选择性非催化还原法(SNCR)
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反应原理
sncr反应原理SNCR反应是选择性非催化还原（Selective Non-Catalytic Reduction）的缩写，是一种用来降低燃烧过程中NOx排放的技术。
在SNCR反应中，通过向燃烧区域喷射还原剂，如氨气（NH3）或尿素（（NH2）2CO），来还原燃烧产生的NOx 为无害的氮气（N2）和水蒸气（H2O）。
下面是SNCR反应的原理和具体操作步骤的参考内容。
1. 反应原理：NOx是指氮氧化物（包括NO和NO2）的总称，它们在燃烧过程中生成，并对环境和人类健康造成严重影响。
SNCR反应通过使用还原剂将NOx还原为N2和H2O。
在高温下，还原剂与NOx反应生成氮气和水。
SNCR反应的化学平衡方程可以表示为：4NO + 4NH3 + O2 → 4N2 + 6H2O2. 操作步骤：（1）确定适当的反应温度：SNCR反应的温度对反应效果影响很大。
反应温度过高会导致还原剂的过量使用和产生额外的氮氧化物，反应温度过低则会降低还原剂的效果。
通过在燃烧装置中选择合适的位置进行喷射，可以控制反应温度。
（2）选择合适的还原剂：常用的还原剂有氨气（NH3）和尿素（（NH2）2CO）。
氨气的工作温度范围为800-950°C，而尿素的工作温度范围为650-900°C。
选择还原剂要根据具体的工艺条件和系统要求进行。
（3）确定还原剂的投加量：还原剂的投加量需根据燃烧装置的NOx排放浓度和其它工况参数来确定。
投加量的计算需要结合具体的实际运行数据和经验。
（4）确定还原剂的喷射方式：还原剂的喷射方式可以是均匀喷射或多点喷射，也可以结合喷嘴的设计来实现更好的混合效果。
喷射位置的选择要根据反应温度和反应效果来确定。
（5）监测和调整反应效果：在SNCR系统中需要设置合适的监测设备，如NOx监测仪和氨气浓度监测仪，以实时监测反应的效果。
根据实际监测数据，可以对反应参数进行适当调整，以达到最佳的NOx减排效果。
3. SNCR反应的优点和限制：（1）优点：- SNCR反应不需要使用催化剂，因此更加经济和灵活。
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和scr工艺流程
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热电厂SNCR尿素脱硝方法说明
热电厂S N C R尿素脱硝方法说明(总24页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除XXXX热电有限责任公司1×35t/h炉SNCR尿素脱硝方案说明目录一、总则....................................................................... 错误!未定义书签。
二、工程概况 (4)2.1气象条件 (4)2.2主要设计参数 (5)三、设计采用的标准和规范 (5)四、脱硝系统设计说明 (8)4.1 SNCR概述 (8)4.2 SNCR还原剂的选择 (9)五、SNCR系统技术要求 (9)5.1 总的要求 (9)5.2脱硝工艺系统 (12)5.3 SNCR系统描述 (13)5.4其他 (16)六、仪表和控制系统 (17)6.1 技术要求 (17)6.2脱硝系统控制方式 (17)6.3所提供的仪控设备满足的条件 (17)6.4主要设备 (18)七、电气系统 (24)7.1 技术要求 (24)7.2系统设计要求及卖方工作范围 (24)八、脱硝系统运行经济概算 (25)8.1 物料衡算 (25)九、质量保证及售后服务 (26)一、总则脱硝装置采用选择性非催化还原法(SNCR)。
当装置进口烟气中NO X的含量不大于550mg/Nm3时，保证脱硝装置出口烟气中的NO X含量不大于200mg/Nm3。
本技术说明书对脱硝系统以内所必需具备的工艺系统设计、设备选择、采购、制造、供货运输，以及建设全过程的技术指导、调试、试验、试运行、考核验收、消缺、培训和最终交付投产等进行初步的说明。
二、工程概况2.1气象条件宝安区属于亚热带海洋性季风型气候区，其纬度较低，太阳辐射量较大，四季温和，雨季充沛，日照时间长，年平均气温为22.4℃，最高为36.6℃，最低为1.4℃，每年5~9月为雨季，年降水量为1948.4mm，常年主导风向为东南风，平均日照时数2120小时。
SNCR-SCR组合脱硝技术工艺说明
