sncr+scr脱硝效果的影响因素分析

2019年第22期第46卷总第408期
广东化工
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SNCR+SCR 脱硝效果的影响因素分析
盛洪产广，赵旭东I,楼军J 徐少娟】，吴祖良2,张冰倩2,
刘牵牵2,林航昊2,周为莉2
（1.浙江富春江环保热电股份有限公司，浙江 杭州31141 & 2.浙江工商大学 环境科学与工程学院，浙江 杭州310018）
［摘 要JSNCR+SCR 联合脱硝是当前中小型循环流化床锅炉烟气脱硝的主要工艺选择。

本文从SNCR+SCR 联合脱硝实际运行效果出发，分 析了不同锅炉运行状态下NOx 的排放情况。

主要结论如下：SNCR+SCR 脱硝工艺能够满足当前NOx 脱硝超低排放要求，但仍要注意氨逃逸问题。

烟气含氧量的适当增加有助于SNCR+SCR 脱硝；炉膛温度上升导致NOx 初始生成量上升，在喷氨控制不佳的情况，NOx 排放浓度上升。

氨的投 加量并不是越多越好，需建立合理的氨投加控制方法，实现NCX 的稳定排放。

［关键词］SNCR+SCR ：脱硝：含氧量；炉膛温度：喷氨量［中图分类号］X51 ［文献标识码］A ［文章编号］1007-1865（2019）22-0103-02
The Analysis of Influencing Factor on de-NO x by SNCR+SCR
Sheng Hongchan 1, Zhao Xudong 1, Lou Jun 1, Xu Shaojuan 1, Wu Zuliang 2, Zhang Bingqian 2, Liu Qianqian 2, Lin Hanghao 2, Zhou Weili 2
(1. Zhejiang Fuchunjiang Environmental Thermoelectric Corporation Ltd, Hangzhou 311418；
(2. College of Environmental Science and Engineering, Zhejiang Gongshang University, Hangzhou 310018, China)
Abstract: Hybrid SNCR+SCR denitration (de-NO x ) is a main choice for process of flue gas de-NO x of small or medium-sized circulating fluidized bed boilers. Based on the actual operating conditions of hybrid SNCR+SCR de-NOx, this paper analyzes the NO X emission under different boiler operating conditions. The main conclusions are as follows: The SNCR+SCR de-NO x process can meet the current ultra-low emission requirements of de-NOx, but still need to pay attention on the problem of NH3 escape. An appropriate increase in the oxygen concentration of the flue gas contributes to the SNCR+SCR de-NOx ； increasing the furnace temperature can cause an increase in the initial production amount of NO X , and the NO X emission concentration increases under the bad NH3 injection control. Increasing the amount of NH3 injection is not always better, thus it is necessary to establish a reasonable control method over NH3 injection amount to achieve stable emission of NO X .
Keywords: SNCR+SCR ； De-NOx ： oxygen concentration ； furnace temperature ； NH3 injection amount
1前吕
近年来，为了应对京津冀、长三角和珠三角等重点区域的雾 霾问题，“超低排放50355”新标准已在这些区域全面实施，蓝 天保卫战取得初步成效。

燃煤中小型锅炉数量多，分布广，已成 为我国烟气污染物超低排放控制的重点。

中小型锅炉主要采用循 环流化床炉型，原先采用的脱硝技术主要是：低氮燃烧技术、 SNCR 以及低氮燃烧+SNCR 技术。

但这些技术已经不能满足NO X 排放值小于50 mg/m 3的标准。

为了使NO *达到超低排放水平， SNCR+SCR 联合脱硝技术被提出2】。

与单一的SNCR 和SCR 脱 硝相比，该技术具有脱硝效率高、催化剂用量小、SCR 反应器体 积小、系统阻力小、腐蚀性小、成本适度等优点【3，】，故在循环流 化床锅炉上得到了广泛的应用。

但SNCR+SCR 联合脱硝技术不是SNCR 与SCR 脱硝工艺的 简单组合，影响其脱硝效果的关键因素与单独的SNCR 和SCR 相 比会更加复杂，要达到较好的脱硝效果，必须对这两个脱硝过程 进行合理匹配，优化脱硝工艺参数。

本文基于130 t/h 循环流化床 锅炉超低排放SNCR+SCR 脱硝改造工程，随机选取其在网连续运 行30天的烟气污染物排放数据（720个时段），对改造后NOx 的排 放数据进行详细分析，研究其运行过程中关键参数控制对脱硝效 果的影响，实现工艺参数的优化控制，为燃煤热电厂超低排放脱 硝工程改造和运行提供工程解决方案和数据支撑。

2改造方案
某热电厂原有的烟气脱硝工艺为低氮燃烧+SNCR 脱硝，但原
有的低氮燃烧+SNCR 脱硝的NO *设计排放值为100 mg/Nn?,与 50 mg/Nm ，的超低排放要求有一定的差距。

由于场地有限，无法 满足单独建造SCR 反应器的要求，所以经过认真研究，考虑采用 “SNCR+SCR （—层板式催化剂）”联合脱硝工艺。

在进一步优化 原有SNCR 脱硝工艺的基础上，二、三级省煤器之间加入一层SCR 催化剂，实现50mg/Nni3以下的超低排放要求。

3影响因素分析
3.1整体脱硝效果
根据锅炉不同时段脱硝情况分析，SNCR+SCR 后的NO ”排放 浓度符合超低排放要求，超标时段仅有8个（720个总时段）,所以
［收稿日期］ ［基金项目］ ［作者简介］
2019-10-02
浙江工商大学创新创业项目（CX201923006）；浙江省大学生科技创新项目（2017R408013）盛洪产（1972-）,男，工程师，从事燃煤电厂环保技术研发和管理。

