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SNCR在城市生活垃圾焚烧发电厂中应用摘?要 国内城市生活垃圾焚烧发电厂烟气排放标准越来越严格，很多地区都执行了欧盟2000的排放标准。为了达到这一标准，本文详细介绍了SNCR还原NOx的原理和系统结构及该系统在工程设计中应该注意的问题。 关键词 城市生活垃圾焚烧发电厂；烟气净化；NOx；SNCR 中图分类号 TM621 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)052-0144-02 根据《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GWKB3-2000），生活垃圾焚烧发电厂烟气中氮氧化物的排放浓度为400 mg/m3，但随着人们对环保要求的不断提高，很多经济发达及人口密度高度集中的地区，如北京、上海、广州等城市，都要求生活垃圾焚烧发电厂的烟气氮氧化物排放浓度执行欧盟2000的标准，即排放浓度需达到200 mg/m3。依照传统的生活垃圾焚烧发电厂控制NOx的3T+E燃烧技术，即合理的停留时间（Time）、炉膛燃烧温度（Temperature）、炉膛空气湍流度（Tempest）及过量空气系数（Excess air ratio），NOx的浓度可控制在 300 mg/m3-400 mg/m3。如果要达到欧盟2000的标准，则必须采用另外的措施来减少NOx的排放浓度。选择性非催化还原（SNCR）技术，装置简单、设备投资及运行维护费用低、操作方便、是目前新建城市生活垃圾发电厂中经常采用的一种脱硝措施。 1 SNCR的脱硝原理 选择性非催化还原（SNCR）脱除NOx技术是把含有NHx基的还原剂（如氨水、尿素等）喷入炉膛烟气温度为850℃-1?100℃的区域，在O2共存的条件下，该还原剂迅速热分解成NH3和其他副产物，随后NH3与烟气中的NOx进行SNCR反应而生成N2。 采用NH3作为还原剂，还原NOx的化学反应方程式主 要为： 4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O 同时，还发生如下反应： 4NH3+5O2=4NO+6H2O 4NH3+3O2=2N2+6H2O 采用尿素溶液的化学反应原理为： 2（NH2）2CO+ H2O→NH3+CO2 4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O SNCR的反应机理非常复杂，目前仍未能完全了解，多数学者认为NHx基还原剂按图1所示的途径反应。 SNCR技术由于不使用催化剂，要达到NO和NH3反应所需的活化能，需要适合的温度窗口，一般认为理想的温度范围为800℃-1?100℃，并随反应器的类型的变化而有所不同。当反应温度低于800℃时，NH3的反应速率下降，NOx还原率较低，同时氨的逃逸量增加；但当温度高于1?100℃，NH3的氧化反应开始起主导作用： 4NH3+5O2→4NO+6H2O 从而，NH3的作用成为氧化并生成NO，而不是还原NO为N2。总之，SNCR还原NO的过程是上述两类反应相互竞争，共同作用的结果。如何选取合适的温度条件同时兼顾减少还原剂的逃逸成为SNCR技术成功应用的关键。 2 SNCR系统结构及其影响因素 2.1 采用氨水为还原剂的SNCR系统 喷射氨水的SNCR脱硝系统由氨水卸载、存储、计量、分配及氨水泵等构成，其流程图详见图2。采用氨水系统时，生活垃圾焚烧发电一般选择的氨水浓度在8%-25%之间，通过氨水泵以 0.3 MPa-0.7 MPa的压力加入炉膛内。 2.2 采用尿素为还原剂的SNCR系统 采用尿素维还原剂的SNCR系统，主要由尿素溶液制备、存储系统、尿素溶液在线混合、稀释系统和喷射系统三部分组成，详见图3。尿素溶液配置、储存系统是为了实现尿素储存、溶液配制的功能，袋装的尿素颗粒通过人工投入到溶解池中，溶解池设置有搅拌器和加热器，以便有效地溶解尿素颗粒。配置好的溶液（浓度一般为40%）由尿素溶液输送泵输送到尿素溶液存储罐缓存。当SNCR就地控制系统接收DCS发送过来的指令，尿素溶液给料泵启动，把缓存在储存罐的尿素溶液输送到各个喷嘴。为了适应不同的锅炉运行工况，配备了尿素溶液在线稀释系统，由DCS系统检测到炉膛内的NOx浓度，然后将信号传到SNCR控制系统，经计算后调节稀释给水泵的水量，进行精确给料，使SNCR的效率最高，同是也避免喷入过量的尿素溶液，造成氨的逃逸。 2.3 SNCR系统脱硝过程中的影响因素 SNCR还原NO的化学反应效率主要取决于烟气温度、高温下停留时间、含氨化合物即还原剂注入的类型和数量、混合效果以及烟气NOx和O2的含量等因素： 1）温度对SNCR的还原反应的影响。温度对SNCR的还原反应影响最大。当温度低于温度窗口时，NH3的反应速率下降，受停留时间的限制，还原反应进行的不充分，NOx脱除率下降，同时氨的逃逸量可能也在增加；当温度高于温度窗