一、技術介紹:
SNCR(選擇性非催化還原),英文名selective non-catalytic reduction。該技術一般以爐內的氨、尿素或氫酸為還原劑還原NOx,還原劑僅與煙霧中的NOx反應,一般不與氧反應。該技術不采用催化劑,成本控制低。由于該工藝不使用催化劑,因此必須在適于脫硝反應的高溫區域(850℃~1100℃)吹入還原劑,迅速加熱分解成NH3,然后與煙道氣中的NOx反應生成N2和水。SNCR爐內脫硝系統主要由還原劑儲存與制備系統、稀釋系統、計量與分配系統及噴射系統四大部分組成。
將氨作為還原劑使用的SNCR稱為DeNOx法,將尿素作為還原劑的SNCR稱為NOxOUT法。
使用NH3作為還原劑,在溫度為900℃~1100℃范圍內還原NOx的化學反應
4NH3 + 4NO + O2 →4N2 + 6H2O
4NH3 + 2NO2 + O2 →3N2 + 6H2O
8NH3 + 6NO2 →7N2 +12H2O
使用尿素作為還原劑還原NOx的主要化學反應為:
CO(NH2 )2 →2NH2 + CO
NH2 + NO →N2 + H2O
CO + NO →N2 + CO2
SNCR工藝流程圖
二、技術*點:
1、采用新型霧化還原劑噴射技術,確保還原劑分布均勻,有效覆蓋率高,反應高效充分。
2、采用先進的CFD與CKM鍵優化設計,反應區渦流混合效果好。
3、智能化控制,高精度計量,氨利用率高,運行成本低。
4、氨脫出量≤8ppm,腐蝕性小,副反應少。
5、脫硝效率高,處理效果好。
6、模塊化設計,技術系統簡單,施工、運行管理方便。
7、占地面積少,投資省。
三、功能優勢:
1、脫硝效果令人滿意:SNCR技術應用于中小鍋爐,*別是不具備SCR改造條件的老機組鍋爐,對于鏈條爐,在優化運行時,其脫硝效率可達40%以上。
2、SO2/SO3轉化率:SNCR不會出現SCR工藝SO2/SO3轉化率等問題,不會對空預應器造成腐蝕和堵塞。
3、經濟性:SNCR技術無需對煙道進行大改造,無需催化劑和反應器,因此投資成本和運行成本低。
4、系統簡單,控制方便:SNCR系統主要設備有儲罐、泵、噴槍和所需管路、儀控設備,采用PLC控制系統,所有操作可在界面完成,操作簡單,控制方便。
5、SNCR技術不需要對鍋爐的燃燒設備和受熱面作較大的改變,也不需要改變鍋爐的正常運行方式,對鍋爐的主要運行參數也不產生顯著影響。
四、應用范圍:
SNCR爐內的脫硝常用于鍋爐爐,可將NOx排放量降至約200mg/Nm3。在使用SNCR爐內脫硝系統的還原劑制備、稀釋、噴射、控制系統的基礎上,添加煙道氣排放部脫硝裝置(SCR),可構成SNCR/SCR聯合脫硝技術。
1、新建、擴建、改建單元或現役舊單元。
2、限位單元;
3、目前NOx排放低或組合低NOx燃燒裝置的機組;
4、適用于電站鍋爐、工業鍋爐、水泥窯爐、垃圾焚燒爐等爐型。
SNCR脫硝技術即選擇性非催化還原(Selective Non-Catalytic Reduction,以下簡稱SNCR)技術是在不使用催化劑的850-1100℃的溫度范圍內向爐內噴霧含氨基還原劑(氨水、尿素溶液等),還原除去煙氣中的NOx,生成氮和水的清潔脫硝技術。
當氨水在合適的溫度范圍內起還原劑作用時,反應方程式為:
4NH3 + 4NO + O2→4N2 + 6H2O (1)
但是,如果溫度過高,也會產生以下副反應。
4NH3 + 5O2→4NO + 6H2O(2)
SNCR煙氣脫硝技術的脫硝效率一般為30%~80%,受鍋爐結構尺寸的影響較大。采用SNCR技術,目前的趨勢是用尿素代替氨作為還原劑。
SNCR脫硝原理
SNCR技術的脫硝原理是:
在850-1100℃范圍內,NH3或尿素還原NOx的主要反應如下。
NH3為還原劑:
4NH3 + 4NO +O2 → 4N2 + 6H2O
尿素是一種還原劑:
NO+CO(NH2)2 +1/2O2 → 2N2 + CO2 + H2O
SNCR脫硝系統配置:
SNCR(氨噴霧)系統主要由除氨系統、罐區、加壓泵及其控制系統、混合系統、分配與調節系統、噴霧系統等組成。
SNCR系統的廢氣脫硝過程通過以下四個基本過程完成。
接收還原劑并儲存。向鍋爐的適當位置注入稀釋后的還原劑。
還原劑計量輸出,與水混合稀釋;將還原劑和煙道氣混合進行脫硝反應。
SNCR脫硝工藝
如圖(2)所示,水泥窯SNCR煙氣脫硝技術系統主要包括還原劑儲存系統、循環輸送模塊、稀釋計量模塊、分配模塊、背壓模塊、與還原劑噴射系統相關的儀表控制系統等。
SNCR脫硝工藝流程圖
SNCR脫硝設備
序列號
名稱
數量
單位
1
氨水加壓泵組
1
套筒
2
稀釋水加壓泵組
1
套筒
3
稀釋水和氨水混合閥組
1
套筒
4
上層稀氨水分配閥組
1
套筒
5
下層稀氨水分配閥組
1
套筒
6
噴霧系統
1
套筒
7
罐及除氨系統
1
套筒
8
壓縮空氣系統
1
套筒
9
儀表、電氣控制系統
1
套筒