SNCR-SCR组合脱硝技术工艺说明SNCR-SCR联合工艺，综合了SNCR与SCR的技术优势，扬长避短，在SNCR的基础上，与SCR相结合，可达到80%以上的脱硝效率，并降低运行费用，节省投资。
SNCR脱硝优点及原理SNCR(选择性非催化还原)烟气脱硝技术主要使用含氮的还原剂在850~1150℃温度范围喷入含NO的燃烧产物中，发生还原反应，脱除NO,生产氮气和水。
该技术以炉膛为反应器，目前使用的还原剂主要是尿素和氨水。
■ SNCR脱硝性能保证脱硝效率：40%~70%NH3逃逸率：<10ppm装置可用率：>97%■ SNCR脱硝技术原理(尿素为还原剂)4NO+2CO(NH2)2+O2=4N2+2CO2+4H2O■ SNCR脱硝系统组成SNCR脱硝系统主要包括尿素存储系统、尿素溶液配制系统、尿素溶液储存系统、溶液喷射系统和自动控制系统等。
SCR脱硝优点及原理SCR(选择性催化还原)脱硝技术是指在催化剂和氧气的存在下，在320℃~427℃温度范围下，还原剂(无水氨、氨水或尿素)有选择性地与烟气中的NOx反应生成无害的氮和水，从而去除烟气中的NOx，选择性是指还原剂NH3和烟气中的NOx发生还原反应，而不与烟气中的氧气发生反应。
■ SCR脱硝性能保证烟气阻力增加值：600~1000paNH2/NO2摩尔比：<1催化剂使用寿命：24000h脱硝效率：80%~90%NH3逃逸率：SO2→SO3转换率：<1%■ SCR脱硝技术原理4NO+4NH3+O2=4H2+6H2O4NH2+2NO2+O2=3N2+6H2O■ SCR脱硝系统组成SCR脱硝系统主要包括SCR反应器及辅助系统、还原剂储存及处理系统、氨注入系统、电控系统等。
SNCR-SCR组合脱硝优点及原理■ SNCR-SCR脱硝性能保证脱硝效率：≥80%NH3逃逸率：<3ppm烟气阻力增加值：≈220pa■ SNCR-SCR脱硝技术原理CO(NH2)2+2NO=2N2+CO2+2H2OCO(NH2)2+H2O=2NH2+CO2NO+NO2+2NH3=2N2+3H2O4NO+4NH3+O2=4H2+6H2O2NO2+4NH3+O2=3H2+6H2O■ SNCR-SCR脱硝系统组成SNCR-SCR脱硝系统主要包括还原剂存储与处理系统，SCR反应器及辅助系统、氨注入系统、电控系统等。
烟气脱硝SNCR工艺原理及方案选择
烟气脱硝SNCR工艺原理及方案选择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。
其主要反应为：氨（NH3）为还原剂时：4NH3＋6NO→5N2＋6H2O该反应主要发生在950℃的温度范围内。
实验表明，当温度超过1093 ℃时，NH3会被氧化成NO，反而造成NO x排放浓度增大。
其反应为：4NH3＋5O2→4NO＋6H2O而温度低于927 ℃时，反应不完全，氨逃逸率高，造成新的污染。
可见温度过高或过低都不利于对污染物排放的控制。
由于最佳反应温度范围窄，随负荷变化，最佳温度位置变化，为适应这种变化，必须在炉中安置大量的喷嘴，且随负荷的变化，改变喷入点的位置和数量。
此外反应物的驻留时间很短，很难与烟气充分混合，造成脱硝效率低。
目前的趋势是用尿素（（NH4）2CO）为还原剂，使得操作系统更为安全可靠，而不必当心氨泄露而造成新的污染。
此时：（NH4）2CO→2NH2＋CONH2＋NO→N2＋H2OCO＋NO→N2＋CO2SNCR和SCR相比，其特点是：1. 不使用催化剂。
2. 参加反应的还原剂除了可以使用氨以外，还可以用尿素。
而SCR烟气温度比较低，尿素必须制成氨后才能喷入烟气中。
3. 因为没有催化剂，因此，脱硝还原反应的温度比较高，比如脱硝剂为氨时，反应温度窗为870~1100℃。
当烟气温度大于1050℃时，氨就会开始被氧化成NO x，到1100℃，氧化速度会明显加快，一方面，降低了脱硝效率，另外一方面，增加了还原剂的用量和成本。
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选择性非催化还原法（SNCR）
SNCR技术的催化剂费用通常占到SCR系统初始投资的40%左右，其运行
成本很大程度上受催化剂寿命的影响，选择性非催化还原法脱硝技术应运而生。
选择性非催化还原法（Selective Non-Catalytic Reduction，SNCR）技术是一种不
用催化剂，在850℃～1100℃范围内还原NOx的方法，还原剂常用氨或尿素，
最初由美国的Exxon公司发明并于1974在日本成功投入工业应用，后经美国Fuel
