SNCR设计原则及工艺设计 ppt课件

工艺方法——SNCR脱硝技术工艺简介选择性非催化还原（Selective Non-Catalytic Reduction，简称SNCR）脱硝是一种成熟的NOx控制处理技术，系统相对简单，脱硝效率能达到50%。

1、脱硝机理SNCR脱硝技术是把炉膛作为反应器，在没有催化剂的条件下，将还原剂氨水（质量浓度20%-25%）或尿素经稀释后通过雾化喷射单元喷入热风炉或隧道窑内合适的温度区域（850℃-1050℃），雾化后的还原剂将NOx（NO、NO2等混合物）还原，生成氮气和水，从而达到脱除NOx的目的。

还原NOx的主要化学反应为：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O上述反应中第一个反应是主要的、占主导地位，因为烟气中几乎95%的NOx以NO的形式存在，在没有催化剂存在的情况下，这个反应只在很狭窄的温度窗口（850℃-1050℃）进行，表现出选择性，此时的反应就是SNCR的温度范围。

2、系统构成通常使用氨水、尿素作为还原剂，氨水的反应更直接，有着较高的NOx去除率、较低的氨逃逸和较高的化学反应效率；尿素反应更复杂，有着较高的氨逃逸率和较高的CO生成量。

根据这两种还原剂的理化性质，综合考虑其运输、储存环境以及设备投资、占用场地、运行成本、安全管理及风险费用等因素，该企业采用氨水做还原剂。

SNCR脱硝系统主要由氨水接收与储存系统、水输送与混合系统、计量分配与喷射系统、压缩空气系统、PLC自动控制系统、安全防护系统等组成，这些系统采用撬装一体化设备生产，形成模块化、标准化，从而提高系统集成和设备可靠性，减少现场加工制作，缩短工期，降低成本。

（1）氨水接收与储存系统外购的还原剂运输至厂区后，通过管道连接到预留接口，然后开启入口阀，完全打开后，启动卸氨泵，延时30s后，开启泵的出口阀将槽罐车内的氨水输送至氨水储罐中。

根据氨水储罐的液位反馈，到达一定液位或者罐车的氨水输送完成时，关闭卸氨泵的出口阀，然后停止卸氨泵，再关闭入口阀。

烟气脱硝SNCR工艺原理及方案选择SNCR（Selective NonCatalytic Reduction）——选择性非催化还原法脱硝技术。

这是一种向烟气中喷氨气或尿素等含用NH基的还原剂在高温范围内，3选择性地把烟气中的NO 还原为N 和HO。

x22国外已经投入商业运行的比较成熟的烟气脱硝技术, 它建设周期短、投资少、脱硝效率中等, 比较适合于对中小型电厂锅炉的改造, 以降低其NO 排放x 量。

研究表明，在927~1093 ?温度范围内，在无催化剂的作用下，氨或尿素等氨基还原剂可选择性地把烟气中的NO还原为N和HO，基本上不与烟气中的x22氧气作用，据此发展了SNCR 法。

