垃圾焚燒發電廠中SNCR脫硝技術的應用研究

摘? 要：本文以垃圾焚燒發電廠中SNCR脫硝技術的應用為研究內容，分別從脫硝工藝、技術等方面進行介紹，并結合福建某垃圾焚燒項目的運行案例展開分析，提出了問題改進方法，以期在有效改善焚燒垃圾產生的有害氣體的同時，進一步推動綠色發展。

關鍵詞：垃圾焚燒發電廠;SNCR脫硝技術;工藝流程

中圖分類號：X701?? 文獻標識碼：A????? 文章編號：2096-6903（2020）06-0000-00

近年來，人們更加重視大氣污染排放標準，對氮、氧化物的減排越來越關注。垃圾焚燒中的煙氣脫硝技術能夠有效控制垃圾焚燒后產生的有害氣體，其中SCR系統、SNCR系統、煙氣回流、焚燒爐燃燒控制爐溫等是該技術的主要內容，本文結合當前垃圾焚燒發電廠的實際運行情況，重點分析了SNCR脫硝技術的應用。

1 SNCR脫硝技術介紹

當前，SNCR脫硝在國內外得到廣泛應用，尤其是在垃圾焚燒電廠鍋爐的運行過程中，將鍋爐煙氣的溫度與SNCR反應溫度范圍保持一致，實現了良好的脫硝效果，研究發現該技術方法穩定且成熟。此外，SNCR脫硝技術投資小，也不需要對鍋爐進行改造，不會增加鍋爐系統的運行成本。

1.1原理

SNCR脫硝技術在應用過程中，不需要催化劑，鍋爐的溫度控制在850～1100℃，垃圾焚燒爐中加進去一些含有氨基的還原劑，脫除煙氣產生的NOx，生成水和氮氣，反應方程式表達是：

4NH + 4NO + O→4N + 6HO （1）

溫度高于恒定狀態時，會產生系列的副反應，副反應的表達式是：

4NH + 5O→4NO + 6HO（2）

NH為還原劑時：4NH + 4NO +O → 4N + 6HO （3）

采用尿素作為反應劑時，使用SNCR脫硝技術時，脫硝效率可以達到30%～80%。在850～1100℃時，垃圾焚燒所產生的氮氧化物中一氧化氮的含量要遠遠大于二氧化氮的含量，因此尿素和氮氧化物的反應方程式如下：

尿素為還原劑：NO+CO（NH） +1/2O → 2N + CO + HO? （4）

SNCR脫硝系統有多個組成部分，具體見圖1。

SNCR系統煙氣脫硝過程包括以下四方面內容，具體見圖2。

在目前國內典型的兩條600t/d垃圾焚燒發電系統中，SNCR系統煙氣脫硝工藝流程如下：

1.2 性能參數

以尿素為還原劑，對SNCR脫硝技術中的性能參數進行分析。

1.2.1溫度窗口

整個脫硝反應中，溫度窗口指的是垃圾燃燒爐的爐膛合理的溫度，當溫度反應過低時，NOx和還原劑得不到足夠的活化，脫硝反應不能順利開展，這就會影響脫硝的效率。溫度過高的情況下，尿素也會產生氧化，生成NOx，無形中就降低了脫硝效率，也增加了NOx的排放。研究發現，脫硝的效率和反應溫度之間的關系曲線設定為拋物線，且拋物線的走向為開口朝下，因此在拋物線的頂端兩側之間的區間，是我們討論的溫度窗口。SNCR將尿素作為還原劑，設定900～1150℃的溫度窗口。對于不同負荷的機組，其爐膛的溫度也呈現出不一樣的分布。但是由于爐膛中可以使用還原劑，且噴射器（噴槍）也可以進行若干層分布，這樣可以滿足不同負荷的鍋爐需要。可以說，鍋爐從第一煙氣室中部到上部的折焰角，這部分區間的溫度要和SNCR溫度窗口對應。

1.2.2停留時間

尿素溶液與壓縮空氣混合物質從噴射器（噴槍）射出

當還原劑從溫度窗口離開，SNCR需要完成全部反應，這樣可以實現有效的脫硝。其中，該過程體現在以下五個環節，具體見圖3。

延長溫度窗口下停留還原劑的時間，使得脫硝處理更加穩定，也能得到更為高效的脫硝效果。一般情況下，還原劑至少要在溫度窗口停留0.5秒，鍋爐的構造和該參數有著直接的聯系和影響。

1.2.3氨逃逸率

催化劑在SNCR工藝中不會出現，這就減少了SO濃度。一般情況下，SNCR脫硝技術中的逃逸氨會控制在5～10pmm。在相同的逃逸氨濃度情況下，煙氣中含有的NH和SO相遇會產生硫酸氫銨-NHHSO，容易導致鍋爐底端受熱面上的灰塵飛揚，會堵塞空氣預熱器，當NH含量超過5ppm時候，空氣中會有氨氣的氣味，降低了飛灰的有效利用。

2案例分析

我們以福建某垃圾焚燒發電廠為例進行分析，該項目在NOx的排放值達到了75mg/m，脫硝工藝中采用的是SNCR+SCR系統，將“SNCR+半干法+干法+活性炭噴射+袋式除塵器+SGH+SCR系統+GGH+濕法系統”應用到了煙氣凈化流程中。除塵器處于150℃的煙氣溫度時，可以將除塵器的出口溫度提升至180℃，經過上述流程后，經過SCR系統做好脫硝處理，之后運用濕法脫酸系統，最后排放。

該電廠在脫硝系統應用過程中，SNCR系統運行穩定，且粉塵的濃度日均值低于10mg/m，SO排出日均量低于20mg/m，SCR入口NOx的排出日均值也低于200mg/m，見表1。

由表1可知，經SNCR脫硝處理，NOx能夠控制在200mg/m以內，通過相應的測試，NOx濃度在經過SNCR系統的脫硝系統脫硝處理后，也處于穩定狀態。

3 結語

為了人類碧水藍天，我們要明確可持續發展觀念，樹立綠色發展理念，從實踐探索到技術創新，都對新能源技術給予足夠的信心。可以說，垃圾焚燒發電廠在技術創新與改革的過程中，通過焚燒垃圾，能夠實現對廢物的可利用，為社會創造了充足的電力資源，有效解決了電力資源匱乏等問題，有效節約了石油、煤炭等資源，這對于未來社會的發展起到了巨大的推動作用。在新的發展背景下，垃圾焚燒發電廠要不斷規范和落實相關技術規范，積極與關鍵技術指標相適應，借鑒先進的技術經驗，為社會發展打造出更豐富的電力資源。

參考文獻

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收稿日期：2020-05-03

作者簡介：宋興健（1972—），男，福建漳州人，本科，工程師，研究方向：熱能與動力工程。

Application Research of SNCR Denitration Technology in Waste Incineration Power Plant

SONG Xingjian

（Fuzhou Hongmiaoling Waste Incineration Power Plant，? Fuzhou Fujian? 350001）

Abstract： This article takes the application of SNCR denitrification technology in waste incineration power plants as the research content. It introduces the denitrification process and technology respectively， and analyzes the operation case of a waste incineration project in Fujian， and puts forward the problem improvement methods in order toWhile effectively improving the harmful gases generated by the incineration of garbage， it further promotes green development.

Keywords： waste incineration power plant; SNCR denitration technology; process flow