SNCR设计原则及工艺设计 ppt课件
SNCR脱硝培训资料
SNCR脱硝系统的常见故障及排除方法
故障1
氮氧化物排放超标
原因
可能是由于氨水供应量不足、循环液温度过高或 喷枪堵塞等原因导致。
排除方法
增加氨水供应量、降低循环液温度或清洗喷枪等 。
SNCR脱硝系统的常见故障及排除方法
未反应的尿素溶液回收利用
脱硝反应产生N2和H2O，同时减少 NOx排放
废气进入余热回收系统
废气通过反应器喷入尿素溶液（SNCR 反应）
控制原理及主要控制参数
控制原理
通过调节尿素溶液的流量、温度、压力等参 数，控制SNCR反应的效率和NOx排放水平 。
主要控制参数
尿素溶液流量、温度、压力、反应器内废气 流速、废气温度、氨氮摩尔比等。
SNCR脱硝系统的环保措施及排放标准
环保措施
为减少SNCR脱硝系统对环境的 影响，应采取相应的环保措施， 如安装除尘器、减少废气排放等
。
排放标准
SNCR脱硝系统的排放应符合国 家或地方的相关排放标准，确保
废气排放符合环保要求。
环保监测
定期对SNCR脱硝系统的排放进 行监测，确保废气排放符合标准 ，并对不合格的排放进行整改和
SNCR脱硝系统的安全防护措施
安全防护设施
为确保SNCR脱硝系统的安全 运行，应设置相应的安全防护 设施，如防爆装置、安全阀、
压力容器等。
操作规程
制定并执行严格的SNCR脱硝系统 操作规程，确保员工熟悉并遵守相 关规定，防止误操作导致的事故。
安全检查
定期对SNCR脱硝系统进行安全检 查，及时发现并消除安全隐患，确 保系统的稳定性和安全性。
工艺方法——SNCR脱硝技术
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。
SNCR设计原则及工艺设计
合理控制反应压力，保产品质量和降低生产成本。
工艺设备改进
设备选型
根据工艺要求和物料特性，选择合适的设备 型号和规格。
设备改进
对现有设备进行技术改进和升级，提高设备 效率和产品质量。
设备维护与保养
建立完善的设备维护与保养制度，确保设备 的稳定性和可靠性。
THANKS.
高效性原则还要求SNCR工艺在处理不同工况和不同浓度的烟 气时，应具有较好的适应性和稳定性，以确保在不同条件下 都能获得良好的脱硝效果。
经济性原则
经济性原则是指SNCR工艺在满足高 效脱硝的同时，应尽可能降低投资成 本和运行成本。通过优化工艺流程、 简化设备结构、降低能耗等方式，降 低成本，提高经济效益。
经济性原则还要求SNCR工艺在设计 和实施过程中应充分考虑当地资源和 环境条件，合理利用现有设施和资源， 降低工程投资和运行费用。
安全性原则
安全性原则是指SNCR工艺在运行过程中应具有较高的安全性和可靠性，确保脱硝过程不会对人员健康、设备安全和环境造成 不良影响。
安全性原则要求SNCR工艺应采取有效的安全措施和防护手段，确保工艺过程的安全可控。同时，应建立健全的安全管理制度 和应急预案，提高应对突发事件的快速响应能力。
SNCR技术是一种低成本、高效率的脱硝技术，适用于各种类型的燃烧源，如电 站锅炉、工业炉窑等。
SNCR技术原理
SNCR技术的基本原理是在高温条件 下，将尿素或氨水溶液喷入烟气中， 与烟气中的NOx进行化学反应，将 其还原为氮气和水蒸气。
反应过程中，尿素或氨水溶液在高温 下迅速分解成氨气和二氧化碳，氨气 与NOx进行还原反应，生成氮气和水 蒸气。
SNCR技术应用前景
工业烟气治理
在钢铁、电力、化工等行业，SNCR技术将 广泛应用于烟气脱硝处理，降低氮氧化物排 放，改善空气质量。
烟气脱硝SNCR工艺原理及方案选择
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
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。
SNCR技术
NH3 为还原剂 4NH 3 + 4NO + O2 → 4N 2 + 6H 2O
尿素为还原剂
(1-1)
2(NH 2 )2 CO + 4NO + O2 → 4N 2 + 2CO2 + 4H 2O
