一、技術(shù)介紹:
SNCR(選擇性非催化還原),英文名selective non-catalytic reduction。該技術(shù)一般以爐內(nèi)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(yīng),一般不與氧反應(yīng)。該技術(shù)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(yīng)的高溫區(qū)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(yīng)生成N2和水。SNCR爐內(nèi)脫硝系統(tǒng)主要由還原劑儲(chǔ)存與制備系統(tǒng)、稀釋系統(tǒng)、計(jì)量與分配系統(tǒng)及噴射系統(tǒng)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(nèi)還原NOx的化學(xué)反應(yīng)
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(xué)反應(yīng)為:
CO(NH2 )2 →2NH2 + CO
NH2 + NO →N2 + H2O
CO + NO →N2 + CO2
SNCR工藝流程圖
二、技術(shù)*點(diǎn):
1、采用新型霧化還原劑噴射技術(shù),確保還原劑分布均勻,有效覆蓋率高,反應(yīng)高效充分。
2、采用先進(jìn)的CFD與CKM鍵優(yōu)化設(shè)計(jì),反應(yīng)區(qū)渦流混合效果好。
3、智能化控制,高精度計(jì)量,氨利用率高,運(yùn)行成本低。
4、氨脫出量≤8ppm,腐蝕性小,副反應(yīng)少。
5、脫硝效率高,處理效果好。
6、模塊化設(shè)計(jì),技術(shù)系統(tǒng)簡(jiǎn)單,施工、運(yùn)行管理方便。
7、占地面積少,投資省。
三、功能優(yōu)勢(shì):
1、脫硝效果令人滿意:SNCR技術(shù)應(yīng)用于中小鍋爐,*別是不具備SCR改造條件的老機(jī)組鍋爐,對(duì)于鏈條爐,在優(yōu)化運(yùn)行時(shí),其脫硝效率可達(dá)40%以上。
2、SO2/SO3轉(zhuǎn)化率:SNCR不會(huì)出現(xiàn)SCR工藝SO2/SO3轉(zhuǎn)化率等問(wèn)題,不會(huì)對(duì)空預(yù)應(yīng)器造成腐蝕和堵塞。
3、經(jīng)濟(jì)性:SNCR技術(shù)無(wú)需對(duì)煙道進(jìn)行大改造,無(wú)需催化劑和反應(yīng)器,因此投資成本和運(yùn)行成本低。
4、系統(tǒng)簡(jiǎn)單,控制方便:SNCR系統(tǒng)主要設(shè)備有儲(chǔ)罐、泵、噴槍和所需管路、儀控設(shè)備,采用PLC控制系統(tǒng),所有操作可在界面完成,操作簡(jiǎn)單,控制方便。
5、SNCR技術(shù)不需要對(duì)鍋爐的燃燒設(shè)備和受熱面作較大的改變,也不需要改變鍋爐的正常運(yùn)行方式,對(duì)鍋爐的主要運(yùn)行參數(shù)也不產(chǎn)生顯著影響。
四、應(yīng)用范圍:
SNCR爐內(nèi)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(nèi)脫硝系統(tǒng)的還原劑制備、稀釋、噴射、控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,添加煙道氣排放部脫硝裝置(SCR),可構(gòu)成SNCR/SCR聯(lián)合脫硝技術(shù)。
1、新建、擴(kuò)建、改建單元或現(xiàn)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(jī)組;
4、適用于電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、水泥窯爐、垃圾焚燒爐等爐型。
SNCR脫硝技術(shù)即選擇性非催化還原(Selective Non-Catalytic Reduction,以下簡(jiǎn)稱SNCR)技術(shù)是在不使用催化劑的850-1100℃的溫度范圍內(nèi)向爐內(nèi)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(shù)。
當(dāng)氨水在合適的溫度范圍內(nèi)起還原劑作用時(shí),反應(yīng)方程式為:
4NH3 + 4NO + O2→4N2 + 6H2O (1)
但是,如果溫度過(guò)高,也會(huì)產(chǎn)生以下副反應(yīng)。
4NH3 + 5O2→4NO + 6H2O(2)
SNCR煙氣脫硝技術(shù)的脫硝效率一般為30%~80%,受鍋爐結(jié)構(gòu)尺寸的影響較大。采用SNCR技術(shù),目前的趨勢(shì)是用尿素代替氨作為還原劑。
SNCR脫硝原理
SNCR技術(shù)的脫硝原理是:
在850-1100℃范圍內(nèi),NH3或尿素還原NOx的主要反應(yīng)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(tǒng)配置:
SNCR(氨噴霧)系統(tǒng)主要由除氨系統(tǒng)、罐區(qū)、加壓泵及其控制系統(tǒng)、混合系統(tǒng)、分配與調(diào)節(jié)系統(tǒng)、噴霧系統(tǒng)等組成。
SNCR系統(tǒng)的廢氣脫硝過(guò)程通過(guò)以下四個(gè)基本過(guò)程完成。
接收還原劑并儲(chǔ)存。向鍋爐的適當(dāng)位置注入稀釋后的還原劑。
還原劑計(jì)量輸出,與水混合稀釋;將還原劑和煙道氣混合進(jìn)行脫硝反應(yīng)。
SNCR脫硝工藝
如圖(2)所示,水泥窯SNCR煙氣脫硝技術(shù)系統(tǒng)主要包括還原劑儲(chǔ)存系統(tǒng)、循環(huán)輸送模塊、稀釋計(jì)量模塊、分配模塊、背壓模塊、與還原劑噴射系統(tǒng)相關(guān)的儀表控制系統(tǒng)等。
SNCR脫硝工藝流程圖
SNCR脫硝設(shè)備
序列號(hào)
名稱
數(shù)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(tǒng)
1
套筒
7
罐及除氨系統(tǒng)
1
套筒
8
壓縮空氣系統(tǒng)
1
套筒
9
儀表、電氣控制系統(tǒng)
1
套筒