脱硝工艺介绍(SNCR)
sncr脱硝原理及工艺
sncr脱硝原理及工艺
脱硝是指将燃烧过程中产生的氮氧化物（NOx）转化为较为无害的氮气（N2）或氨（NH3）的过程。
脱硝在工业生产中非
常重要，尤其是对于电力、钢铁、化工等行业而言。
Sncr是
一种常用的脱硝工艺，下面将介绍其原理和工艺过程。
1. Sncr脱硝原理：
Sncr脱硝主要利用氨水或尿素溶液与燃烧过程中的NOx发生
化学反应，将其转化为氮气或氨。
这种反应在高温下进行，需要满足适当的反应温度和氨水的投加量。
2. Sncr脱硝工艺过程：
（1）烟气进入SNCR反应器：燃烧产生的烟气进入SNCR反
应器中，反应器中设置有适当的喷射装置，用于喷射氨水或尿素溶液。
（2）氨水或尿素喷射：通过喷射装置，将氨水或尿素溶液喷
射到烟气中。
喷射后的氨水或尿素溶液与烟气中的NOx发生
反应，将其转化为氮气或氨。
（3）反应温度控制：Sncr脱硝反应需要在一定的温度范围内
进行，通常为800°C-1100°C。
通过调节喷射装置和燃烧设备，控制烟气的温度在适宜的范围内。
（4）反应产物处理：脱硝反应后的烟气中生成的氮气或氨进
入气体处理系统进行进一步处理，以确保排放的气体符合环保要求。
Sncr脱硝工艺具有脱硝效率高、操作简单、设备布局灵活等
优点，广泛应用于不同工业领域。
但同时也存在氨逃逸、不适
用于高浓度NOx气体等问题，因此在实际应用中需要综合考虑各种因素，选择合适的脱硝工艺。
sncr脱硝原理及工艺
sncr脱硝原理及工艺
sncr脱硝技术可以有效减轻大气中的氮氧化物污染，是大气污染控制技术的重要技术之一。
sncr脱硝技术实质上是一种燃烧控制技术，可以通过调节燃料与空气的混合比率，并加入富氧剂，提高燃烧温度来减少烟气中的氮氧化物，如NOX、SOx等。
sncr脱硝技术具有一定的烟气浓度条件，它在一定程度上增加了这些气体的燃烧温度，从而减少了气体中氮氧化物的含量。
1. 预燃阶段：在较高温度条件下，控制预燃或助燃气体，增加富氧剂，燃烧分解消耗氮氧化物。
2. 余氧燃烧：燃烧室的温度达到稳定值后，为了维持燃烧室的持续稳定燃烧，需要适时或连续加入富氧剂，使氮氧化物转化率达到最大。
3. 对称燃烧：通过调节燃料与空气的混合比率，恒定滞燃混合比以及改善燃烧均匀性，提高燃烧温度，使燃烧室保持一定温度和合理的火焰模型，以达到脱硝的目的。
1. 容易操作：烟囱限制气体排放浓度的调节非常容易；
2. 低成本： sncr技术的实施成本低，投资费用更少；
3. 良好的排放效果：可以有效降低燃烧过程中氮氧化物的排放；
4. 功率浓度容量： sncr技术能够满足不同功率浓度和容量的变数要求。
工艺方法——SNCR脱硝技术
工艺方法——SNCR脱硝技术工艺简介选择性非催化还原（Selective Non-Catalytic Reduction，简称SNCR）脱硝是一种成熟的NOx控制处理技术，系统相对简单，脱硝效率能达到50%。
1、脱硝机理SNCR脱硝技术是把炉膛作为反应器，在没有催化剂的条件下，将还原剂氨水（质量浓度20%-25%）或尿素经稀释后通过雾化喷射单元喷入热风炉或隧道窑内合适的温度区域（850℃-1050℃），雾化后的还原剂将NOx（NO、NO2等混合物）还原，生成氮气和水，从而达到脱除NOx的目的。
还原NOx的主要化学反应为：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O上述反应中第一个反应是主要的、占主导地位，因为烟气中几乎95%的NOx以NO的形式存在，在没有催化剂存在的情况下，这个反应只在很狭窄的温度窗口（850℃-1050℃）进行，表现出选择性，此时的反应就是SNCR的温度范围。
2、系统构成通常使用氨水、尿素作为还原剂，氨水的反应更直接，有着较高的NOx去除率、较低的氨逃逸和较高的化学反应效率；尿素反应更复杂，有着较高的氨逃逸率和较高的CO生成量。
根据这两种还原剂的理化性质，综合考虑其运输、储存环境以及设备投资、占用场地、运行成本、安全管理及风险费用等因素，该企业采用氨水做还原剂。