(1-2)
SNCR 技术，同 SCR 烟气脱硝技术相比，不同就在于 SNCR 技术没有 SCR 技术 所用的昂贵的催化剂，不需要专门的反应器，NH3 和尿素直接喷入锅炉合适的温度 窗口，SO2/SO3 转化率小。但是脱硝效率较低，在大型机组上一般脱硝效率在 40%以 下。
889 142 453.69 1.2
873 140 424.36 1.2
808 132 319.59 1.2
1448307 1642073
1172 936 846 748 123 224.32 1.3
1487142 1684511
1177 941 851 754 103 233.45 1.28
(2) 燃料参数 本期工程采用伊敏露天矿生产的褐煤。煤质资料如表 2
名称 收到基碳份 收到基氢份 收到基氧份 收到基氮份 收到基硫份 收到基灰份 收到基水份 空气干燥基水份 干燥无灰基挥发份 低位发热量 可磨性系数 磨损指数
表 2 煤质分析表
符号
单位
设计煤种
Car
工艺设计的原则和工艺计算培训教材PPT(共 35张)
以烧成制品为例：
1、从总成品量Q开始，考虑废品率F1，确定总烧 成量Q1：Q1=成品+废品=Q+Q1F1 ,因此，Q1 = Q/(1-F1)；
2、以总烧成量为基础，考虑如干燥废品率为F2， 确定总干燥量Q2=Q1/(1-F2)；
3、总干燥量等于总成型量Q3，即Q3=Q2；4、再计 算总混合量，总配料量，总破碎量和总粉碎量等
2019/8/19
17
施工图设计分资料图和成品图两个步骤，每个
车间分别进行设计。工艺专业根据初步设计的 各车间工艺布置图和审批修改意见，绘制出工 艺施工资料图，供各配合专业设计之用，待各 专业设计后，进行查对、修改和补充，绘制成 成品图。
施工图包括工艺布置图(平面图、剖面图)、局 部放大图、非标准件图等。施工图和施工图
等。
2019/8/19
21
二、主机平衡计算
目的：首先要确定选用设备的型式，其次是确
定设备的加工量，最后确定所需设备的数量。
设备型式的确定是以生产工艺流程为基础，根据
工厂的生产性质、生产规模、建厂投资、采用原 料的性质及工艺布置等特点一起考虑。
前提：对设备的性能有充分的了解，如生产能力 和加工技术性能，还要对各种不同的设备进行技 术经济上的比较，一方面要求技术上先进可靠， 另一方面应该减少投资，减少维修和能量消耗等 的费用，降低生产成本。
工艺施工资料图
其它专业配合设计
施工图
16
全厂生产车间总平面轮廓图(方块图)，主要表示 各车间的相互位置，是总图专业进行工厂总平面 布置图设计的主要依据。
各车间工艺布置图，表示车间的主要平、剖面， 供土建、通风除尘等公用专业配合设计之用。
全厂生产车间平、剖面图，表示全厂生产工艺流 程，主要设备和辅助设备台数和定位尺寸，厂房 楼层、地面标高和检修设施等。是初步设计的图 纸部分，它和设备表、说明书和概算一起组成初 步设计的文件。
SNCR系统工艺流程
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。
锅炉脱硝(SNCR)
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
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。
SNCR脱硝工艺介绍PPT课件
五、应用范围
b. 联合技术
SNCR: 20~80%脱硝率, 15~50%还原剂利用率,设计 参数炉型、炉温、燃烧工况，注意NH3 slip
SCR: 最大85~90%脱硝率, ~100%还原剂利用率， 成本高，两种还原剂，注意煤种、炭份、均匀 性，SO2SO3, 温度
2024/10/15
16
Cyanuric Acid （氰尿酸） (HNCO)3
NH3 NH3 + OH NH2 + H2O N2 + H2O NH2 + NO
N2
2024/10/15
NH3 + HNCO
NH2 + CO HNCO + H
HNCO
