烟气脱硝：如何将SNCR发挥到极致

‌低成本‌：与SCR相比SNCR技术不需要使用催化剂，众所周知催化剂的投资成本高，而且随着SCR运行催化剂会出现中毒、失效、效率降低等情况，需要更换运营成本增加。此外，SNCR系统的设计相对简单，占地面积小，进一步减少了投资成本‌。

‌高效益‌：尽管SNCR技术的脱硝效率相对较低（通常在30%-65%），但其前期投资小，后期运行费用低，特别适合环保要求不太严格的地区‌。此外，SNCR技术适用于中小型锅炉的改造，能够在节约使用成本的同时达到一定的脱硝效果‌。对于环保要求比较严格有超低排放要求的地区，单独SNCR很难达到要求，一般都配合着SCR联合使用。

‌适用性广‌：SNCR技术适用于各种类型的锅炉，尤其是中小型锅炉。它可以在锅炉炉膛或旋风分离筒入口的适当位置喷入含有氨基的还原剂，如氨水或尿素溶液，将NOx还原为无害的氮气和水‌。

‌操作简便‌：SNCR系统的组成包括卸氨系统、罐区、加压泵及其控制系统、混合系统、分配与调节系统以及喷雾系统等。这些系统共同协作，确保还原剂能够精确地喷入锅炉，并在最佳温度下与烟气中的NOx发生反应‌。

‌温度控制要求严格‌：SNCR反应需要在特定的温度范围内进行，通常在850到1100℃之间。如果温度过高或过低，都会影响NOx的还原效率。在高于1100℃的温度下，氨会分解生成NOx，反而增加了排放‌。

‌反应物混合不充分‌：由于反应物的驻留时间短，SNCR工艺很难与烟气充分混合，导致脱硝效率较低‌。

‌氨逃逸问题‌：在SNCR过程中，未反应的氨会逃逸到环境中，造成二次污染。此外，氨可能与三氧化硫反应生成硫酸氢氨，堵塞设备‌。

‌脱硝效率低‌：在NH3/NOx摩尔比大于1.5的情况下，脱硝效率仅为30%到50%，大量的氨逃逸会导致新的环境问题‌。对于大型燃煤机组，SNCR脱硝效率通常可达25%~40%，某些情况下可能达到30%~60%。对于小型机组，SNCR脱硝效率可能达到80%，但这是一个相对较高的估计值，实际效率可能因各种因素而有所降低。在某些特定条件下，如通过优化温度区间和烟气与还原剂的混合情况，SNCR技术可能实现更高的脱硝效率，如62.5%左右，但这属于特殊情况，并非普遍能达到的效率。

‌脱硝剂耗量大‌：为了达到较高的脱硝效率，需要大量的脱硝剂，增加了运行成本‌。

‌影响锅炉效率‌：尿素水溶液和氨水的蒸发会吸收烟气的热量，导致锅炉排烟热损失增加，从而降低锅炉的热效率‌。

SNCR 在不同的锅炉中的应用。对于垃圾炉、某些工业锅炉，由于其炉膛内 的温度正好处于其反应温度窗内，因此SNCR适应性比较好，喷氨点的设置和控制比较简单。而且由于不经过对流受热面，炉膛内的温度又相对稳定，所以运行的可靠性相对要好一些。因此SNCR在这类锅炉的应用比较多。

对于电站锅炉，反应温度窗处于高温对流受热面区域。在这个区域，烟气温度受燃料，燃烧配风等调整和变化以及锅炉负荷的变动影响较大，反应温度窗会 沿着烟气流动方向迁移，因此SNCR设计时会设置多个喷射区。另外，在烟道截面上，烟气温度分布不均匀，在不到200℃的最佳反应温度窗内，烟气温度偏差可能达到100℃以上，SNCR的先天不足在此暴露无疑。

要解决反应温度窗的迁移的问题，烟气温度的测量就是良好控制的前提。在这么高的温度下，现有的技术水平，从测点数量、成本、测量的可靠性、仪表的损坏率都会有一些问题。

另外一个问题就是氨氮摩尔比的问题。氨氮摩尔比是获得高的脱硝效率、低的漏氨和稳定的性能的重要因素。首先，SNCR 还原反应的氨氮摩尔比不象SCR一样固定，随着反应条件的变化，这个比例是一个变化的值。然后，在SNCR的喷氨区，NOx的分布的均匀性很差，而且没有使NOx分布变得均匀的混合手段，因此要获得接近最佳氨氮摩尔比几乎是不可能的。NOx 测量的环境以及NOx测量仪的成本，使得动态准确获得NOx的分布数据比获得烟气温度有关数据的困难大得多。

SNCR的脱硝效率，随着锅炉的性能设计和受热面布置的不同， 所能达到的极限也不同。如果在锅炉设计的时候，在性能设计和受热面设计时为SNCR而改变，那么SNCR会容易一些。但是这样大多是得不偿失的。所以在具体项目上SNCR的可行性论证，要等锅炉设计基本方案出来以后，才能说脱硝效率能够有望达到多高的水平。

要把SNCR的脱硝效率发挥到极致， 首先假设烟气温度和NOx测量技术的发展以及成本的降低，使准确、及时、可靠、地动态测量可能的反应区域内的尽可能多的温度以及进出口 NOx数值成为可能。然后按照烟气流动方向和烟道截面方向的布置足够多的喷氨区域，按照测量的数据对喷氨量进行精确调控。如果可能，锅炉受热面布置的时候，在同一级过热器或者再热器受热面在适当的地方从中间拉开，为自由布置喷氨区域提供方便，甚至将对反应温度区有意多留长一点的净空。

总之，SNCR 确实存在一些问题，因温度窗口、浓度分布、脱硝效率等问题确难在大型煤粉炉上广泛应用。但是由于方便改造，SNCR 建设周期短、投资 少等优势在流化床、中小型电厂改造项目、垃圾焚烧炉和应对脱硝催化剂价格昂贵且易中毒失效而生的SNCR与SCR 联合脱硝技术作为预脱硝项目上很有市场。

来源：低碳与环保

本网站对转载、分享、陈述、图片、观点保持中立，图片文字均来自网络，目的仅在于传递更多消息。版权归原作者。有版权方面不当之处，欢迎回消息告知删稿事宜，本网站将尽快处理。谢谢!