SNCR尿素脫硝簡介

所謂SNCR技術(shù)，就是在不采用催化劑的情況下，在爐膛內(nèi)或煙氣適宜溫度（溫度850-1100度)處均勻噴入氨或尿素等氨基還原劑，還原劑在爐中迅速分解，與煙氣中的NOx反應(yīng)生產(chǎn)N2和H2O,而基本不與煙氣中的氧氣發(fā)生作的技術(shù)。

一： 脫硝背景及意義

      硝泛指含氮氧化物，主要有N₂O、NO、NO₂、N₂O₃等，多以NO、NO₂形式存在，簡稱為NOx。NOx主要來源于生產(chǎn)、生活中所用的煤、石油等燃料的燃燒。NOx的危害主要有以下幾個方面：

（1）嚴(yán)重影響人類身體健康，NO能與血液中血紅蛋白發(fā)生反應(yīng)，降低血紅蛋白的輸氧能力，嚴(yán)重時可引起組織缺氧，損害中樞神經(jīng)組織；

（2）形成光化學(xué)煙霧，NOx與碳?xì)浠衔镌陉柟庹丈湎聲a(chǎn)生有毒的煙霧，稱之為光化學(xué)煙霧；

（3）是形成酸雨的重要組成成分，我國酸雨主要成分為硫酸，其次是硝酸，硝酸主要來源就是空氣中的氮氧化合物；

（4）容易演變成PM10和PM2.5，對人體產(chǎn)生危害。據(jù)研究，近來受民眾關(guān)注的PM2.5，其中10%為氮氧化物氧化為硝酸根所致；

（5）造成臭氧層耗損。

二： SNCR脫硝原理

選擇性非催化還原（SNCR）脫硝技術(shù)，是煙氣NOx的末端處理技術(shù)，是把含有氨基的還原劑（尿素或氨水）在不使用催化劑的前提下均勻噴入鍋爐溫度范圍為850～1250℃的區(qū)域，選擇性地把煙氣中的NOx還原為N₂和H₂O，以達到減排NOx的目的。

主要化學(xué)反應(yīng)為：

  氨水作還原劑：                                                4 NO+4 NH₃+O₂→4 N₂+6 H₂O

                                                                                 4 NH₃+2 NO₂+O₂→3 N₂+H₂O

       尿素作還原劑：

  2 CO(NH₂)₂+4 NO+O₂→3 N₂+2 CO₂+4 H₂O

  6 CO(NH₂)₂+8 NO₂+O₂→10 N₂+6 CO₂+12 H₂O

三： SNCR脫硝技術(shù)的優(yōu)點

1. 投資成本低，不使用催化劑，運行成本低，經(jīng)濟優(yōu)勢明顯；

2. 不需要對鍋爐進行結(jié)構(gòu)性改造，建設(shè)周期短；

3. 對生產(chǎn)工藝無不良影響，改造使用后無需調(diào)整其他設(shè)備的運行；

4. 與SCR相比不產(chǎn)生液體或固體廢料；

5、比較適合我國現(xiàn)有中小型電廠鍋爐改造，脫硝效率約為50%～70%，并可以和低 NOx燃燒或分級燃燒技術(shù)共同使用。

SNCR技術(shù)是已投入運行使用并被證明的非常成熟的煙氣脫硝技術(shù)，目前在國內(nèi)鍋爐中已推廣使用，效果很好。更精密、更有效的霧化控制模式、更精準(zhǔn)的NOx監(jiān)測技術(shù)，可以幫助更精確地調(diào)節(jié)脫硝劑的噴入量，完善混合程度，獲得更高更穩(wěn)定的脫硝效率。近期國內(nèi)科研院所、權(quán)威部門一致認(rèn)定， SNCR技術(shù)是很適合我國實際情況的成熟可靠的煙氣脫硝技術(shù)。

四：  SNCR脫硝效率的影響因素

（1） 溫度范圍

NOx的還原反應(yīng)發(fā)生在某一特定的溫度范圍內(nèi)（最佳反應(yīng)溫度區(qū)間為850℃～1100℃）。若溫度過低（800℃以下），NH3的反應(yīng)不完全，容易造成NH3逃逸，形成二次污染；而溫度過高（1400℃以上），NH3則容易被氧化為NOx?？梢姕囟冗^高或過低都會導(dǎo)致還原劑的損失和NOx脫除率下降。

（2） 還原劑和煙氣混合程度

SNCR脫硝效率低的主要原因之一就是混合問題，還原劑與煙氣的混合程度決定了反應(yīng)的進程和速度。例如，局部的NOx濃度過高，不能被還原劑還原，導(dǎo)致脫硝效率低；局部的NOx濃度過低，還原劑未全部發(fā)生還原反應(yīng)，導(dǎo)致還原劑利用率低，還增加氨逃逸。因此，還原劑與煙氣混合充分與否，直接影響脫硝效率。

（3）溶液停留時間

溶液停留（化學(xué)反應(yīng)）時間：合適的溫度范圍內(nèi)反應(yīng)物在反應(yīng)器內(nèi)停留的總時間。在此時間內(nèi)，氨水或尿素等還原劑與煙氣的混合、水的蒸發(fā)、還原劑的分解和NOx的還原等步驟須全部完成，一般要求時間為0.5s。而霧化狀態(tài)的氨在脫硝反應(yīng)區(qū)停留時間的長短取決于反應(yīng)區(qū)的尺寸、煙氣流經(jīng)反應(yīng)區(qū)的速度、還原劑溶液的霧化狀況、霧場與煙氣混合的形式等因素。

（4） 氨氮比（NSR）

即反應(yīng)中氨基與NO的摩爾比值，按照SNCR反應(yīng)，還原1mol NO需要1mol氨或0.5mol尿素，但實際使用的還原劑量要比這個量大，因為實際反應(yīng)比較復(fù)雜且氣體混合不均勻，要達到較好的脫硝效果就必須增大還原劑量。隨著氨氮比的增加，脫硝效率增加，氨逃逸增加，成本也會增加。目前SNCR的經(jīng)濟NSR一般控制在1.2-1.5左右。