SNCR脫硝技術(shù)一、概述選擇性非催化還原（SNCR）系統(tǒng)是一種燃燒后的煙氣脫硝技術(shù)，通過(guò)在火力發(fā)電鍋爐，垃圾燃燒爐、水泥窯爐或其他工業(yè)鍋爐的適當(dāng)位置噴入適量的還原劑來(lái)去除NOx的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。二、特點(diǎn)1.系統(tǒng)簡(jiǎn)單，占地面積小。2.投資成本少，運(yùn)行費(fèi)用低。3.適合各種燃料的鍋爐。4.全自動(dòng)高效控制，自動(dòng)*****佳溫度區(qū)間。5.模塊化的供給系統(tǒng)，使得系統(tǒng)安裝、操作和維護(hù)簡(jiǎn)單。6.應(yīng)用范圍廣，適用與新建生產(chǎn)線和老生產(chǎn)線改造。7.脫硝效率為40%~60%，結(jié)合低氮燃燒器，脫硝效率可達(dá)70%以上。三、工藝流程圖四、脫硝裝置的總體要求脫硝裝置(包括所有需要的系統(tǒng)和設(shè)備)至少滿足以下總的要求：●鍋爐出口煙氣NOx濃度不大于500mg/Nm3時(shí)，采用SNCR技術(shù)時(shí)煙氣NOx濃度控制在200mg/Nm3以下；●脫硝裝置在設(shè)計(jì)機(jī)組60%~100%BMCR負(fù)荷范圍內(nèi)有效地運(yùn)行，脫硝效率不低于60%；●脫硝裝置和所有輔助設(shè)備能投入運(yùn)行而對(duì)鍋爐負(fù)荷、運(yùn)行方式?jīng)]有任何干擾，SNCR脫硝系統(tǒng)不增加煙氣阻力；●脫硝裝置在運(yùn)行工況下，氨的逃逸率小于8ppm；●使用20%氨水作為脫硝還原劑，但濃度會(huì)在15%-25%范圍內(nèi)波動(dòng)，技術(shù)方案應(yīng)能適應(yīng)氨水濃度的變化；●煙氣脫硝工程內(nèi)電氣負(fù)荷為低壓負(fù)荷情況。脫硝系統(tǒng)的還原劑儲(chǔ)量應(yīng)滿足系統(tǒng)使用4~7天為宜，并能夠滿足消防和安全環(huán)保要求；湖北脫硝系列
促使很多電廠脫硝系統(tǒng)傾向于用尿素作為還原劑。。因此，脫硝還原劑液氨改尿素，在安全方面將得到**的提升。經(jīng)濟(jì)性方面無(wú)論是選用液氨還是尿素作為還原劑，在運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用中，檢修費(fèi)用相當(dāng)，蒸汽、水等消耗也相近，還原劑的采購(gòu)成本和運(yùn)行電費(fèi)則為主要費(fèi)用，因此控制還原劑費(fèi)用和消耗的電費(fèi)是控制脫硝生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。1）還原劑采購(gòu)費(fèi)用中能自備電廠如選用液氨作為還原劑，液氨的耗量為115kg/h，而尿素作為還原劑時(shí)的耗量為200kg/h，按8000h計(jì)算，年耗氨量為920t，年耗尿素量為1600t，根據(jù)當(dāng)前市場(chǎng)價(jià)格按液氨到廠價(jià)3200元/噸、尿素到廠價(jià)1900元/噸計(jì)算，年原材料費(fèi)用分別為液氨、尿素304萬(wàn)元。2）電耗選用液氨作為還原劑時(shí)，脫硝系統(tǒng)電負(fù)荷不大于50kw,而選用尿素時(shí)，脫硝系統(tǒng)電負(fù)荷不大于480kw，相差430kw，按年運(yùn)行8000h，廠用電，選擇尿素時(shí)年電費(fèi)增加。3）簡(jiǎn)單性價(jià)比（1）采購(gòu)費(fèi)用無(wú)論是選用液氨還是尿素作為還原劑，在運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用中，檢修費(fèi)用相當(dāng)，蒸汽、水等消耗也相近，還原劑的采購(gòu)成本和運(yùn)行電費(fèi)則為主要費(fèi)用，因此控制還原劑費(fèi)用和消耗的電費(fèi)是控制脫硝生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。以一臺(tái)350MW超臨界抽凝燃煤發(fā)電機(jī)組為例，脫硝裝置入口設(shè)計(jì)NOx為300mg/Nm3。低溫脫硝加裝脫硝工程應(yīng)建立在窯爐的低氮燃燒基礎(chǔ)上；