SNCR脱硝系统主要由氨水接收与储存系统、水输送与混合系统、计量分配与喷射系统、压缩空气系统、PLC自动控制系统、安全防护系统等组成，这些系统采用撬装一体化设备生产，形成模块化、标准化，从而提高系统集成和设备可靠性，减少现场加工制作，缩短工期，降低成本。
（1）氨水接收与储存系统外购的还原剂运输至厂区后，通过管道连接到预留接口，然后开启入口阀，完全打开后，启动卸氨泵，延时30s后，开启泵的出口阀将槽罐车内的氨水输送至氨水储罐中。
根据氨水储罐的液位反馈，到达一定液位或者罐车的氨水输送完成时，关闭卸氨泵的出口阀，然后停止卸氨泵，再关闭入口阀。
SNCR脱硝工艺——氨水
3）加压计量系统
该部分主要由氨水加压泵、清水加压泵，混合模块、冲洗模块、循环模 块、测量仪表和相应的管路阀门等组成。 加压泵对氨水和清水进行加压、然后通过混合器混合均匀，输送至喷射 系统。 加压计量系统作为整套系统的重要部分，其上重要设备水泵、电动 阀、流量计和压力变送器均采用优质产品，保证设备正常运行。
3）溶液停留的时间
溶液停留（化学反应）时间：合适的温度范围内反应物在反应器内停留
的总时间。在此时间内，NH3或尿素等还原剂与烟气的混合、水的蒸发、还 原剂的分解和NOx的还原等步骤须全部完成，一般要求时间为0.3~0.5s。而 雾化状态的氨在锅炉的停留时间长短取决于锅炉烟道的尺寸、烟气流经烟道 的速度、溶液雾化状况、雾场与烟气混合的形式等因素。
5）自动控制系统
我公司技术人员，研发的脱硝专用自动控制系统由由控制柜和现场测 量仪表组成，是整个系统的核心。“PLC+触摸屏”的人机对话界面，操作 简单方便。控制系统根据采集的相关信号， 控制、调节各个设备的运行， 实现高效脱硝。 控制系统核心元器件采用ABB、西门子、施耐德等产品，操控简洁方 便，响应迅速，反应灵敏，外围器件采用施耐德电气设备，质量可靠，性能 稳定，安全性高。 控制方式有现场自动控制、现场手动控制、中控自动控制、中控手动控 制，方便各个工况下的操作。系统设有必要的报警，比如液位报警、流量报 警、变频故障报警、压力报警等，保证系统能安全稳定的运行。
1）温度范围
NOx的还原反应发生在一特定的温度范围内（最佳的反应温度区间 850℃～1250℃）。若温度过低，NH3的反应不完全，容易造成NH3逃逸形成 二次污染；而温度过高（1400℃以上），NH3则容易被氧化为NOx。可见温 度过高或过低都会导致还原剂的损失和NOx脱除率下降。
SNCR脱硝技术方案
SNCR脱硝技术方案SNCR（Selective Non-Catalytic Reduction）是一种选择性非催化还原脱硝技术，用于降低燃烧过程中产生的氮氧化物（NOx）的排放。
它是一种相对经济和有效的脱硝方法，广泛应用于燃煤锅炉、电厂和工业烟气排放等领域。
SNCR脱硝技术的基本原理是在燃烧过程中，通过向燃烧室或烟气道喷射一种或多种适当的还原剂，如氨水、尿素溶液等，使其与燃烧产物中的NOx发生反应生成氮气和水。
SNCR脱硝技术的优点在于不需要使用昂贵的催化剂，操作简单、成本低，但其脱硝效率相对较低，通常在30%~70%之间。
1.确定最佳喷射位置：喷射位置的选择是关键的一步。
通常在燃烧室出口、过热器顶部和脱硝催化剂之前是合适的喷射位置。
通过调整喷射位置可以达到最佳脱硝效果。
2.确定还原剂投入量：还原剂的投入量也是决定脱硝效率的重要因素。
适当的投入量可以使还原剂与NOx充分反应，但过量投入可能会产生副产品，如氨逃逸。
投入量可以通过实验室试验和现场测试得出。
3.确定喷射时间：喷射时间的控制也是关键的一步。
通常根据燃烧过程中的NOx生成特征，选择合适的喷射时间。
一般在燃烧室温度较高的区域喷射，确保还原剂与NOx充分接触并发生反应。
4.确定温度和浓度范围：最适宜的还原剂浓度和温度范围取决于燃料种类、燃烧设备类型等因素。
一般来说，在1400℃~1600℃的温度下，5%~12%的氨浓度是有效脱硝的范围。
5.监测和调整：在实际运行中，需要不断监测脱硝效果和排放水平，并根据监测结果进行调整。
