总体概述
SNCR脱硝(Selective Non-Catalytic Reduction)即为选择性非催化还原法脱硝,是一种在无催化剂作用下,通过向高温烟气中喷入氨基还原剂(如氨水、尿素等),还原剂在特定温度窗口(通常为850-1050℃)内迅速分解成氨气(NH₃),并与烟气中的氮氧化物(NOx)进行选择性反应,将其还原为氮气(N₂)和水(H₂O),从而实现脱硝的技术。该方法利用了反应温度对脱硝反应的选择性影响,在不使用催化剂的情况下达到一定的脱硝效果。
反应原理
氨还原剂:4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
尿素还原剂:2NO+(NH2)2CO+1/2O2→2N2+2H2O+CO2
工艺流程
还原剂储存与输送:若采用氨水作为还原剂,氨水一般储存于氨水储罐中。通过输送泵将氨水从储罐输送至喷枪附近,在输送过程中需对氨水的流量和压力进行控制调节。
若使用尿素作为还原剂,首先将固体尿素在溶解罐中溶解制成尿素溶液,然后将尿素溶液输送至尿素溶液储罐。再由输送泵将尿素溶液输送至喷枪。
喷射系统:喷枪安装在锅炉炉膛或烟道的合适位置,根据烟气温度分布和流场情况,将还原剂以雾状形式喷入高温烟气中。喷枪的布置和喷射角度至关重要,需确保还原剂与烟气能够充分混合,以提高反应效率。
反应过程:喷入的还原剂在高温烟气中迅速蒸发、分解产生氨气,氨气与烟气中的氮氧化物在850-1050℃的温度区间内发生还原反应,生成氮气和水。反应后的烟气继续进入后续的余热利用、除尘、脱硫等系统,最后经烟囱排放。
技术优势
u 投资成本低:相比SCR法脱硝,SNCR 法不需要安装昂贵的催化剂,因此设备投资成本大幅降低,尤其适用于对成本较为敏感的中小企业或老旧设备改造项目。
u 系统简单:工艺流程相对简单,不需要复杂的催化剂系统和配套的温控、吹灰等辅助设备,占地面积小,安装和维护相对便捷,可有效缩短项目建设周期。
u 操作灵活:能够根据实际工况变化,灵活调整还原剂的喷入量和喷射位置,以适应不同的氮氧化物排放浓度和负荷变化,对锅炉运行的影响较小。
应用领域
小型锅炉:对于一些小型工业锅炉、供暖锅炉等,由于其处理烟气量相对较小,且对成本较为敏感,SNCR 法脱硝技术因投资和运行成本低的优势得到广泛应用,可有效降低这些锅炉的氮氧化物排放。
生物质锅炉:生物质燃烧过程中也会产生一定量的氮氧化物。SNCR法脱硝适用于生物质锅炉,能够在满足脱硝要求的同时,较好地适应生物质燃料多变的特性以及生物质锅炉的运行工况。
水泥窑炉:在水泥生产过程中,水泥窑炉的部分区域温度恰好处于SNCR 法脱硝的适宜温度范围,可通过在该区域布置喷枪,实现对水泥窑炉烟气的脱硝处理,帮助水泥企业满足环保排放标准。