110-260t循环流化床喷氨(脱硝)方案(2)

图2-2 一般SNCR，SCR 和SNCR-SCR 混合法工艺的的经济比较

表2-2 美国NOx工艺选择的经济型分析计算值

工艺 SNCR SCR Hybrid SNCR-SCR %脱硝率 25~40 50~85 55~95 %最经济 脱硝率区* 20~35 70~80 50~70 平均美国总投资美元/KW 15 80 30~70（2~4倍） （视脱硝率而定） 美国总投资US$/KW 10~20 60~140 SNCR

从经济和性能综合分析：

? SCR 脱硝装置的成本主要在装置的成本, 运行成本主要在于还原剂和催化

剂的消耗和电耗。SNCR 方案其运行费用仅为SCR 工艺的15~30%，是在满足国家排放标准基础上最经济的方案。 ? SCR 潜在的产能问题最多又大。

? SCR-SNCR 混合型是一个综合的方案，它的最大优点在于可以根据排放要

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求，分期实施。并比SCR 便宜。产能问题大幅减少。

由于CFB锅炉的炉膛出口及旋风分离器进口和出口的烟气温度位于SNCR反应温度窗口内，且分离器中的烟气流场的情况正好有利于喷入的还原剂和烟气的良好混合，故在循环流化床锅炉上宜采用SNCR技术，可达到50%以上的脱硝效率。

1.2. SNCR的优点

与其它脱硝技术相比，SNCR技术具有以下优点：

a) 脱硝效果令人满意：SNCR技术应用在大型煤粉锅炉上，长期现场

应用一般能够达到30～50％的NOx脱除率，循环流化床的的SNCR技术可取得50%以上的脱硝效率。

b) 还原剂多样易得：SNCR技术中脱除NOx的还原剂一般都是含氮的

物质，包括氨、尿素、氰尿酸和各种铵盐（醋酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、草酸铵、柠檬酸铵等）。但效果最好，实际应用最广泛的是氨和尿素。

c) 无二次污染：SNCR技术是一项清洁的技术，没有任何固体或液体

的污染物或副产物生成，无二次污染。

d) 经济性好：由于SNCR的反应是靠锅炉内的高温驱动的，不需要昂

贵的催化剂系统，因此投资成本和运行成本较低。

e) 系统简单、施工时间短：SNCR技术最主要的系统就是还原剂的储

存系统和喷射系统，主要设备有储罐、泵、喷枪和必要的管路、测控设备。由于设备简单，SNCR技术的安装期短，仅需10天左右停炉时间，小修期间即可完成炉膛施工。

f) SNCR技术不需要对锅炉燃烧设备和受热面进行大的改动，也不需

要改变锅炉的常规运行方式，对锅炉的主要运行参数也不会有显著影响。

1.3. 脱硝效果的主要影响因素

SNCR 方法主要使用含氮的药剂在温度区域870～1200°C 喷入含NO的燃

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烧产物中，发生还原反应，脱除NO，生成氮气和水，煤粉炉SNCR其概念见图2-3，循环流化床锅炉SNCR其概念图见图2-4。由于在一定温度范围，有氧气的情况下，氮剂对NOx的还原，在所有其他的化学反应中占主导，表现出选择性，因此称之为选择性非催化还原。SNCR在实验室内的试验中可以达到90％以上的NO脱除率。SNCR 应用在大型锅炉上，选择短期示范期间能达到75％的脱硝效率，典型的长期现场应用能达到30％～60％的NOx脱除率。在大型的锅炉（大于300MW 发电功率）上运行，通常由于混合的限制，脱硝率小于40％。SNCR 技术的工业应用是在20世纪70年代中期日本的一些燃油、燃气电厂开始的，在欧盟国家从80 年代末一些燃煤电厂也开始SNCR 技术的工业应用。

喷化学氮剂

图2-3 煤粉炉SNCR过程还原NOx的概念

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图2-4 循环流化床SNCR过程还原NOx的概念

SNCR 相对SCR的初投资低，停工安装期短，原理简单，硬件工艺成熟。 在SNCR 技术设计和应用中，影响脱硝效果的主要因素包括：

a) 温度范围；

b) 合适的温度范围内可以停留的时间； c) 反应剂和烟气混合的程度； d) 未控制的NOx浓度水平；

e) 喷入的反应剂与未控制的NOx的摩尔比－NSR； f) 气氛（氧量、一氧化碳浓度）的影响； g) 氮剂类型和状态； h) 添加剂的作用；

1.3.1 温度范围的选择

实验表明，SNCR还原NO的反应对于温度条件非常敏感，温度窗口的选择是SNCR还原NO效率高低的关键，图2-5给出了NOx残留浓度与反应温度的关系曲线。

温度窗口取决于烟气组成、烟气速度梯度、炉型结构等系统参数。文献中报道的温度窗口差别很大，下限最低有427℃，上限最高达1150℃，最佳温度差别也很大。一般认为理想的温度范围为700℃～1000℃，温度高，还原剂被氧化

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成NOx，烟气中的NOx含量不减少反而增加；温度低，反应不充分，造成还原剂流失，对下游设备产生不利的影响甚至造成新的污染。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、再热器处及水平烟道的末级过、再热器所在的区域。

研究发现加入其他的有些添加剂可以使NH3/NO反应的温度窗口向低温方向移动，如图2-6所示。目前报道的添加剂包括氢气，引入的氢气变成OH使得温度窗口朝低温方向移动；过氧化氢；一氧化碳；碳氢化合物如甲烷、甲醇、乙醇、苯酚；钠盐如NaOH、HCOONa、CH3COONa、NaNO3、Na2CO3。

氮氧化物残留浓度/ppm氮氧化物还原率 温度（℃）

温度（℃）

图2-5 NOx残留浓度与反应温度的关系曲线 图2-6 氨中CH4添加量对温度窗口的影响

1.3.2 合适的停留时间

氮氧化物还原率 温度(F)

图2-7 停留时间对SNCR脱硝率的影响

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还原率。还原剂在最佳温度窗口的停留时间越长，则脱除NOx的效果越好。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

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