摘 要： SNCR技術(shù)在水泥生產(chǎn)行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用期間，需要關(guān)注溫度、噴射方式、噴射角度、停留時(shí)間、水、添加物等因素的影響。文章結(jié)合山東山水集團(tuán)窖尾煙氣脫硝項(xiàng)目，分析SNCR脫硝技術(shù)的應(yīng)用狀況及影響水泥SNCR脫硝的主要因素，以期為類(lèi)似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞： SNCR脫硝技術(shù);影響因素;溫度;氧含量

一、 引言

隨著我國(guó)環(huán)境保護(hù)相關(guān)法規(guī)制度的逐步完善，保護(hù)環(huán)境的力度得以增強(qiáng)，水泥廠須對(duì)氮氧化物的排放進(jìn)行控制。因此，需要有效實(shí)施水泥脫硝處理工作。對(duì)于降低水泥廠氮氧化物的排放，可應(yīng)用SNCR技術(shù)。文章結(jié)合山東山水集團(tuán)窯尾煙氣脫硝項(xiàng)目，探討SNCR脫硝技術(shù)的使用優(yōu)勢(shì)以及主要影響因素。

二、 項(xiàng)目概況

該項(xiàng)目為山東山水集團(tuán)窖尾煙氣脫硝項(xiàng)目，該水泥集團(tuán)具有較大的經(jīng)營(yíng)規(guī)模，共有46條水泥生產(chǎn)線，需結(jié)合其水泥生產(chǎn)情況與脫硝需求，選用有效的脫硝技術(shù)，達(dá)到脫硝處理目標(biāo)，確保能夠符合排放標(biāo)準(zhǔn)。該項(xiàng)目采用SNCR脫硝工藝，嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)及施工，研究者全程參與了該項(xiàng)目的方案及項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)工作。

三、SNCR技術(shù)應(yīng)用原理

運(yùn)用SNCR技術(shù)，可在不使用催化劑的條件下，于有助于進(jìn)行脫硝作用的溫度區(qū)域，將還原劑噴入其中，煙氣內(nèi)部的氮氧化物可被直接還原成水與氮?dú)?，在還原NOx時(shí)，使用的還原劑主要是液氨、氨水與尿素。還原劑僅與NOx發(fā)生反應(yīng)，并不會(huì)和氧產(chǎn)生反應(yīng)，在該工藝應(yīng)用過(guò)程中，不需要應(yīng)用催化劑，但是需要在高溫區(qū)精準(zhǔn)添加還原劑，在爐膛溫度范圍為850℃到1100℃的部位噴入還原劑，立刻產(chǎn)生熱分解作用，形成NH3，繼續(xù)與NOx發(fā)生反應(yīng)。

運(yùn)用SNCR技術(shù)通過(guò)噴射裝置噴射還原劑，無(wú)須使用催化劑;應(yīng)用SNCR技術(shù)并不會(huì)影響到水泥生產(chǎn)技術(shù)與分解爐的應(yīng)用，不需要對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行改造，具有環(huán)保與經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

四、影響SNCR脫硝的基本因素

（一）溫度

還原NOx的反應(yīng)需要在指定溫度下展開(kāi)，應(yīng)用SNCR技術(shù)并不需要運(yùn)用催化劑，必須要有足夠的溫度來(lái)支持氧化反應(yīng)順利展開(kāi)，項(xiàng)目反應(yīng)溫度范圍為850℃到1150℃。反應(yīng)溫度會(huì)對(duì)脫除NOx的效果構(gòu)成影響，如果溫度偏低，NH3難以形成完全反應(yīng)，NH3的逸出量將大幅增加，造成二次污染;當(dāng)溫度升高之后，分子運(yùn)動(dòng)形成了更快的速度，氨水?dāng)U散與蒸發(fā)活動(dòng)得以強(qiáng)化，當(dāng)溫度超過(guò)800℃，形成更快的化學(xué)反應(yīng)速率，溫度約為900℃時(shí)，消減NO的效果達(dá)到最佳。

（二）氧含量

在低溫條件下，增加氧含量，脫除效率持續(xù)增加;但是在高溫條件下，脫除效率并不會(huì)過(guò)多地受到氧含量的影響，提升氧濃度可縮減氧逃逸率，然而會(huì)使脫除NOx的效率降低。

