SCR/SNCR脱硝设备

1  SNCR脱硝设备

SNCR烟气脱硝流程

　　SNCR烟气脱硝系统脱硝剂（还原剂）为质量浓度为～10%的尿素溶液。由尿素溶液制备好后由输送系统提供。包括尿素溶液制备及储存系统、输送及计量分配系统、喷射系统、自动控制系统。

　　SNCR烟气脱硝装置简单经济、操作方便、价格低廉，是一种经济实用的NOx还原技术。相对于别的脱硝技术来说，它是目前适合我国国情的脱硝技术的选择。

SNCR烟气脱硝原理

SNCR脱硝技术采用氨(NH3)或尿素(CO(NH2)2)作为还原剂,在850~1050℃温度范围内,分别通过如下化学反应将烟气中的氮氧化物转化为N2和水。

1) NH₃为还原剂的主要反应是:

　　   4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O

　　2) 尿素为还原剂的主要反应是:

　　    CO(NH₃)₂→2NH₃+CO

　　    NH₃+ NO→N₂+ H₂O

　　    2CO+2NO→N₂+2CO₂

　　当温度低于850℃时,NH3的反应不完全,造成氨逃逸;当温度高于1050℃时,NH₃被O₂氧化为NO,即4NH₃+5O₂→4NO+6H₂O。

SNCR烟气脱硝组成

　　SNCR脱硝系统主要包括尿素溶液制备及储存系统、输送及计量分配系统、喷射系统、自动控制系统。

　　1、尿素溶液制备及储存系统

　　尿素存储系统、尿素溶液配制系统和尿素溶液储存系统集中布置， 共同组成尿素供应站。它的主要设备包括： 1个清水罐，1台螺旋输送机，1个溶解灌，1台搅拌机，1个尿素溶液储罐，1个自动送料装置和1个供水系统。在尿素站内，完成尿素储存、尿素溶液配制的任务，通过输送泵将尿素溶液送到炉前喷射系统。

　　2、输送及计量分配、喷射系统

　　尿素与水混合制备好～10%尿素溶液，储存在尿素储料罐中待用，使用时通过输送系统输送至炉前喷射系统中。炉前喷射系统由不同喷射层组成，每层由若干个喷射器组成。喷射层布置在炉膛燃烧区域上部和炉膛出口处，以适应锅炉负荷变化引起的炉膛烟气温度变化， 使尿素溶液在反应温度窗口喷入炉膛。每层喷射层都设有总阀门控制本喷射层是否投运。各喷射层的尿素管道和雾化蒸汽（或压缩气）管道上均设有调节阀门，控制喷射层的流量。

　　现常用的溶液混合器，在溶液流速高的条件下，混合前后液体压力不稳定。本公司设计制作了一种新型溶液混合器，安装有阀门、流量计、压力表等，通过调节混合前溶液压力，保证在稳定且混合均匀后喷射至炉膛内。混合器材料采用不锈钢。

　　3、自动控制系统

　　自动控制系统采用独立的可编程序逻辑控制器（PLC），预留OPC通信接口与分散控制系统（DCS）通信；系统设有必要的报表、查询和报警等功能。控制系统根据采集的相关信号，控制、调节主要设备运行情况和喷枪运行情况，实现脱硝。

SNCR烟气脱硝的特点

　　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尿素溶液制备系统、尿素储料灌、输送系统、气源供气系统、尿素喷射装置及其喷射口即可，系统结构比较简单；

2）脱硝效率：40-60%；

3）阻力小：对锅炉的正常运行影响较小；

4）系统占地面积小。

2 SCR脱硝系统

SCR烟气脱硝技术的运行原理

  氨气（尿素）作为SCR烟气脱硝剂被喷入高温烟气热解，经SCR烟气脱硝装置,在催化剂的作用下将烟气中NOx分解成为N2和H2O,其反应公式如下:

  4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O

  NO+NO₂+2NH₃→2N₂+3H₂O

  通过使用适当的催化剂,上述反应可以在200 ℃至450 ℃的温度范围内有效进行,在NH3/NO比值为1的情况下,可以达到80至90%的SCR低温烟气脱硝效率。烟气中的NOx浓度通常是低的,但是烟气的体积相对很大,因此用在装置中的催化剂反应器一定是高性能。因此用在这种条件下的催化剂一定满足燃煤锅炉可靠性运行的要求。

SCR低温烟气脱硝组成

   系统一般由氨的储存系统、氨与空气混合系统、氨气喷入系统、反应器系统、旁路、检测控制系统等组成。

   SCR烟气脱硝技术因其脱除效率高,国内外火力电站燃煤锅炉主要的SCR低、中、高温不同温段烟气脱硝技术早已得到了广泛的应用。虽然SCR脱硝技术成本投入高，但近几年，为适应当前国家对大气环保发展的要求，在中小型燃煤供暖锅炉烟气脱硝中也开始高度重视和逐步开始应用。

随着各项技术的成熟和提高，在锅炉炉膛内直接进行尿素溶液的喷射，利用锅炉烟气热量对尿素溶液进行加热分解，减少了传统技术消耗大量高品质能源的弊端；取消了传统技术采用电加热器、绝热分解室设备，大大简化了系统设备，可以使尿素制氨技术在保持原有的技术性能情况下，工程造价、运行费用等综合成本大幅下降。

性能特点  

1、该技术的显著特点是节能降耗，降低能耗、消除由于尿素热解热源发生故障后的巨大损失，可以大大降低SCR烟气脱硝运行成本，提高了冬季供暖企业SCR烟气脱硝的积极性。

   2、该技术具有SCR烟气脱硝效率高、工艺技术成熟、装置运行稳定、对各种烟气适应性好等特点，且尾气排放浓度低于50mg/m³，可以适应国家环保政策的日益严格和节能减排工作的需要，在大气环境污染NOx的治理中发挥重要的作用。