可以通过在线氮氧化物分析仪监测排放浓度，并根据结果调整还原剂投入量等参数。
总之，SNCR脱硝技术是一种经济有效的脱硝方法，在工业排放和燃煤锅炉等领域得到广泛应用。
通过合理的喷射位置、还原剂投入量、喷射时间和温度浓度范围的选择，可以实现较低的NOx排放水平。
SNCR技术简介
烟气脱硝SNCR工艺选择性非催化还原SNCR1 、概念：SNCR（Selective NonCatalytic Reduction）——选择性非催化还原法脱硝技术。
这是一种向烟气中喷氨气或尿素等含用NH3基的还原剂在高温范围内，选择性地把烟气中的NO x还原为N2和H2O。
国外已经投入商业运行的比较成熟的烟气脱硝技术, 它建设周期短、投资少、脱硝效率中等, 比较适合于对中小型电厂锅炉的改造, 以降低其NO x排放量。
研究表明，在927~1093 ℃温度范围内，在无催化剂的作用下，氨或尿素等氨基还原剂可选择性地把烟气中的NO x还原为N2和H2O，基本上不与烟气中的氧气作用，据此发展了SNCR 法。
向烟气中喷氨或尿素等含有NH3基的还原剂，在高温（900~1100℃）和没有催化剂的情况下，通过烟道气流中产生的氨自由基与NO X反应，把NO X还原成N2和H2O。
2 、反应原理2.1 NH3作还原剂4NH3+6NO→5N2+6H2O950℃范围内4NH3+5O2→4NO+6H2O2.2 (NH4)2CO作还原剂(NH4)2CO→2NH2+2CONH2+NO→N2+H2OCO+NO→N2+CO23、工艺流程放空锅炉预热器反应器废热锅炉膨胀器4、影响SNCR脱硝因素4.1 还原剂喷入点的选择喷入点必须保证使还原剂进入炉膛内适宜反应的温度区间（900~1100℃）。
适宜的温度区间被称作温度窗口。
4.2 合适的停留时间任何反应都需要时间，所以还原剂必须和NOX在合适的温度区域内有足够的停留时间，这样才能保证烟气中的NOX的还原率。
4.3 适当的NH3/NOX摩尔比根据化学反应方程式NH3/NOX摩尔比应该为1，但实际上都要比1大才能达到较理想的NOX还原率，但摩尔比过大，氨逃逸量加大，同时会增加运行费用。
4.4 还原剂与烟气的充分混合还原剂和烟气的充分混合是保证充分反应的技术条件之一，类同于燃烧反应的湍流度。
sncr脱硝工艺流程
sncr脱硝工艺流程SNCR（Selective Non-Catalytic Reduction）是一种常用的脱硝工艺，通过加入氨水或尿素来与烟气中的氮氧化物（NOx）进行反应，从而将其还原为氮气和水。
下面是SNCR脱硝工艺流程的详细介绍。
1.脱硝剂储存和供给：氨水或尿素作为脱硝剂，需要储存和供给到反应系统中。
储存通常采用专用的储罐，并通过泵站将脱硝剂供给到喷射装置。
2.反应器：反应器是进行脱硝反应的核心组件，通常包括喷射装置和混合区。
脱硝剂通过喷射装置喷射到烟气中，与烟气中的氮氧化物发生反应。
混合区通过搅拌装置等手段，将脱硝剂与烟气充分混合，以提高反应效果。
3.温度和浓度控制：脱硝反应对温度和氨氧比（NH3/NOx）有一定的要求。
通常需要在反应系统中设置温度控制器和氨氧比控制器，以确保反应在最佳条件下进行。
4.排放净化：反应后的烟气中可能还会残留一定量的氨、氮氧化物等物质，需要进行净化处理。
常见的处理方式有湿式脱硝、干式脱硝等。
湿式脱硝通常采用喷雾塔或湿式电除尘器将烟气中的颗粒物、氨和氮氧化物吸收或捕集，通过水洗或吸附剂反应后，排放净化后的烟气。
干式脱硝则通过调节烟气温度和添加吸附剂等方式，将烟气中的污染物吸附或化学转化，最终排放净化后的烟气。
5.控制系统：SNCR脱硝工艺通常需要配备一套完善的控制系统，以监测和控制反应过程中的各个参数，包括温度、压力、流量等。
控制系统可以自动调节脱硝剂供给、喷射装置位置和角度等参数，以实现最佳的脱硝效果。
总之，SNCR脱硝工艺是一种利用氨水或尿素与烟气中的氮氧化物进行反应，将其还原为无害物质的方法。
通过适当的脱硝剂供给、喷射装置设计和控制系统调节，可以实现高效、稳定和可靠的脱硝效果。
为了符合环保要求，通常会将脱硝后的烟气进行进一步的净化处理，以确保排放的烟气符合相关的排放标准。
