根据环保部颁布实施的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13271-2014)及“十三五”主要污染物增加氮氧化物(以下简称为NOx)总量控制指标的要求,京津冀地区燃煤锅炉烟气氮氧化物排放执行超低排放标准,即氮氧化物排放浓度低于50 mg/Nm3(以NO2计)。
我国氮氧化物的排放量中70%来自煤炭的直接燃烧,电力工业又是我国的燃煤大户,因此NOx排放的主要来源是火力发电厂。 火力发电厂烟气中含有大量氮氧化物,如不处理,这些废气排入大气会产生污染形成酸雨,为了进一步降低氮氧化物的排放,必须对燃烧后的烟气进行脱硫脱硝处理。
选择性非催化还原法(SNCR)
SNCR是指在摄氏度以下,将含氮的化学物喷入烟气中,使得NO得以还原,后生成氮气和水,而没有其他污染物产生。在一定温度条件下,氮剂对NOx的还原,在所有其他的化学反应中占主导,具有相关的选择性,因此称之为选择性非催化还原。
SNCR在试验中有着九成以上的NOx脱除率。如果在大型锅炉中采用这项技术,短时间内可有75%脱硝率,而长期应用通常可有30%-50%的NOx脱除率。
为30~60%(对于小型循环流化床锅炉脱硝效率可达70%);但是,SCR投资运行费用较大,SNCR投资及运行费用相对较低,且SNCR几乎不增加系统阻力。由于锅炉自身NOx排放浓度低,因此合理改进选择性非催化还原法(SNCR)脱硝,仍可满足环保标准,且技术投资和运行成本低、安装和改造较为简便。噪音小、设备密封性较好,运行可靠,无堵管现象,环境面貌得到完善。该系统一次安装调试投运后,基本不用操作,几乎没有维护量,检修工只须定期检查即可。
选择性非催化还原法(SNCR)
SNCR基本原理
选择性非催化还原法(Selective Non-Catalytic Reduction,简称SNCR)是在不需要催化剂的情况下,将氨基还原剂(尿素/氨水)喷入温度为850℃~1250℃的烟气中,还原剂有选择性地与烟气中的氮氧化物(NOX)发生化学反应,使NOX还原生成氮气(N2)和水(H2O)的方法。
主要的化学反应:
以氨水为还原剂:4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O
以尿素为还原剂:CO (NH2)2 + 2NO + 1/2O2 = 2N2 + CO2 + 2H2O
SNCR脱硝工艺是以炉膛、分离器为反应器进行烟气脱硝反应。