SNCR尿素脫硝簡介

所謂SNCR技術，就是在不采用催化劑的情況下，在爐膛內或煙氣適宜溫度（溫度850-1100度)處均勻噴入氨或尿素等氨基還原劑，還原劑在爐中迅速分解，與煙氣中的NOx反應生產N2和H2O,而基本不與煙氣中的氧氣發生作的技術。

一： 脫硝背景及意義

      硝泛指含氮氧化物，主要有N₂O、NO、NO₂、N₂O₃等，多以NO、NO₂形式存在，簡稱為NOx。NOx主要來源于生產、生活中所用的煤、石油等燃料的燃燒。NOx的危害主要有以下幾個方面：

（1）嚴重影響人類身體健康，NO能與血液中血紅蛋白發生反應，降低血紅蛋白的輸氧能力，嚴重時可引起組織缺氧，損害中樞神經組織；

（2）形成光化學煙霧，NOx與碳氫化合物在陽光照射下會產生有毒的煙霧，稱之為光化學煙霧；

（3）是形成酸雨的重要組成成分，我國酸雨主要成分為硫酸，其次是硝酸，硝酸主要來源就是空氣中的氮氧化合物；

（4）容易演變成PM10和PM2.5，對人體產生危害。據研究，近來受民眾關注的PM2.5，其中10%為氮氧化物氧化為硝酸根所致；

（5）造成臭氧層耗損。

二： SNCR脫硝原理

選擇性非催化還原（SNCR）脫硝技術，是煙氣NOx的末端處理技術，是把含有氨基的還原劑（尿素或氨水）在不使用催化劑的前提下均勻噴入鍋爐溫度范圍為850～1250℃的區域，選擇性地把煙氣中的NOx還原為N₂和H₂O，以達到減排NOx的目的。

主要化學反應為：

  氨水作還原劑：                                                4 NO+4 NH₃+O₂→4 N₂+6 H₂O

                                                                                 4 NH₃+2 NO₂+O₂→3 N₂+H₂O

       尿素作還原劑：

  2 CO(NH₂)₂+4 NO+O₂→3 N₂+2 CO₂+4 H₂O

  6 CO(NH₂)₂+8 NO₂+O₂→10 N₂+6 CO₂+12 H₂O

三： SNCR脫硝技術的優點

1. 投資成本低，不使用催化劑，運行成本低，經濟優勢明顯；

2. 不需要對鍋爐進行結構性改造，建設周期短；

3. 對生產工藝無不良影響，改造使用后無需調整其他設備的運行；

4. 與SCR相比不產生液體或固體廢料；

5、比較適合我國現有中小型電廠鍋爐改造，脫硝效率約為50%～70%，并可以和低 NOx燃燒或分級燃燒技術共同使用。

SNCR技術是已投入運行使用并被證明的非常成熟的煙氣脫硝技術，目前在國內鍋爐中已推廣使用，效果很好。更精密、更有效的霧化控制模式、更精準的NOx監測技術，可以幫助更精確地調節脫硝劑的噴入量，完善混合程度，獲得更高更穩定的脫硝效率。近期國內科研院所、權威部門一致認定， SNCR技術是很適合我國實際情況的成熟可靠的煙氣脫硝技術。

四：  SNCR脫硝效率的影響因素

（1） 溫度范圍

NOx的還原反應發生在某一特定的溫度范圍內（最佳反應溫度區間為850℃～1100℃）。若溫度過低（800℃以下），NH3的反應不完全，容易造成NH3逃逸，形成二次污染；而溫度過高（1400℃以上），NH3則容易被氧化為NOx。可見溫度過高或過低都會導致還原劑的損失和NOx脫除率下降。

（2） 還原劑和煙氣混合程度

SNCR脫硝效率低的主要原因之一就是混合問題，還原劑與煙氣的混合程度決定了反應的進程和速度。例如，局部的NOx濃度過高，不能被還原劑還原，導致脫硝效率低；局部的NOx濃度過低，還原劑未全部發生還原反應，導致還原劑利用率低，還增加氨逃逸。因此，還原劑與煙氣混合充分與否，直接影響脫硝效率。

（3）溶液停留時間

溶液停留（化學反應）時間：合適的溫度范圍內反應物在反應器內停留的總時間。在此時間內，氨水或尿素等還原劑與煙氣的混合、水的蒸發、還原劑的分解和NOx的還原等步驟須全部完成，一般要求時間為0.5s。而霧化狀態的氨在脫硝反應區停留時間的長短取決于反應區的尺寸、煙氣流經反應區的速度、還原劑溶液的霧化狀況、霧場與煙氣混合的形式等因素。

（4） 氨氮比（NSR）

即反應中氨基與NO的摩爾比值，按照SNCR反應，還原1mol NO需要1mol氨或0.5mol尿素，但實際使用的還原劑量要比這個量大，因為實際反應比較復雜且氣體混合不均勻，要達到較好的脫硝效果就必須增大還原劑量。隨著氨氮比的增加，脫硝效率增加，氨逃逸增加，成本也會增加。目前SNCR的經濟NSR一般控制在1.2-1.5左右。