SNCR脱硝技术简介
SNCR脱硝系统组成：
SNCR（喷氨）系统主要由卸氨系统、罐区、加压泵及其控制系统、混合系统、分配与
调节系统、喷雾系统等组成。
SNCR系统烟气脱硝过程是由下面四个基本过程完成：
接收和储存还原剂；在锅炉合适位置注入稀释后的还原剂；
还原剂的计量输出、与水混合稀释；还原剂与烟气混合进行脱硝反应。
SNCR脱硝工艺流程
如图（二）所示，水泥窑炉SNCR烟气脱硝工艺系统主要包括还原剂储存系统、循环输送模块、稀释计量模块、分配模块、背压模块、还原剂喷射系统和相关的仪表控制系统等。
SNCR脱硝工艺流程图
图（二）典型水泥窑炉SNCR脱硝工艺流程图
SNCR脱硝设备。
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设备安全要求
能耗
有法律规定
低
需要
较高
基本上不需要
高
一般优先选择尿素或氨水溶液，极少选择液氨
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
SNCR 流场模拟 计算流体动力学 Computational Fluid Dynamics (CFD)
确定关键工艺参数的有效边界条件 试验还原剂分步策略的有效性 确定锅炉内各点温度场、烟气成份的浓度
燃料的影响
影响与SCR相同
受炉膛、尾部烟道内烟气流速及 温度分布的影响
无影响
运行参数影响
与SNCR/SCR相同
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
4. SNCR的技术原理
反应原理： NOx + 还原剂 → 氮气 + 水 反应温度：850℃～1250℃ 还原剂：氨水、尿素 催化剂：不用催化剂，锅炉炉膛作为反应器，不需要另 外的反应器
脱硝工艺介绍（SNCR）
主要内容
一、烟气脱硝技术简介 二、 煤粉锅炉SNCR脱硝系统 三、SNCR脱硝关键设备 四、典型案例
一、烟气脱硝技术简介
• SCR烟气脱硝技术
– – SCR (Selective Catalytic Reduction) 在催化剂的作用下，利用还原剂将烟气中的氮 氧化物还原为无害的氮气和水。
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
9. 洛卡环保SNCR脱硝的特点
炉膛温度较高，使用尿素作为还原剂时，脱硝效果更佳。 通过CFD/CFK计算，优化喷枪设计，可以准确确定还原 剂的喷射量，达到较理想的脱硝效率和较低的运行费用。 通过CFD/CKM计算减少对锅炉热效率的影响。 对锅炉内烟气温度进行检测，喷枪多层布置，适合各负 荷条件下的运行。
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
7. SNCR技术流程图
冷却空气 压缩空气 气化空气 还原剂 喷射器 锅炉 分配模块
静态混合器
计量设备
计量模块
Байду номын сангаас
水
水泵 稀释水输送 控制模块 还原剂供应模块
还原剂储存罐
循环泵
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
8. SNCR工艺系统组成 还原剂储存、输送系统； 稀释水输送控制系统； 还原剂计量混合系统； 还原剂分配及喷射系统； 控制系统。
3.还原剂计量混合系统
三、SNCR脱硝关键设备
4.还原剂分配及喷射系统
三、SNCR脱硝关键设备
4.还原剂分配及喷射系统
四、典型案例
SNCR烟气脱硝工程
华能莱芜电厂2*300MW燃煤发电机组脱硝示范工程，2012年01月 完成脱硝机组试运并投入运行
SNCR/SCR烟气脱硝工程
大唐灞桥热电厂2*300MW燃煤发电机组脱硝示范工程，2011年12 月完成脱硝机组试运并投入运行
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
5. SNCR主要技术指标