（三）添加物

加入氫氣后，可使NOx的反應(yīng)溫度降低，如果溫度在930℃以上，OH濃度偏高，反應(yīng)活動(dòng)更為劇烈，反應(yīng)隨之降低，氫氣增加后，反應(yīng)溫度不穩(wěn)定。通過(guò)使用H2O2可以有效分解出OH，對(duì)SNCR反應(yīng)進(jìn)行促進(jìn)。如果氧已經(jīng)過(guò)量，C2H4與CH10均不會(huì)對(duì)還原作用構(gòu)成影響，當(dāng)溫度下降，影響也隨之產(chǎn)生，脫硝效率滿(mǎn)足相應(yīng)條件后，其帶來(lái)的影響變小。

（四）摩爾比

設(shè)置反應(yīng)時(shí)間是75ms，氧含量是4 % ，摩爾比為R=NH3/NO，如果R超過(guò)1.6到2，脫硝效率并未得到提升，如果R為1，計(jì)算脫硝效率是65 % ，如果R為3.0，脫硝效率為90 % 。

（五）水

水主要會(huì)影響到脫硝的最佳溫度，如果水蒸氣總量高于10 % ，反應(yīng)NO的溫度將會(huì)出現(xiàn)移動(dòng)30℃的情況。

（六）氨鹽形態(tài)

如果氨鹽形態(tài)存在差異，脫硝效率也有所不同，使用NH3能夠形成更好的還原效果，尿素也是可以選用的還原劑。在具體的項(xiàng)目中，可選擇液氨這種還原劑，如果需要著重考慮安全方面問(wèn)題，可使用尿素。該項(xiàng)目使用尿素作為還原劑。

（七）噴射方式與噴射角度

大部分單位在運(yùn)用SNCR工藝技術(shù)時(shí)，選擇在爐壁開(kāi)口，實(shí)現(xiàn)測(cè)流噴入。選用的噴射方式也會(huì)影響實(shí)際脫硝效率，將噴氨高度設(shè)置到4m到10m，NOx與還原劑能夠達(dá)到良好的混合效果，如果噴氨高度已經(jīng)高于10m，順延Z方向，NOx的實(shí)際濃度在各個(gè)噴氨位置都會(huì)出現(xiàn)降低的情況。煙氣與還原劑出現(xiàn)混合不均勻的情況，多個(gè)高度位置均可在噴氨高度相關(guān)附件產(chǎn)生峰值，之后降低。噴入NHx后，其迅速被消耗，因此NOx具有比較大的濃度梯度，最終確定安裝噴氨口時(shí)，其位置需低于8m。

噴射器裝置具有的射流速率大多為20～80m/s，噴射速率不可高于40m/s，如果實(shí)際的噴射速率已經(jīng)高于40m/s，氨會(huì)形成更高的逃逸量，甚至出現(xiàn)不符合標(biāo)準(zhǔn)的情況。

如果噴射角度超過(guò)45°，出口部位的NH3的濃度平均值會(huì)有所增加，最終達(dá)到70ppm左右，形成過(guò)高的泄漏率，在對(duì)噴射還原劑的角度進(jìn)行調(diào)整時(shí)，應(yīng)使其高于45°。

（八）停留時(shí)間影響

項(xiàng)目煙氣與尿素進(jìn)行混合，具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：噴射器裝置中噴射一定的尿素溶液，尿素與其充分混合，處于尿素溶液中的水有效蒸發(fā)，尿素進(jìn)行分解活動(dòng)，形成NH3，NH3還可繼續(xù)進(jìn)行分解，分解成自由基和NH2，NH2與NHx進(jìn)行反應(yīng)，如果需要將原本的脫硝效率升高，應(yīng)當(dāng)調(diào)整停留還原劑的具體時(shí)間，停留時(shí)間應(yīng)超過(guò)0.5s，在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)活動(dòng)時(shí)，可在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中加入停留時(shí)間為0.5s。

五、結(jié)語(yǔ)

文章以山東山水集團(tuán)窯尾煙氣脫硝項(xiàng)目為例，重點(diǎn)剖析了影響SNCR脫硝效果的因素，如溫度、添加物、摩爾比、水以及氨鹽形態(tài)等。SNCR脫硝技術(shù)在具體的脫硝技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，需要注意對(duì)基本的脫硝影響因素進(jìn)行控制，將脫硝效率進(jìn)一步提升，達(dá)成脫硝目標(biāo)。

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作者簡(jiǎn)介：? 胡影，南京西普環(huán)?？萍加邢薰尽?/p>