N2 + O + M N2O + M N2 + HO2 N2O + OH N2 + OH N2O + H
五、应用范围
b. 联合技术
SNCR+SCR: – 形式:a) In-duct SCR；b) standalone SCR – 还原剂: a)用SNCR氨逃逸 ；b)炉内喷尿素或氨 – 问题: 还原剂成本 – 适用场合: SNCR+一层In-duct SCR; 已有SCR+SNCR
2024/10/15
评估过程非常重要，即不能太保守，也不能太大胆
2024/10/15
11
三、SNCR设计
c. 流场模拟 (确定喷枪位置、脱硝率)
计算流体动力学 Computational Fluid Dynamics (CFD)
➢ 确定关键工艺参数的有效边界条件 ➢ 根据测量温度，调整CFD计算结果 ➢ 布置喷枪，确定还原剂复盖面积、反应温度
SNCR技术[1]
![SNCR技术[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/db8fbb6248d7c1c708a145ea.png)
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。
SNCR脱硝培训资料
06
案例分析与实践经验分享
sncr技术在某电厂的应用案例
案例概述
某电厂为典型燃煤电厂，通过 引进SNCR技术降低NOx排放
。
技术应用
采用某公司的SNCR技术，对锅炉 进行改造，增加喷氨系统、测量 与控制系统等。
效果评估
经过改造后，该电厂的NOx排放量 降低了30%~50%，符合国家排放 标准要求，同时减少了空气污染对 周边环境的影响。
投资成本
SNCR脱硝系统的投资成本主要包括设备购置费、安装费、土 建费等。其中，设备购置费占据较大比例，包括反应器、喷 嘴、控制系统等。
运行费用
SNCR脱硝系统的运行费用主要包括燃料费、电力费、维护费 等。其中，燃料费占据较大比例，因为SNCR技术需要使用还 原剂，如尿素、氨水等。
sncr技术的经济效益分析
03
sncr脱硝催化剂的种类与选择
sncr脱硝催化剂的种类
金属氧化物催化剂
以金属氧化物为活性物质，通 过还原反应脱除NOx。
分子筛催化剂
以分子筛为活性物质，通过吸附 和催化还原反应脱除NOx。
复合氧化物催化剂
以多种氧化物的复合物为活性物质 ，通过催化还原反应脱除NOx。
催化剂的作用及工作原理
作用
行业标准和规范
完善SNCR技术的行业标准和规范， 促进技术的推广和应用。
建议与意见
加强SNCR技术的研发和人才培养， 推动技术交流和经验分享，促进产 业的可持续发展。
THANKS
谢谢您的观看
sncr系统的组成及设备选型
系统组成
SNCR系统主要由反应剂制备系统、反应剂输送与分配系统、反应剂注入系 统、控制系统和尾气处理系统等组成。
设备选型
SNCR脱硝培训资料
THANKS
谢谢您的观看
优化工艺参数
优化工艺参数可以改善SNCR脱硝效 果，如调整喷嘴位置、优化氨氮比 等。
加强设备维护
加强设备维护可以减少泄漏等故障 ，提高SNCR脱硝设备的可靠性。
结合其他技术
结合其他技术可以提高SNCR脱硝效 率，如采用SCR、活性炭吸附等。
06
SNCR脱硝的未来发展趋势
SNCR脱硝技术的发展方向
燃气电厂
针对燃气轮机发电厂，SNCR脱硝技术同样适用，通过喷射尿素溶液进入燃烧室 ，有效降低氮氧化物排放。
SNCR脱硝在工业炉窑中的应用
钢铁冶炼
在钢铁冶炼过程中，SNCR脱硝技术可用于高炉、焦炉等炉窑 的氮氧化物减排。
陶瓷、玻璃等行业
针对陶瓷、玻璃等行业的生产窑炉，SNCR脱硝技术同样具有 广泛应用前景。
尿素溶液喷射系统
尿素溶液喷嘴
将尿素溶液雾化成微小液滴，便于与烟气充分混合。
喷嘴布置与安装
根据锅炉结构和工艺要求，合理布置喷嘴的数量和安装位置。
尿素溶液分配和控制系统
尿素溶液分配器
将尿素溶液分配至各喷嘴，确保喷嘴得到适量的尿素溶液。
控制系统硬件
包括传感器、控制器和执行器等，实现尿素溶液喷射量的控 制和调整。
SNCR脱硝培训资料
xx年xx月xx日