其主要反应为：氨（NH）为还原剂时： 34NH＋6NO,5N＋6HO 322该反应主要发生在950?的温度范围内。

实验表明，当温度超过1093 ?时，NH会被氧化成NO，反而造成NO排3x放浓度增大。

其反应为：4NH＋5O,4NO＋6HO 322而温度低于927 ?时，反应不完全，氨逃逸率高，造成新的污染。

可见温度过高或过低都不利于对污染物排放的控制。

由于最佳反应温度范围窄，随负荷变化，最佳温度位置变化，为适应这种变化，必须在炉中安置大量的喷嘴，且随负荷的变化，改变喷入点的位置和数量。

此外反应物的驻留时间很短，很难与烟气充分混合，造成脱硝效率低。

目前的趋势是用尿素（（NH4）2CO）为还原剂，使得操作系统更为安全可靠，而不必当心氨泄露而造成新的污染。

此时：（NH）CO,2NH＋CO 422NH＋NO,N＋HO 222CO＋NO,N＋CO 22SNCR和SCR相比，其特点是：1. 不使用催化剂。

2. 参加反应的还原剂除了可以使用氨以外，还可以用尿素。

而SCR烟气温度比较低，尿素必须制成氨后才能喷入烟气中。

3. 因为没有催化剂，因此，脱硝还原反应的温度比较高，比如脱硝剂为氨时，反应温度窗为870~1100?。

当烟气温度大于1050?时，氨就会开，到1100?，氧化速度会明显加快，一方面，降低了脱始被氧化成NOx硝效率，另外一方面，增加了还原剂的用量和成本。

sncr脱硝原理及工艺流程英文回答：Selective non-catalytic reduction (SNCR) is a widely used technology for reducing nitrogen oxide (NOx) emissions from industrial processes, such as power plants and waste incinerators. The principle behind SNCR is to inject a reducing agent, typically ammonia or urea, into the fluegas stream at a high temperature zone. The reducing agent reacts with the nitrogen oxides, converting them into nitrogen and water vapor.The SNCR process involves several steps. First, theflue gas is heated to a specific temperature range,typically between 800 and 1100 degrees Celsius. This temperature range is important for the reaction between the reducing agent and the nitrogen oxides to occur effectively. Then, the reducing agent is injected into the flue gas stream. The reducing agent is usually stored in a tank and fed into the system through a metering pump. The injectionof the reducing agent is carefully controlled to ensure optimal mixing and reaction with the nitrogen oxides.Once the reducing agent is injected into the flue gas, it reacts with the nitrogen oxides in a series of chemical reactions. The main reaction is the reduction of nitrogen oxides to nitrogen and water vapor. This reaction is exothermic, releasing heat in the process. The reaction is also highly dependent on the temperature and residence time of the flue gas in the reaction zone. Therefore, maintaining the right temperature and ensuring sufficient residence time are crucial for the SNCR process to achieve high NOx removal efficiency.In addition to temperature and residence time, other factors such as the concentration of nitrogen oxides, the stoichiometric ratio of the reducing agent, and the presence of other flue gas components can also affect the performance of the SNCR system. For example, if the concentration of nitrogen oxides is too low, the reaction may not occur efficiently. On the other hand, if the concentration is too high, there may be an excess ofreducing agent, which can lead to the formation of ammonia slip, a byproduct that is undesirable due to its potential environmental and health impacts.Overall, the SNCR process offers a cost-effective and efficient solution for reducing nitrogen oxide emissions.It can achieve high removal efficiencies, typically between 30% and 70%, depending on the specific conditions anddesign of the system. The SNCR technology is widely used in various industries and has proven to be an effective toolin environmental pollution control.中文回答：脱硝选择性非催化还原（Selective non-catalytic reduction，SNCR）是一种广泛应用于工业过程中（如发电厂和垃圾焚烧厂）的氮氧化物（NOx）排放减少技术。

功能说明SNCR系统目录1.概述该功能描述针对如下控制系统：尿素溶液配制系统尿素溶液输送系统SNCR定量分配及炉前喷射系统1.1相关文件PID图220399642尿素罐220399643尿素泵220399630 SNCR系统220399611排污扩容器和SNCR水泵工艺说明SNCR是向烟气中喷尿素溶液，通过尿素分解的氨自由基与NOX反应，使其还原成N2、H2O 等，达到脱除NOX的（40%）目的。

热工定值清单设定值空1.2相关部件1.2.1尿素溶液配制储存系统0HSJ10AM001 溶解罐搅拌机0HSJ10AH001 溶解罐电加热0HSJ10AP001 溶液配制泵0HSK10AA151 尿素储罐出口阀1.2.2尿素溶液输送泵0HSK11AP001 尿素溶液输送泵10HSK12AP001 尿素溶液输送泵21.2.3排污扩容器和SNCR水泵0HSG11AP001 SNCR水泵10HSG12AP001 SNCR水泵21.2.4 SNCR定量分配与喷射系统（#1炉）1HSX21AA151 层1雾化压缩空气阀1HSX22AA151 层2雾化压缩空气阀1HSG20AA001 稀释水调节阀1HSK20AA001 尿素溶液调节阀1HSK22AA151 溶液关断阀1HSK30AA151 尿素溶液三通阀11HSK40AA151 尿素溶液三通阀21HSK50AA151 尿素溶液三通阀31HSK60AA151 尿素溶液三通阀41HSK70AA151 尿素溶液三通阀51HSK80AA151 尿素溶液三通阀61.2.5 SNCR定量分配与喷射系统（#2炉）2HSX21AA151 层1雾化压缩空气阀2HSX22AA151 层2雾化压缩空气阀2HSG20AA001 稀释水调节阀2HSK20AA001 尿素溶液调节阀2HSK22AA151 溶液关断阀2HSK30AA151 尿素溶液三通阀12HSK40AA151 尿素溶液三通阀22HSK50AA151 尿素溶液三通阀32HSK60AA151 尿素溶液三通阀42HSK70AA151 尿素溶液三通阀52HSK80AA151 尿素溶液三通阀61.3相关测量值1.3.1尿素溶液配制储存系统0HSJ10CL201 溶解罐低液位0HSJ10CL202 溶解罐高液位0HSJ10CT001 溶解罐温度0HSJ10CF201 溶液配制泵出口流量开关0HSJ20CL001 尿素储罐液位0HSJ20CT001 尿素储罐温度1.3.2尿素溶液输送泵0HSK11CF201 尿素溶液输送泵1出口流量开关0HSK12CF201 尿素溶液输送泵2出口流量开关1.3.3排污扩容器和SNCR水泵0LFC10CL001 连排水位0LFC01CT001 排污冷却出口温度0HSG20CP001 SNCR水泵出口母管压力1.3.4 SNCR定量分配与喷射系统（#1炉）1HSX20CF001 雾化压缩空气流量1HSX20CP001 雾化压缩空气压力1HSG20CF001 稀释水流量1HSK20CF001 尿素溶液流量1HSK20CP001 尿素溶液压力1HSK30CF201 #1枪溶液流量开关1HSK40CF201 #2枪溶液流量开关1HSK50CF201 #3枪溶液流量开关1HSK60CF201 #4枪溶液流量开关1HSK70CF201 #5枪溶液流量开关1HSK80CF201 #6枪溶液流量开关1.3.5 SNCR定量分配与喷射系统（#2炉）2HSX20CF001 雾化压缩空气流量2HSX20CP001 雾化压缩空气压力2HSG20CF001 稀释水流量2HSK20CF001 尿素溶液流量2HSK20CP001 尿素溶液压力2HSK30CF201 #1枪溶液流量开关2HSK40CF201 #2枪溶液流量开关2HSK50CF201 #3枪溶液流量开关2HSK60CF201 #4枪溶液流量开关2HSK70CF201 #5枪溶液流量开关2HSK80CF201 #6枪溶液流量开关2. SNCR 系统叠加的开环回路和闭环回路控制“SNCR 系统”功能组与下列各组进行信号交换：a.锅炉系统b.炉排系统c.烟气系统3. SNCR 系统功能组说明“SNCR 系统”功能组由DCS系统控制。