Tech公司推广，目前美国是世界上应用实例最多的国家。
该方法是把含有NHx基的还原剂喷入炉膛温度为850℃～1100℃的区域后，
迅速热分解成NH3和其它副产物，随后NH3与烟气中的NOx进行SNCR反应而
生成N2。其反应方程式主要为：
4NH3＋4NO＋O2→4N2＋6H2O （5-6）
4NH3＋2NO＋2O2→3N2＋6H2O （5-7）
8NH3＋6NO2→7N2＋12H2O （5-8）
而采用尿素作为还原剂还原NOx的主要化学反应为：
(NH2)2CO→2NH2＋CO （5-9）
NH2＋NO→N2＋H2O （5-10）
CO＋NO→N2＋CO2 （5-11）
SNCR还原NO的反应对于温度条件非常敏感，炉膛上喷入点的选择，也就
是所谓的温度窗口的选择，是SNCR还原NO效率高低的关键。一般认为理想的
温度范围为850℃～1100℃，并随反应器类型的变化而有所不同。当反应温度低
于温度窗口时，由于停留时间的限制，往往使化学反应进行不够充分，从而造成
NO的还原率较低，同时未参与反应的NH3增加也会造成氨气的逃逸，遇到SO
2
会产生NH4HSO4和（NH4）2SO4，易造成空气预热器堵塞，并有腐蚀的危险。
而当反应温度高于温度窗口时，NH3的氧化反应开始起主导作用：
4NH3＋5O2→4NO＋6H2O （5-12）
从而，NH3的作用成为氧化并生成NO，而不是还原NO为N2。如何选取合
适的温度条件同时兼顾减少还原剂的泄漏成为SNCR技术成功应用的关键。
图5-2 SNCR工艺流程示意图
典型的SNCR系统（如图5-2）由还原剂储槽、多层还原剂喷入装置以及相
应的控制系统组成。它的工艺简单，操作便捷，尤其适用于对现役机组的改造。
又因它不需要催化剂床层，而仅仅需要对还原剂的储存设备和喷射系统加以安
装，因而初始投资相对于SCR工艺来说要低得多。SNCR烟气脱硝技术的脱硝
效率一般为25％～35％，且大多用作低NOx燃烧技术后的二次处置。
影响SNCR还原NO的化学反应效率的主要主要因素包括以下几点。
（1）温度对SNCR的还原反应的影响
温度对SNCR的还原反应的影响最大。当温度高于1100℃时，NOx的脱除
率由于氨气的热分解而降低；温度低于800℃以下时，NH3的反应速率下降，还
原反应进行得不充分，NOx脱除率下降，同时氨气的逸出量可能也在增加。由
于炉内的温度分布受到负荷、煤种等多种因素的影响，温度窗口随着锅炉负荷的
变化而变动。根据锅炉特性和运行经验，最佳的温度窗口通常出现在折焰角附近
的屏式过热、再热器处及水平烟道的末级过、再热器所在的区域。
（2）还原剂在最佳温度窗口的停留时间
还原剂在最佳温度窗口的停留时间越长，则NOx的脱除效果越好。NH3的
停留时间超过1s则可以出现最佳NOx脱除率。尿素和氨水需要0.3s～0.4s的停
留时间以达到有效的NOx脱除效果。
（3）SNCR工艺所用的还原剂类型
SNCR工艺所用的还原剂及制备方法与SCR工艺相同，主要是NH3和尿素。
为了获得理想的NOx脱除效率，还原剂的用量（化学当量）比SCR工艺要大。
大多数过量的还原剂分解为氮气和CO2，但是，也有微量的氨和CO会残留在尾
气中，造成氨的泄漏问题。其中氨的泄漏量一般小于2.5×10-5，比较好的情况下
可以小于1×10-5。在用尿素作还原剂的情况下，其N2O的生成几率要比用氨作
还原剂大，这是因为尿素可分解为HNCO，而HNCO又可进一步分解生成为
NCO，而NCO可与NO进行反应生成氧化二氮：
NCO＋NO→N2O＋CO （5-13）
为了提高SNCR对NOx的还原效率，降低氨的泄漏量，必须在设计阶段重
点考虑以下几个关键的工艺参数：燃料类型、锅炉负荷、炉膛结构、受热面布置、
过量空气量、NO浓度、炉膛温度分布、炉膛气流分布以及CO浓度等。
在脱硝效率要求不高的情况下使用，该方法的特点是如下。
（1）系统简单：不需要改变现有锅炉的设备设置，而只需在现有的燃煤锅
炉的基础上增加氨或尿素储槽，氨或尿素喷射装置及其喷射口即可，系统结构比
较简单；
（2）系统投资小：由于系统简单以及运行中不需要昂贵的催化剂，其投资
费用比SCR法低。
（3）阻力小：对锅炉的正常运行影响较小；
（4）系统占地面积小：需要的较小的氨或尿素储槽，可放置于锅炉钢架之
上而不需要额外的占地。
（5）脱硝效率比SCR法低40～50个百分点。
河北天清环保科技开发有限公司
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2012-3-22