contents
目录
• SNCR脱硝技术简介 • SNCR脱硝工艺原理 • SNCR脱硝设备与系统 • SNCR脱硝应用及案例 • SNCR脱硝的优势与局限性 • SNCR脱硝的未来发展趋势
01
SNCR脱硝技术简介
SNCR技术的含义
SNCR（选择性非催化还原）技术是一种用于减少火电厂等工 业源氮氧化物排放的污染控制方法。
SNCR_技术详解
• 一般是湍流射流的问题。湍流的自由射流 在与周围空间扩散的过程中，必然会产生 湍流的物质转移和热量交换现象。根据湍 流转移各现象之间类似性，可以知道射流 中混合物的扩散是和热交换相似的。
与传值学相关
• 扩散过程遵循菲克定律 • 射流过程
• 圆孔横向射流的轴线轨迹公式为:
• 一般的观点认为横流作用于射流的压差阻力，是引 起射流弯曲的原因，这个绕流阻力对于流可以写 成：
……………………(R 1)
……………………(R 2)
NH 2 NO NNH OH
分析可知：其他物质如CO、H2O等主要是通过改变反应过 程中自由基（NH2、OH、O、H）的数量来影响脱硝效率。
（1）氨水作为还原剂的主要反应：
4NH
3
4NO O2 4N
2
6 H 2O
4 SNCR脱硝效率的影响因素
• • • • 2.1 2.2 2.3 2.4 温度窗口的影响 NH3/NOx 摩尔比的影响 停留时间 烟气与还原剂的混合情况
2.1 温度窗口的影响
• NOx的还原是在特定的温度下进行的，在这个温度下能够 提供所需要的热量。在较低的温度下，反应速率非常慢， 造成大量氨的漏失。在高温情况下，氨氧化生成附加的 NOx。对于氨来说理想的温度是850℃~1050℃，在理想 的温度范围内可以将还原剂注入进行还原。对于尿素来说 理想的温度范围是900~1100℃。在尿素中可以添加一些 附加成分以扩大还原的温度范围。一般来说，注入位置在 锅炉的过热器和再热器的辐射对流区，这个位置有合适的 温度范围。适当的喷射位置能保证很高的NOx还原效率。 • 烟气的温度取决于锅炉的设计和运行情况。烟气在炉膛上 部通过对流变化范围在±150℃。而且负荷的变化也会引 起烟气温度的改变，这使SNCR过程变得更加困难。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
溶液计量分配以及尿素溶液喷射系统组成。
SNCR设计原则及工艺设计
SNCR设计原则及工艺设计
尿素溶液储存和制备系统 ▪ 宜将尿素制备成质量浓度为50%的尿素溶液储存。 ▪ 尿素溶液的总储存容量宜按照不小于所对应的SNCR系统在BMCR工况
下5d（24h）的总消耗量来设计。 ▪ 尿素溶解设备宜布置在室内，尿素溶液储存设备宜布置在室外。设备间
等。 ▪ 还原剂的计量分配包括还原剂、雾化介质和稀释水的压力、
温度计量设备，以及流量的分配设备等。 ▪ 还原剂的喷射包括喷射枪及电动推进装置等。
SNCR设计原则及工艺设计
SNCR设计原则及工艺设计
一般规定 ▪ 脱硝率满足设计要求。 ▪ SNCR脱硝系统氨逃逸浓度应控制在8mg/m3以下。 ▪ SNCR脱硝系统对锅炉效率的影响应小于 0.5%。 ▪ SNCR脱硝系统应能在锅炉最低稳燃负荷工况和BMCR工况之间的任何
聚气体的死角。 ▪ 在地上、半地下储氨罐或储氨罐组，应设置非燃烧、耐腐蚀材料的防火
堤。
SNCR设计原则及工艺设计
SNCR设计原则及工艺设计
工程构成 ▪ SNCR脱硝工程主要包括：还原剂的储存与制备、输送、计
量分配及喷射。 ▪ 还原剂的储存与制备包括尿素储仓或液氨（氨水）储罐，以
及尿素溶解、稀释或液氨蒸发、氨气缓冲等设备。 ▪ 还原剂的输送包括蒸汽管道、水管道、还原剂管道及输送泵
大于10%。 ▪ 稀释混合器宜采用静态混合器。 ▪ 稀释用水的来源宜为除盐水。 ▪ 每台锅炉宜配置一套稀释系统。 ▪ 尿素溶液稀释系统应设置过滤器。 ▪ 每台锅炉应设计两台稀释水泵，一台运行，一台备用。流量设计裕量应
不小于10%，压头设计余量应不小于20%。
SNCR设计原则及工艺设计
SNCR设计原则及工艺设计
