化喷射部位。 典型的设计为设置1

10、5个喷射区(300MW机组)，各区设置412个喷射器。 喷射器一般配置在锅炉过热器和再热器之间，也可以针对旧锅炉的改造设置在水冷壁区。 喷射器有枪式和壁式两种。图3-2和图3-3分别是安装在两个现场的SNCR喷射器的照片。 图3-2壁式喷枪、壁式喷枪在特定的地方插入锅炉内壁，一般在每个喷射部位都设有一个喷嘴。 壁式喷嘴一般应用于短距离喷射均匀混合反应剂和烟的小型锅炉和尿素SNCR系统。 壁式喷嘴不直接暴露在高温烟雾中，比枪式喷射器寿命长。 图3-3喷枪、喷枪由一根细管和喷嘴构成，能够从炉壁深入烟流。 喷枪一般应用于烟和翻译品不易混合的氨喷雾SNCR系统和大容量锅炉。 在某些设计中，喷枪可能会延

11、伸到锅炉的整个截面。 喷枪可以按该喷嘴或多个喷嘴分别设计。 后者的设计很复杂，所以比单个喷嘴的喷枪和墙壁喷嘴更贵。 喷射器受到高温和烟的冲击，容易受到侵蚀、腐蚀、结构破坏，因此喷射器不是不锈钢制的，而是设计成可以更换的。 此外，喷射器多用空气、蒸汽、水冷却。 喷枪式喷射器和壁式喷嘴也可伸缩地设计，使喷射器最暴露于高温空气中。 如果由于锅炉启动、停止运行、季节性运行等某种原因SNCR需要停止运行，则可以结束喷射器的运行。 还原剂用特别设计的喷嘴施加压力喷射，得到最佳尺寸和分布的液滴。 通过喷射角和速度控制还原剂的轨迹，尿素系统经常从二流体喷嘴流过空气和蒸汽等载体，与还原剂一起喷射。 还原剂喷射系统根据能量的高低可分为高能和低能两种喷射系统。 低能喷射系统利用少压力和低压力的空气，高能系统需要大量压