1. SNCR脱硝反应原理
SNCR反应过程采用氨 NH3 或尿素CO(NH2)作为还原剂喷入炉膛中与烟气中的NOx反应,将NOx转化为N2和H2O 以达到脱硝的目的,脱硝效率可达40%~70%。
采用氨作为还原剂时反应式如下
2NO+2NH3+1/2O2→ 2N2+3H2O
2NO2+4NH3+O2→ 3N2+6H2O
采用氨作为还原剂时反应式如下
2NO+CO(NH2)2+1/2O2→ 2N2+CO2+2H2O
2NO2+2CO(NH2)2+O2→3N2+2CO2+4H2O
2. SNCR系统流程
以氨水作为还原剂为例介绍SNCR:
氨水储罐中的氨水溶液泵送至混合计量单元
氨水溶液与清水混合稀释并均匀分配到各个喷枪中
喷枪中,氨水溶液在压缩空气的作用下雾化并喷射入炉膛内
3. 影响脱硝效果的主要因素
反应温度
由于没有催化剂作用,温度较低时(低于800℃)反应速率太慢,大部分还原剂处于未反应状态;当温度过高时(大于1200℃)还原剂易被氧化为NOx,而不是与NOx进行反应。要取得较好的脱硝效果,以氨作为还原剂时温度窗口应在870℃~1100℃之间;以尿素作为还原剂时温度窗口应在900℃~1150℃之间。
停留时间
随着还原剂在炉膛内停留时间的增加,脱硝效率会明显上升,但当停留时间增大到一定值时,脱硝效率的增长不再显著,若停留时间再继续增长,还原剂与氧气的反应占主导,反而导致脱硝效率下降。一般要求停留时间为0.3s~0.5s。停留时间主要取决于烟气流速、雾化状况等。
氨氮摩尔比(NSR)
氨氮摩尔比(NSR)即氨还原剂有效成分与烟气中NOx的摩尔比。NSR越高意味着氨相对于NOx的量越大,因此随着NSR的提高,脱硝效率也随之增长,但NSR过高易造成氨逃逸,会造成设备腐蚀且带来二次污染的问题。