总体要求 ▪ SNCR工艺适用于脱硝效率要求不高于40%的机组。 ▪ 脱硝工程的设计应由具备相应资质的单位承担。 ▪ 脱硝工程总体设计应符合下列要求： （1）工艺流程合理。 （2）还原剂使用便捷。 （3）方便施工，有利于维护检修。 （4）充分利用厂内公用设施。 （5）节约用地，工程量小，运行费用低。
SNCR设计原则及工艺设计
SNCR设计原则及工艺设计
SNCR工艺设计 一般规定 ▪ SNCR脱硝工艺中常使用的还原剂有尿素、液氨和氨水。 ▪ 火电厂SNCR脱硝工艺一般采用尿素为还原剂。 ▪ 在中小型锅炉上可采用液氨和氨水为还原剂。 ▪ 尿素SNCR是在锅炉炉膛高温区域（850~1250℃）喷入尿素溶液。 ▪ 尿素SNCR脱硝工艺主要由尿素溶液储存与制备、尿素溶液输送、尿素
大连续工况（BMCR）、NOx浓度为设计值时的烟气参数； 校核值宜采用锅炉经济运行工况（BECR）烟气量、NOx浓 度为最大值时的烟气参数。 ▪ 已建锅炉加装SNCR脱硝系统时，其设计工况和校核工况宜 根据实测烟气参数确定，并充分考虑燃料的变化趋势。
SNCR设计原则及工艺设计
SNCR设计原则及工艺设计
负荷持续安全运行。 ▪ SNCR脱硝系统负荷响应能力应满足锅炉负荷变化率要求。 ▪ SNCR脱硝系统应不对锅炉运行产生干扰，也不增加烟气阻力。 ▪ 还原剂储存系统可几台机组共用，其它系统按单元机组设计。 ▪ SNCR脱硝系统设计和制造应符合安全可靠、连续有效运行的要求，服
务年限应在30年以上，整个寿命期内系统可用率应不小于98%。
SNCR设计原则及工艺设计
SNCR设计原则及工艺设计
[博士,研究员]
Xi’an Thermal Power Research Institute Cபைடு நூலகம்., Ltd.
二0一四年十二月十九日
SNCR设计原则及工艺设计
SNCR设计原则及工艺设计
污染物与污染负荷 ▪ 新建锅炉加装SNCR脱硝系统的烟气设计参数宜采用锅炉最
▪ 应安装烟气排放连续监测系统（CEMS）。
SNCR设计原则及工艺设计
SNCR设计原则及工艺设计
总平面布置 ▪ 总平面布置应符合安全及环保等规定，遵循设备运行稳定、管理维修方
便、经济合理、安全卫生的原则，并与应与电厂总体布置相协调。 ▪ 架空管线、直埋管线与岛外沟道相接时，应在设计分界线处标明位置、
SNCR设计原则及工艺设计
SNCR设计原则及工艺设计
▪ 尿素溶液储罐应设二座，并设伴热装置。 ▪ 尿素溶液储罐可采用FRP或不低于304的不锈钢制造。 ▪ 尿素溶液储罐的开口应有人孔、尿素溶液进出口、通风孔、液位表、温
度表口和排放口。 ▪ 尿素溶液储罐外壁应设有梯子、平台、栏杆和液面计支架。 ▪ 在喷入锅炉前，尿素溶液应与稀释水混合稀释，稀释后的质量浓度不得
距应满足施工、操作和维护的要求，结合电厂所在地域条件考虑尿素溶 液管道的保温。 ▪ 尿素筒仓至少设置一个，应设计成锥形底立式碳钢罐，并且应设置热风 流化装置和振动下料装置，以防止固体尿素吸潮、架桥及结块堵塞。 ▪ 尿素溶解罐应至少设置一座，材料采用不锈钢制造。 ▪ 尿素溶解罐应设有人孔、尿素或尿素溶液入口、尿素溶液出口、通风孔 、搅拌器口、液位表、温度表口和排放口。 ▪ 尿素溶解罐和尿素溶液储罐之间应设置输送泵，输送泵可采用离心泵。
标高、管径或沟道断面尺寸、坡度、坡向管沟名称、引向何处等。 ▪ 平台扶梯及检修起吊设施的布置应尽量利用锅炉已有的设施。 ▪ 管道及附件的布置应满足脱硝施工及运行维护的要求，避免与其它设施
发生碰撞。
SNCR设计原则及工艺设计
SNCR设计原则及工艺设计
▪ 尿素溶解和储存设备依据就近原则布置在锅炉附近空地上。 ▪ 尿素溶液稀释设备尽可能紧靠锅炉布置，固定在紧邻锅炉的0米标高空
地上。 ▪ 计量分配设备应就近布置在喷射系统附近锅炉平台上。 ▪ 若采用氨还原剂，氨区宜布置在地势较低的地带；还原剂区应单独设置
围栏，设立明显警示标记，并应考虑疏散距离。 ▪ 液氨贮罐区宜设环形消防道路，场地困难时，可设尽头式道路，但应设
回转场地。 ▪ 液氨储罐应设置防止阳光直射的遮阳棚，遮阳棚的结构应避免形成可集