SNCR煙氣脫硝技術與應用

肖 翔

遼寧科林環保工程有限責任公司,遼寧沈陽 110034

SNCR煙氣脫硝技術與應用

肖 翔

遼寧科林環保工程有限責任公司,遼寧沈陽 110034

本文主要介紹了SNCR煙氣脫硝技術的原理、特點和工藝流程，并詳細介紹了SNCR在電廠中的應用。

SNCR；NOX；煙氣脫硝

SNCR（選擇性非催化還原反應）脫硝技術是指在沒有催化劑參與的情況下，用氨(NH3)或尿素(CO(NH2)2)等還原劑將煙氣中的NOX還原為N2和水。SNCR技術是的最初應用是在20世紀70年代中期日本的一些燃油、燃氣電廠?，FSNCR的應用日漸廣泛，目前世界上燃煤電廠SNCR技術總裝機容量在5GW以上。SNCR脫硝系統最主要的特點是建設為一次性投資，運行成本低，設備占地面積小，當現有鍋爐的脫硝技術改造效率較低時，SNCR脫硝技術經濟性高，比較適合我國的國情。因此，在我國燃煤電廠煙氣脫硝技術中占有重要地位。

1 工藝原理

SNCR脫硝技術采用氨(NH3)或尿素(CO(NH2)2)作為還原劑，在900～1 100℃溫度范圍內，分別通過如下化學反應將煙氣中的氮氧化物轉化為N2和水。

1） NH3為還原劑的主要反應是：

4 NH3+ 4NO +O2→4N2+ 6H2O

2） 尿素為還原劑的主要反應是：CO(NH2)2→2NH2+CO

NH2+CO →N2+ H2O

CO+NO→ N2+CO2

當溫度低于900℃時，NH3的反應不完全，造成氨逃逸；當溫度高于1 100℃時，NH3被O2氧化為NO，即4NH3+5O2→ 4NO+6H2O。

2 工藝流程和系統組成

SNCR系統煙氣脫硝過程由下面4個基本過程完成：

1）接收和儲存還原劑；

2）還原劑的計量輸出、與水混合稀釋；

3）在鍋爐合適位置注入稀釋后的還原劑；

4）還原劑與煙氣混合進行脫硝反應，見圖1。

圖1

SNCR系統采取模塊方式進行設計、制造，主要由還原劑循環模塊、稀釋水模塊、計量模塊、還原劑均分模塊、還原劑注入器等模塊化組件構成。

SNCR系統的模塊式設計和制造降低了鍋爐煙氣脫硝系統造價的要求，減少現場安裝時間和相關費用，同時也可根據機組容量調整SNCR系統的模塊數量，提高SNCR 的靈活性和對機組容量的適應性。這些模塊可以直接安裝在系統的不銹鋼模塊架上，也可以運到現場再安裝。

3 SNCR脫硝技術特點

SNCR脫硝技術由于其獨特的系統組成，具有以下特點：

1）SNCR脫硝系統的建設為一次性投資，運行成本低。在脫硝過程中不使用催化劑，因此不會造成空預器堵塞和壓力損失等其它煙氣脫硝技術引起的弊端；

2）SNCR脫硝系統的設備占地面積小，當現有鍋爐的脫硝技術改造效率較低時，SNCR脫硝技術經濟性高；

3）SNCR工藝的整個還原過程就在鍋爐內部進行，不需要另外設立反應器；

4） SNCR脫硝技術由于在鍋爐內部進行，脫硝效率受鍋爐設計、鍋爐負荷等因素的影響較大，脫硝效率較低，在30%～60%之間，因此多用于低NOx燃燒器的輔助工程。

4 工程應用

江蘇省徐州闞山電廠示范工程新建600mW超超臨界汽輪發電機組在國內首次采用SNCR技術進行燃煤電站脫硝設計工程，工程采用低NOX燃燒技術和SNCR煙氣脫硝技術降低NOX的排放，現已建成投產。

闞山電廠應用的是美國Fuel Tech有限公司取得專利權的SNCR 技術，其商業名稱是NOXOUT?。

闞山發電有限公司1#、2#爐脫硝系統初步調試工作已結束，在未申請鍋爐連續穩定負荷的前提下，各模塊、系統的功能性試驗已考核完成，已具備性能優化及168試運的條件，系統整套啟動的脫硝效果明顯。依據國標GB/T16157中的相關要求和規定，折算到標態、干基、6%氧量的條件下，在相對穩定負荷下的折算NOx排放濃度達到設計保證值（圖2）。

項目 單位 性能測試值脫硝效率 % 28 NOx mg/m3 216 NOx折算1 （mg/m3)(6%O2) 210 NOx折算2 （mg/m3)(干,6%O2) 231 O2量 % 5.54

5 結論

現今我國大氣污染日益嚴重，采用煙氣脫硝技術控制NOX排放已成必然趨勢。SNCR技術成熟，前期投資小，運行成本低，適用多種電廠鍋爐及工業鍋爐，除單獨使用外，可以與低NOX燃燒技術、SCR等其它脫硝技術相結合，獲得更高的脫硝效率。

徐州闞山600mW機組超超臨界機組采用SNCR技術脫硝，已完成初步調試，為SNCR技術在我國的推廣起到了很好的示范作用。

[1]Selective Noncatalytic Reduction for NOx Control on Coal-fired Boilers, Draft Report, prepared for the U.S Environmental Protection Agency by The Cadmus Group, Inc.,Bechtel Power Corporation, and Science Applications International Corporation,1998,5.

[2]李振中.SNCR煙氣脫硝技術在電廠中的應用.中國電力環 保，2006.

[3]闞山電廠2×600mW超超臨界燃煤發電機組煙氣脫硝示范工 程調試報告.遼寧科林環保工程有限責任公司，2008，12.

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1674-6708（2010）24-0169-02