SNCR脱硝技术原理及工艺
SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)，即选择性非催化还原技术，是不使用催化剂，在锅炉炉膛或旋风分离筒入口适当位置喷入氨基还原剂，将NOx还原为N2的一种脱硝技术。

反应温度窗口在800℃~1100℃左右，且在烟道内停留时间长，反应充分。

SNCR技术主要使用氨水作为还原剂，其主要反应方程如下：
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
2NO+4NH3+2O2→3N2+6H2O
当温度过高时，部分氨还原剂就会被氧化而生成NO，发生副反应：4NH3+5O2→4NO+6 H2O
SNCR脱硝系统及工艺
SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)脱硝工艺一般用于锅炉炉膛，SNCR系统烟气脱硝主要包括以下四个基本过程：
⑴接受和储存还原剂；
⑵在锅炉合适位置注入稀释后的还原剂；
⑶还原剂的计量输出、与水混合稀释；
⑷还原剂与烟气混合进行脱硝反应。

用炉内SNCR系统的还原剂制备、稀释、喷射、控制系统的基础上，加装烟气尾部脱硝装置（SCR），组成SNCR/SCR联合脱硝工艺。

锅炉（SNCR）脱硝氮氧化物（NOx）是在燃烧工艺过程中由于氮的氧化而产生的气体，它不仅刺激人的呼吸系统，损害动植物，破坏臭氧层，而且也是引起温室效应、酸雨和光化学反应的主要物质之一。

世界各地对NOx的排放限制要求都趋于严格，而火电厂、垃圾焚烧厂和水泥厂等作为NOx 气体排放的最主要来源，其减排更是受到格外的重视。

目前全世界降低电厂锅炉NOX排放的方法大致可分为以下4种：（1）低氮燃烧技术，即在燃烧过程中控制氮氧化物的生成，主要适用于大型燃煤锅炉等；（2）选择性催化还原技术（SCR），主要用于大型燃煤锅炉；（3）选择性非催化还原技术（SNCR，Selective Non-Catalytic Reduction），主要用于垃圾焚烧厂等中、小型锅炉；（4）选择性催化还原技术（SCR）+选择性非催化还原技术（SNCR），主要用于大型燃煤锅炉低NOx排放。

1、选择性非催化还原法（SNCR）技术介绍SNCR的原理是以氨水、尿素[CO(NH2)2]等作为还原剂，雾化后注入锅炉。

在一定的温度范围内，氨水或尿素等氨基还原剂可以在无催化剂的作用下选择性地把烟气中的NOx 还原为N2 和H2O ，故是一种选择性化学过程。

其原理如图所示。

2、SNCR技术简介处理工艺由下图所示。

整个系统由四个部分组成：1）还原剂和软化水储存及配送单元o 还原剂储罐o 还原剂泵送单元o 稀释水泵送单元2）还原剂和软化水混合及配送单元o 包括混合模块和喷射模块的工艺单元盘柜3）喷射系统o 喷射器4）工艺控制和调整单元o 控制和调整单元3、安全性能SNCR技术在工艺设计、部件选择以及控制管理系统设计上均采用高标准的安全要求，在安全性方面安全符合欧盟相关标准。