將石灰石-石膏濕法脫硫改造為脫硫同時(shí)脫硝相結(jié)合的方法進(jìn)行脫硝。濕法脫硝脫除過(guò)程編輯由鼓風(fēng)機(jī)送來(lái)的燃料（煙氣）在洗滌塔中用水洗滌，冷卻到55-60℃，然后與來(lái)自氧化發(fā)生器的含氧化劑的空氣混合，使排氣中的NOX氧化。氧化劑添加的比例一般控制在（對(duì)NO的克分子比），這時(shí)亞硫酸氣不被氧化，另外煙氣中的塵埃并不消耗氧化劑，氧化劑只對(duì)NOX有選擇性地氧化。經(jīng)過(guò)氧化劑氧化的煙氣送入吸收塔，與含有硫酸、硝酸和鐵催化劑的吸收液以30-50升/標(biāo)準(zhǔn)米3的液氣比進(jìn)行對(duì)流接觸。在吸收塔內(nèi)NOX一部分變成硝酸，其他被還原成為一氧化二氮或氮?dú)獾葻o(wú)害氣體與煙氣一起排出。亞硫酸氣在吸收塔內(nèi)被吸收后成為亞硫酸，其他部分則在鐵催化劑作用下，被煙氣中的氧氧化而變成硫酸。接著，吸收液從吸收塔底部被送到氧化塔，在氧化塔中由從塔底送來(lái)的空氣進(jìn)一步氧化。一部分沒(méi)有被氧化的亞硫酸經(jīng)過(guò)氧化和催化劑的再生過(guò)程后循環(huán)到吸收塔，這時(shí)循環(huán)液的一部分被抽送到石膏制造工序中去，生成的硫酸在結(jié)晶槽內(nèi)和石灰粉反應(yīng)，生成石膏，經(jīng)離心分離機(jī)脫水，作為副產(chǎn)品得到回收，母液則送回吸收系統(tǒng)。為了避免來(lái)自煙氣、石灰石中的雜質(zhì)和因脫NOX而生成的硝酸積存于循環(huán)吸收液中。
SNCR脫硝技術(shù)典型案例01SNCR技術(shù)SNCR即為選擇性非催化還原法，是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的NOx脫除技術(shù)，其原理是以NH3、尿素等作為還原劑，在注入到鍋爐之前霧化或者注入到鍋爐中靠爐內(nèi)的熱量蒸發(fā)霧化。在適宜的溫度范圍內(nèi)，氣相的氨或者尿素就會(huì)分解為自由基NH3和NH2，在特定的溫度和氧存在的條件下，還原劑與NOx的反應(yīng)優(yōu)于于其他反應(yīng)而進(jìn)行。還原劑有不同的反應(yīng)溫度范圍，此溫度范圍稱為溫度窗口，對(duì)本方法的脫硝效率有較大影響。02SNCR的反應(yīng)機(jī)理SNCR是一種不用催化劑，在850-1100℃范圍內(nèi)還原NOx的方法。SNCR技術(shù)是把還原劑如氨、尿素噴入爐膛溫度為850-1100℃的區(qū)域，該還原劑迅速熱分解成NH3并與煙氣中的NOx進(jìn)行SNCR反應(yīng)生成N2和H2O。該方法以爐膛為反應(yīng)器，可通過(guò)對(duì)鍋爐進(jìn)行改造實(shí)現(xiàn)。SNCR反應(yīng)物貯存和操作系統(tǒng)與SCR系統(tǒng)是相似的，但它所需的氨和尿素的量比SCR工藝要高。在爐膛850-1100℃這一狹窄的溫度范圍內(nèi)，在無(wú)催化劑作用下，氨或尿素等氨基還原劑可選擇性地還原煙氣中的NOx，基本上不與煙氣中的O2反應(yīng)，主要反應(yīng)為：氨為還原劑：NH3+NOx→N2+H20尿素為還原劑：CO(NH2)2→2NH2+CONH2+NOx→N2+H20CO+NOx→N2+CO2當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，超過(guò)反應(yīng)溫度窗口時(shí)。脫硝系統(tǒng)使用的壓縮空氣的壓力和流量應(yīng)得到控制；
