SNCR的典型工艺流程为:还原剂—>锅炉/窑炉(反应器)—>除尘脱硫装置—>引风机—>烟囱。还原剂以氨水(尿素溶液)为主,20%氨水溶液(或尿素需增加制备模块制成尿素溶液)经输送化工泵送至静态混合器,与稀释水模块送过来的软化水进行定量的混合配比,通过计量分配装置精确分配到每个尿素喷枪,然后经过喷枪喷入炉膛,实现脱硝反应。如下图所示:
5)SNCR反应过程
1、NH3作为还原剂:
4NO+4NH3+O2—>4N2+6H2O
2NO+4NH3+2O2—>3N2+6H2O
6NO2+8NH3—>7N2+12H2O
2、尿素作为还原剂:
CO(NH2)2+2NO→2N2+CO2+2H2O
CO(NH2)2+H2O—>2NH3+CO2
4NO+4NH3+O2—>4N2+6H2O
2NO+4NH3+2O2—>3N2+6H2O
6NO2+8NH3—>7N2+12H2O
6)SNCR技术特点
1、脱硝效率可达75%。
2、氨逃逸较高8~12ppm。
3、系统简单,投资省。
4、无催化剂,运行费用省。
5、占地面积小。
SNCR技术投资成本低,建设周期短,脱硝效率中等,比较适用于缺少资金的发展中国家和适用于对现有中小型锅炉的改造。这种技术的不足之处就是NOx的脱除效率不高,氨逃逸比较高。所以多带带使用SNCR技术受到了一些限制。但对于中小型机组或老机组改造,由于它在经济性能方面的优势,仍不失其吸引力。
SNCR法不使用催化剂,采用炉膛喷射脱硝,氨还原NOx在850-1150℃这一狭窄温度范围内进行。喷入的氨与烟气良好混合是保证脱硝还原反应充分进行、使用最少量氨达到最好效果的重要条件。若喷入的氨未充分反应,则泄漏的氨会影响锅炉炉尾部受热面,不仅使烟气飞灰容易沉积在受热面,且烟气中氨遇到三氧化硫会生成硫酸氨,易堵塞空气预热器,并有腐蚀危险。
目前,国外对SNCR的研究除了进一步提高其效率和安全性之外,另一个重点是对SNCR和其它脱硝技术的联合应用的研究。
7)工艺流程简图(氨水或尿素为还原剂)
3SNCR工艺的经济性分析
SNCR工艺以锅炉炉膛为反应器,可通过对锅炉外围的改造来实现对烟气的脱硝,工程建设周期短,其投资成本和运行成本与其它脱硝技术相比都是比较低的,因此非常适合对现有锅炉进行改造,特别适合于中小型锅炉的脱硝改造。一方面在较低投资条件下有效提高了脱硝的效率,另一方面,也很好的控制了氨逃逸,为国家环保事业做出了贡献。