SNCR技术SNCR脱硝工艺介绍我公司与美国斯普瑞公司合作，独家引进吸收该公司的SNCR烟气脱硝技术及喷雾技术，进行了技术的自主转化。

针对国内生大、中、小型锅炉的炉内脱硝技术，进一步完善了工艺系统设计，形成了技术成熟、适应国内需要的SNCR系统，可广泛适用于循环流化床锅炉、焚烧线、水泥窑等各类系统的烟气脱硝处理。

脱硝设计采用正版美国ANSYS公司的CFD计算流体力学仿真分析软件包Fluent12.0版本，目前比较流行的是采用CFD技术，对本脱硝工程SNCR系统的布置进行了数值模拟计算体力学技术（CFD）进行分析、预测。

由于SNCR反应需要在特定的温度区间和停留时间下进行，所以还原剂喷射位置的确定对SNCR系统十分关键。

错误的喷射位置会造成还原剂用量增加和达不到要求的脱硝效率。

还原剂喷射位置的确定需要通过流场模拟以确定喷射位置，流场模拟会模拟锅炉温度、气体流动和烟气混合情况，以确定合适的喷射位置。

SNCR的效率取决于以下几点：烟气温度，还原剂和烟气混合、反应的停留时间，还原剂的喷射量，还原剂的和烟气的混合效果，未控制时的NOx含量，以及氧气和二氧化碳的含量。

设计和运行良好的SNCR系统，在达到一定的脱硝效率同时，不会有过量的未反应或其他的污染物质排放到空气中。

当温度高于适合NOx脱除反应的温度范围，NOx脱除效率也将降低。

在曲线的右边，还原剂的氧化反应将增强，其将和还原剂与NOx的反应进行竞争。

尽管脱除效率低于最优，但运行的时候一般温度是高于最优温度的，这样能减少副反应的发生。

SNCR的最佳反应温度是850~1100℃。

SNCR的原理是以尿素[CO(NH2)2]等作为还原剂，雾化后注入锅炉。

在一定的温度范围内，尿素等还原剂可以在无催化剂的作用下选择性地把烟气中的NOx 还原为H2O ，故是一种选择性化学过程。

其原理如图所示。

2、SNCR技术简介SNCR技术是以PETRO SNCR系统为核心，并在此基础上进行设计转化和国内配套而发展起来的。

什么是SNCR技术SNCR（Selective Non-Catalytic Reduction）即为选择性非催化还原法，是一种经济实用的NO x脱除技术，SNCR于20世纪70年代中期首先在日本的燃气、燃油电厂中得到应用，并逐步推广到欧盟和美国。

到目前为止世界上燃煤电厂SNCR工艺的总装机容量大约在2GW以上。

其原理是以NH3、尿素[CO(NH2)2]等作为还原剂，在注入到锅炉之前雾化或者注入到锅炉中靠炉内的热量蒸发雾化。

在适宜的温度范围内，气相的氨或者尿素就会分解为自由基NH3和NH2，在特定的温度和氧存在的条件下，还原剂与NO x的反应优于于其他反应而进行。

因此可以认为是选择性化学过程。

还原剂有不同的反应温度范围，此温度范围称为温度窗口，对本方法的脱硝效率有较大影响。

SNCR脱硝反应机理SNCR是一种不用催化剂，在850-1100℃范围内还原NO x的方法。

SNCR技术是把还原剂如氨、尿素喷入炉膛温度为850-1100℃的区域，该还原剂迅速热分解成NH3并与烟气中的NO x进行SNCR反应生成N2和H2O。

该方法一炉膛为反应器，可通过对锅炉进行改造实现。

SNCR反应物贮存和操作系统与SCR系统是相似的，但它所需的氨和尿素的量比SCR 工艺要高。

在炉膛850-1100℃这一狭窄的温度范围内，在无催化剂作用下，氨或尿素等氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NO x，基本上不与烟气中的O2反应，主要反应为：氨为还原剂：NH3 + NO x →N2 + H20尿素为还原剂：CO(NH2)2 → 2NH2 + CONH2 + NO x→N2 + H20CO + NO x→N2 + CO2当温度过高时，超过反应温度窗口时，氨就会被氧化成NO x：NH3 + O2→ NO x + H20SNCR工艺的NO x脱除效率主要取决于反应温度、NH3和NO x的化学计量比、混合程度、反应时间等。

研究表明SNCR工艺的温度控制至关重要，最佳反应温度是950℃，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 x，抵消了NH3的脱除效率。