燃煤电厂烟气脱硝设备运维与改造：SNCR脱硝原理

脱硝技术中的催化剂费用通常占整个SCR系统初始投资的50%—60%，其运行成本在很大程度上受催化剂寿命的影响。因此，选择性非催化氧化还原法( SNCR)应运而生。其基本原理是把含有NHx基的还原剂（尿素）喷入温度为800～1100℃的炉膛中，在没有催化剂的情况下，该还原剂（尿素）迅速受热被分解成NH₃并与烟气中的NO_x进行反应，使得NO_x还原成N₂和H₂0，而且基本上不与O₂发生作用。SNCR脱硝技术的还原剂可以是NH₃、尿素或其他氨基元素，其反应机理相当复杂。SNCR工艺流程（尿素为吸收剂）如图2-6所示，其反应方程式可简单表示为：

H₂NCONH₂+2N0+1/20₂=2N₂+C0₂+2H₂0 (2-15)

同SCR脱硝技术类似，SNCR脱硝技术的NOx脱除效率主要取决于反应温度、NH₃与NO_x的化学计量比、混合程度和反应时间等。研究表明，SNCR脱硝技术的温度控制至关重要。若温度过低，NH₃的反应不完全，容易造成NH₃泄漏；而温度过高，NH₃则容易被氧化为NO，抵消了NH₃的脱除效果。温度过高或过低都会导致还原剂损失和NO_x脱除率下降。通常，设计合理的SNCR脱硝技术，其NO_x脱除率可达到30%～50%。SNCR脱硝技术最初由美国的Exxon公司发明，并于1974 年在日本成功投入工业应用：20世纪80年代末欧盟国家一些燃煤电站也开始使用SNCR脱硝技术；美国的SNCR脱硝技术在燃煤电站的工业应用是从20世纪90年代初开始的；国内的江苏利港三期2×600MW、江苏阚山一期2×600MW机组也是利用该技术建成投运的。该法的优点是不需要催化剂，投资较SCR脱硝技术小，比较适合于环保要求不高的改造机组。缺点是效率不高；反应剂和运载介质（空气）的消耗量大；氨的泄漏量大；生成的(NH₄) ₂S0₄和NH₄HS0₄会腐蚀和堵塞下游的空气预热器等设备。(www.xing528.com)

图2-6 SNCR工艺流程（尿素为吸收剂）