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上海犇萃環(huán)?？萍加邢薰九c美國K公司合作，引進(jìn)吸收該公司的SNCR煙氣脫硝技術(shù)及噴霧技術(shù)，進(jìn)行了技術(shù)的自主轉(zhuǎn)化。針對國內(nèi)生中、小型循環(huán)流化床鍋爐的爐內(nèi)脫硝技術(shù)，進(jìn)一步完善了工藝系統(tǒng)設(shè)計，形成了技術(shù)成熟、適應(yīng)國內(nèi)需要的SNCR系統(tǒng)，可廣泛適用于循環(huán)流化床鍋爐、焚燒線、水泥窯等各類系統(tǒng)的煙氣脫硝處理。 由于SNCR反應(yīng)需要在特定的溫度區(qū)間和停留時間下進(jìn)行，所以還原劑噴射位置的確定對SNCR系統(tǒng)十分關(guān)鍵。錯誤的噴射位置會造成氨逃逸增加、還原劑用量增加和達(dá)不到要求的脫硝效率。還原劑噴射位置的確定需要通過流場模擬以確定噴射位置，流場模擬會模擬鍋爐溫度、氣體流動和煙氣混合情況，以確定合適的噴射位置。
SNCR的效率取決于以下幾點(diǎn)：煙氣溫度，還原劑和煙氣混合、反應(yīng)的停留時間，還原劑的噴射量，還原劑的和煙氣的混合效果，未控制時的NOx含量，以及氧氣和二氧化碳的含量。設(shè)計和運(yùn)行良好的SNCR系統(tǒng)，在達(dá)到一定的脫硝效率同時，不會有過量的未反應(yīng)的氨氣（氨逃逸）或其他的污染物質(zhì)排放到空氣中。 當(dāng)溫度高于適合NOx脫除反應(yīng)的溫度范圍，NOx脫除效率也將降低。在曲線的右邊，還原劑的氧化反應(yīng)將增強(qiáng)，其將和還原劑與NOx的反應(yīng)進(jìn)行競爭。盡管脫除效率低于Z，但運(yùn)行的時候一般溫度是高于Z溫度的，這樣能減少副反應(yīng)的發(fā)生。在曲線的左端的溫度下，盡管一定的脫硝效率和有較長的停留時間情況下，仍然會有較高氨逃逸的可能性。 NH3作為還原劑時，SNCR的Z佳反應(yīng)溫度是850~950℃。
SNCR的原理是以氨水、尿素[CO(NH2)2]等作為還原劑，霧化后注入鍋爐。在一定的溫度范圍內(nèi)，氨水或尿素等氨基還原劑可以在無催化劑的作用下選擇性地把煙氣中的NOx 還原為N2 和H2O ，故是一種選擇性化學(xué)過程。其原理如圖所示。
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上海犇萃環(huán)?？萍加邢薰居斜容^成熟的煙氣脫硝技術(shù), 它建設(shè)周期短、投資少、脫硝效率中等, 適合于對中小型電廠鍋爐的改造, 以降低其NOx 排放量，在一定溫度范圍內(nèi)，在無催化劑的作用下，氨或尿素等氨基還原劑可選擇性地把煙氣中的NOx還原為N2和H2O，基本上不與煙氣中的氧氣作用，據(jù)此發(fā)展了SNCR 法。其主要反應(yīng)為：
氨（NH3）為還原劑時：
4NH3＋6NOà5N2＋6H2O
該反應(yīng)主要發(fā)生在900℃的溫度范圍內(nèi)。
當(dāng)溫度超過1100 ℃時，NH3會被氧化成NO，反而造成NOx排放濃度增大。其反應(yīng)為：
4NH3＋5O2à4NO＋6H2O
而溫度低于800 ℃時，反應(yīng)不充分，氨逃逸率高，造成新的污染。可見溫度過高或過低都不利于對污染物排放的控制。由于Z佳反應(yīng)溫度范圍窄，隨負(fù)荷變化，Z佳溫度位置變化，為適應(yīng)這種變化，必須在爐中安置大量的噴嘴，且隨負(fù)荷的變化，改變噴入點(diǎn)的位置和數(shù)量。此外反應(yīng)物的駐留時間很短，很難與煙氣充分混合，造成脫硝效率低。
選擇性非催化還原技術(shù)就是用NH3、尿素等還原劑噴入爐內(nèi)與NOX進(jìn)行選擇性反應(yīng)，不用催化劑，因此必須在高溫區(qū)加入還原劑，而且還需要一定的停留時間。還原劑噴入爐膛合適的溫度區(qū)域，該還原劑（尿素）迅速熱分解成NH3并與煙氣中的NOX進(jìn)行SNCR反應(yīng)生成N2，該方法是以爐膛為反應(yīng)器。
在爐膛這一狹窄的溫度范圍內(nèi)、在無催化劑作用下，NH3或尿素等氨基還原劑可選擇性地還原煙氣中的NOX，基本上不與煙氣中的O2作用，據(jù)此發(fā)展了SNCR法。在一定溫度范圍內(nèi)，NH3或尿素還原NOX的主要反應(yīng)為：
NH3為還原劑
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O 尿素為還原劑
NO+CO(NH2)2+1/2O2→2N2+CO2+H2O
當(dāng)溫度高于1100℃時, NH3則會被氧化為 4NH3+5O2→4NO+6H2O
不同還原劑有不同的反應(yīng)溫度范圍，此溫度范圍稱為溫度窗。NH3的反應(yīng)Z佳溫度區(qū)為850～950℃。當(dāng)反應(yīng)溫度過高時，由于氨的分解會使NOx還原率降低，另一方面，反應(yīng)溫度過低時，氨的逃逸增加，也會使NOx還原率降低。NH3是高揮發(fā)性和有毒物質(zhì)，氨的逃逸會造成新的環(huán)境污染。
引起SNCR系統(tǒng)氨逃逸的原因有兩種，一是由于噴入點(diǎn)煙氣溫度低影響了氨與NOx的反應(yīng)；另一種可能是噴入的還原劑過量或還原劑分布不均勻。還原劑噴入系統(tǒng)必須能將還原劑噴入到爐內(nèi)Z有效的部位，因為NOx在爐膛內(nèi)的分布經(jīng)常變化，如果噴入控制點(diǎn)太少或噴到爐內(nèi)某個斷面上的氨分布不均勻，則會出現(xiàn)分布較高的氨逃逸量。在較大的燃煤鍋爐中，還原劑的均勻分布則更困難，因為較長的噴入距離需要覆蓋相當(dāng)大的爐內(nèi)截面。為保證脫硝反應(yīng)能充分地進(jìn)行，以最少的噴入NH3量達(dá)到Z的還原效果，必須設(shè)法使噴入的NH3與煙氣良好地混合。