技术指标 脱硝效率（%） 还原剂选择 氨氮摩尔比 系统压降 氨逃逸率 系统可靠性 SNCR 30～50 尿素 / 氨水 1.2～1.5 无 <10ppm 高
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
6. SNCR技术关键因素
还原剂选择
NH3/NOx = NSR
设备采用模块化设计，减少安装、维护工作量。
随机组负荷、NOX排放要求自动控制。
二、CFB锅炉SNCR脱硝系统
控制系统（DCS画面）
三、SNCR脱硝关键设备
1.还原剂制备、输送系统
三、SNCR脱硝关键设备
还原剂制备、输送系统
三、SNCR脱硝关键设备
2.稀释水输送控制系统
三、SNCR脱硝关键设备
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
3.脱硝技术路线选择
项目 脱硝效率 70%~90% SCR SNCR/SCR混合型 40%~80% 前段：850-1250℃ 后段：320-400℃ 5~l0ppm 可使用氨水或尿素 后段加装少量催化剂 炉膛中上部，炉膛出口 会导致但比SCR低 造成积灰和腐蚀较SCR减轻 压力损失相对较SCR低 SNCR 30%~80% （ 煤 粉 炉 30~50%） 850~1250℃ 5~10ppm 以尿素、氨水为主 不使用催化剂 炉膛中上部、炉膛出口、 水平烟道 不会导致 基本不造成积灰或腐蚀 基本没有压力损失
反应温度 NH3逃逸 还原剂 催化剂 还原剂喷射位置 SO2氧化为SO3 对空预器影响 系统压力损失
280~420℃ 3~5ppm 以NH3为主 成份主要为TiO2和V2O5 省煤器与SCR反应器间烟道内 会导致 逃逸氨与 SO3 反应造成积灰和 腐蚀 压力损失700~1000Pa 高灰分、碱金属会使催化剂磨 耗和中毒 受省煤器出口烟气温度的影响
SNCR关键技术
还原剂喷射位置
控制策略
流场模拟
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
SNCR脱硝还原剂选择
项目 还原剂费用 运输费用 安全性 存储条件 存储方式 制备方法 初投资费用 运行费用 液氨 便宜 便宜 有毒 高压 液态 蒸发 便宜 便宜 氨水 较高 高 有害 常压 液态 蒸发 高 高 尿素 高 便宜 无害 常压，干态 固体/液体 水溶液 高 高
化学动力学模型 Chemical Kinetic Model (CKM)
精确计算每个化学反应时间和温度
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
SNCR 流场模拟
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
控制策略 SNCR工艺系统控制 每个机组设置一套SNCR控制系统，可以并入主机DCS； SNCR的控制系统独立运行，采用自动跟踪锅炉负荷、 温度调节控制和喷枪运行逻辑来满足SNCR系统需要； 根据锅炉出口两侧烟气量、NOx浓度不同，分别调整 两侧喷氨量，控制总脱硝效率。
SNCR (Selective Non-Catalytic Reduction) 在无催化剂的作用下，利用还原剂将烟气中的 氮氧化物还原为无害的氮气和水。 以上两种方法的结合。
•
SNCR烟气脱硝技术
– –
•
SNCR/SCR烟气脱硝技术
–
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
1. NOX排放控制技术措施
煤粉锅炉烟气脱硝SNCR技术
煤粉锅炉烟气脱硝SCR技术
二、煤粉锅炉SNCR脱硝系统
2. 脱硝技术选择原则
1) NOX排放浓度和排放总量必须满足国家和当地环保要求
2) 脱硝工艺技术成熟、设备运行可靠
3) 尽量减少脱硝装置的建设投资 4) 脱硝装置布置合理，并满足现场条件，
5) 还原剂要有稳定、可靠来源
6) 系统设计应考虑对周边居民安全影响，避免事故发生 7) 脱硝系统还原剂、水和能源等消耗指标低、减少运行费用 8) 便于检修和维护