選擇性非催化還原法SNCR脫硝系統(tǒng)是目前主要的脫硝技術(shù)之一，在爐膛850~1050℃狹窄的溫度范圍內(nèi)，在爐膛內(nèi)煙氣適宜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)生作用的技術(shù)。SNCR脫硝方法主要是將還原劑在850～1150℃溫度區(qū)域噴入含NOx的燃燒產(chǎn)物中，發(fā)生還原反應(yīng)脫除NOx，生成氮?dú)夂退?。SNCR脫硝在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)中可達(dá)到90%以上的NOx脫除率。在大型鍋爐應(yīng)用上，短期示范期間能達(dá)到75%的脫硝效率。SNCR的典型工藝流程為：還原劑—>鍋爐/窯爐（反應(yīng)器）—>除塵脫硫裝置—>引風(fēng)機(jī)—>煙囪。還原劑以氨水（尿素溶液）為主，20%氨水溶液（或尿素需增加制備模塊制成尿素溶液）經(jīng)輸送化工泵送至靜態(tài)混合器，與稀釋水模塊送過(guò)來(lái)的軟化水進(jìn)行定量的混合配比，通過(guò)計(jì)量分配裝置精確分配到每個(gè)噴槍，然后經(jīng)過(guò)噴槍噴入爐膛，實(shí)現(xiàn)脫硝反應(yīng)。SNCR脫硝系統(tǒng)投資成本低，建設(shè)周期短，脫硝效率中等，比較適用于缺少資金的發(fā)展中國(guó)家和適用于對(duì)現(xiàn)有中小型鍋爐的改造。脫硝廠家認(rèn)為這種技術(shù)的不足之處就是NOx的脫除效率不高，氨逃逸比較高。所以單獨(dú)使用SNCR技術(shù)受到了一些限制。但對(duì)于中小型機(jī)組或老機(jī)組改造。脫硝工藝常見(jiàn)于工業(yè)窯爐、汽車尾氣、鍋爐、焚燒爐等；河南無(wú)組織排放脫硝
脫硝噴槍應(yīng)防止高溫?zé)g，增加護(hù)管和通入冷卻空氣是較好的辦法；湖北脫硝系列
目前認(rèn)為SO2對(duì)催化劑的催化活性既有提高作用，又有抑制作用。有利的是，SO2會(huì)在催化劑表面氧化形成硫酸銨鹽，硫酸銨鹽首先與NO反應(yīng)，從而避免造成催化劑的堵塞，提高催化活性;有害的是，SO2在催化劑表面形成過(guò)多的硫酸銨鹽，堵塞催化劑，使得催化劑活性下降。Gao等采用共沉淀法合成Mn(2)Ni(1)Ox和MnxCo3-xO4催化劑，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，催化劑的NOx轉(zhuǎn)化率在175℃、150×10-6SO2的條件下能達(dá)到80%，說(shuō)明該催化劑有良好的低溫活性和抗硫中毒性能。主要原因是該催化劑具有特殊的尖晶石結(jié)構(gòu)，體系中價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)變、電子交互。雖然該催化劑表面NO的主要吸附形態(tài)受SO2競(jìng)爭(zhēng)吸附的抑制影響，但其幾乎不具備反應(yīng)活性，對(duì)反應(yīng)的影響可忽略不計(jì)。Sun等制備了Mn/TiO2和摻雜Eu的Mn-Eu/TiO2低溫SCR脫硝催化劑。Mn/TiO2催化劑對(duì)SO2的耐受性較差，摻雜了元素Eu之后，SO2與催化劑上活性位點(diǎn)的反應(yīng)通過(guò)L-H路徑發(fā)生，同時(shí)催化劑表面產(chǎn)生的硫酸鹽較少，使得Mn-Eu/TiO2催化劑有良好的抗SO2性能。4低溫SCR脫硝催化劑的發(fā)展低溫SCR脫硝催化劑在選擇性催化、使用壽命、性能穩(wěn)定、催化效果等方面還處于研究階段。研究過(guò)程中，SO2和水蒸汽對(duì)催化劑有一定的作用。湖北脫硝系列
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