吴祖良（1978-）,男，杭州市钱江特聘专家。

*为通讯作者。

一层板式SCR 催化剂的加入能够实现脱硝达标排放。

但是整体 NOx 排放浓度偏高，40 mg/Nm 3以上的NOx 排放浓度出现概率较 高，年均NOx 排歳浓度为24.9 mg/Nm 3,这镜明一层SCR 彳崔化弄lj 虽然有效，但脱硝潜力有限，随着催化剂的逐步钝化，NCX 排放 超标风险会逐步加大，需要及时更换催化剂。

^窣悭妊 口 m 兴
O N
段
图1 SNCR+SCR 出口 NO *浓度分析
Fig.l Analysis of NO X concentration at the outlet of SNCR+SCR
虽然目前的NO *排放浓度符合超低排放要求，但氨逃逸控制 都不够理想，超标情况较多。

当地的氨逃逸指标为2.5
实际氨逃逸的平均浓度为2.78 mg/Nm?,超标比例达到38.3 %。

根据氨氮比计算，氨氮比达到了 1.99o 在脱硝工程实际运行中， 通过增加氨的投加量提高SNCR 脱硝效率是较为普遍的做法，但 同时也增加了氨逃逸的超标风险。

为了达到50 mg/Nm3的NOx 排 放标准，企业需要增加氨的投加量，这也验证了己有的一层催化 剂布置是不足够的。

氨逃逸暂时没有列入强制性标准，但也必须 得到重视，一方面过多的氨的投加增加了运行成本，同时尾部的 空预器和烟道的腐蚀加大。

所以在后期运行过程中需要考虑增加 催化剂体积或者将板式催化剂改成蜂窝式催化剂，
以提高脱硝效
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果，并防控氨逃逸超标。

o
炉膛温度在850〜970 °C 之间波动。

在这个温度区间内，炉膛 温度越高，SNCR 脱硝效果越好⑺。

但是图4显示炉膛温度上升, 脱硝效果呈下降趋势。

这主要是因为炉膛温度上升，NO 、的初始 浓度也会随之上升，所以导致脱硝难度增加。

在氨投加量控制不 佳的情况下，很容易导致NO ”排放浓度的超标。

3.4氨投加量对SNCR+SCR 脱硝的影响
氨投加量的增加会提高NOx 脱除效果，但在高温下也有可能 被氧化成NOT 】。

从图5可知，氨投加量增加反而增加了 NO,的 生成。

显然，在实际运行中，氨投加量的控制并没有做到很好的 控制，目前采用的尾部NO *排放浓度反馈的方式存在加大的滞后 性，不能保证NO *的稳定排放。

SNCR+SCR 脱硝运行需要进一步 分析氨投加量的关键影响因素，改变目前氨投加依靠尾部NO ”浓 度的控制回路，实现更加精细化的氨投加控制。

图2 SNCR+SCR 后氨逃逸情况
Fig.2 Situation of ammonia escape after SNCR+SCR de-NO x
process 3.2烟气含氧量对SNCR+SCR 脱硝的影响
本工程运行过程中，烟气含氧量在2%〜5 %之间波动。

烟气 含氧量的增加可能会对脱硝带来以下负面影响：(1)烟气含氧量的 增加会增加NO *的折算浓度；(2)在SNCR 过程中可能会使NH? 发生氧化，增加NO *的生成⑸；(3)烟气含氧量的增加也意味着 SNCR 和SCR 反应温度窗口的降低，从而降低了脱硝效率⑸；但 烟气含氧量的增加也可能会对脱硝带来正面影响，主要是SCR 过 程中含氧量的增加可能会促进NO?的生成，从而加快SCR 反应， 因而提高脱硝效率⑹。

从图3可知，烟气氧含量的增加有助于NO ’ 浓度的降低，这说明SCR 脱硝反应的正面效应比负面效应大。

7060
o o o O
4 3 2 10
12 3 4 5 6
烟气含氧最(%)
图3烟气含氧量对SNCR+SCR 脱硝效果的影响
Fig.3 In f luence of oxygen content in flue gas on SNCR+SCR
denitrification effect 3.3炉膛温度对SNCR+SCR 脱硝的影响
图4炉膛温度对SNCR+SCR 脱硝效果的影响
Fig.4 Influence of furnace temperature on SNCR+SCR
denitrification effect
80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280
抵水就（kg/h ）
图5氨投加量对SNCR+SCR 脱硝效果的影响
Fig.5 Influence of ammonia dosage on SNCR+SCR denitrification
effect
4总结
(DSNCR+SCR 脱硝工艺能够满足当前N (X 脱硝超低排放要 求，但鉴于诸多锅炉省煤器后空间的限制，SCR 催化剂往往体积 不足，导致氨喷射量需要加大，最终引起氨逃逸超标情况较多出 现。

(2) 烟气含氧量的增加虽然会提高NOx 的折算浓度，但可能 会改善SCR 反应效果，从而降低了 NOx 的排放浓度。

(3) 炉膛温度上升，有助于SNCR+SCR 脱硝；但由于NOx 初 始生成量上升，在SNCR+SCR 脱硝潜力不大的情况下，NOx 排 放浓度容易上升。

(4) 氨的投加量不是越多越好，需建立合理的氨投加控制方 法，实现高效脱硝，并减少氨逃逸。

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(本文文献格式：盛洪产，赵旭东，楼军，等.SNCR+SCR 脱硝效 果的影响因素分析[J].广东化工，2019, 46(22)：
103-104)。