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能源研究与信息
第22卷第1期EnergyResearchandInformationVol.22No.12006

文章编号:1008-8857(2006)01-0018-04

SNCR脱硝技术在大型煤粉炉中应用探讨

朱江涛1,王晓晖1,田正斌2,阙勇明3

(1.国华浙能宁海电厂,浙江宁波315612;2.内蒙古岱海电厂,内蒙古呼和浩特013700;
3.杭州东发环境保护工程有限公司,浙江杭州311203)

摘要:选择性非催化反应SNCR脱流装置简单经济，操作方便，是一种经济实用的NOx还

原技术。介绍了SNCR还原NOx的原理和系统结构。详细讨论了炉内温度、停留时间、还原

剂种类等影响SNCR还原NOx化学反应效率的重要因素。为降低还原剂的泄漏，重点指出了
几个需要重点考虑的工艺参数。

关键词:SNCR;脱硝;环保

中图分类号:X701;X773文献标识码:A

NOx是一种主要的大气污染物质，NOx与碳氢化合物可以在强光作用下造成光化学污染，

排放到大气中的NOx是形成酸雨的主要原因，严重危害生态环境。目前国内65%左右的NOx是

由煤燃烧所产生的，因此作为主要燃煤设备的电站锅炉和工业锅炉成为今后控制NOx排放所必

须关注的焦点。目前我们已经采取诸如低NOx燃烧器、分级配风、OFA(OverFireAir)、再燃等

技术措施来降低NOx的排放，并取得了一定的效果。但随着人们对环保要求的不断提高，今后
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的NOx排放标准势必也越来越严格。北京市要求燃煤电站锅炉NOx的排放必须低于250mg⋅Nm
的要求，相对于目前650mg⋅Nm-3的国标要求要严格得多，采用上述几种技术措施往往很难达到
250mg⋅Nm-3的排放指标。作为烟气净化方式的选择性催化还原(SCR)虽然可以取得高达90%的
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NOx脱除率，但SCR技术由于其昂贵的催化剂及寿命问题造成了投资过大(大约40美元⋅kW~
60美元⋅kW-1)，限制了其广泛应用。而相对较廉价的选择性非催化还原(SNCR)技术(大约
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5美元⋅kW~10美元⋅kW)，其最大NOx脱除率可达70%~80%。作为一种经济实用的NOx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。
1SNCR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(如氨气、氨水或者尿

素等)喷入炉膛温度为800℃~1100℃的区域，该还原剂迅速热分解成NH3和其它副产物，随

后NH3与烟气中的NOx进行SNCR反应而生成N2。

收稿日期：2005-08-11
作者简介：朱江涛(1968-)，男(汉)，工程师，[e-mail]。
第1期朱江涛等：SNCR脱硝技术在大型煤粉炉中应用探讨19

采用NH3作为还原剂，在温度为900℃~1100℃的范围内，还原NOx的化学反应方程式主

要为：

4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O(1)

4NH3+2NO+2O2→3N2+6H2O(2)

8NH3+6NO2→7N2+12H2O(3)

而采用尿素作为还原剂还原NOx的主要化学反应为：

()NH42CO→2NH2+CO(4)

NH2+NO→N2+H2O(5)

CO+NO→N2+CO2(6)
SNCR还原NO的反应对于温度条件非常敏感，炉膛上喷入点的选择，也就是所谓的温度
窗口的选择，是SNCR还原NO效率高低的关键。一般认为理想的温度范围为700℃~1100℃,
并随反应器类型的变化而有所不同。当反应温度低于温度窗口时，由于停留时间的限制，往往
使化学反应进行的程度较低反应不够彻底，从而造成NO的还原率较低，同时未参与反应的

NH3增加也会造成氨气泄漏。而当反应温度高于温度窗口时，NH3的氧化反应开始起主导作用：

4NH3+5O2→4NO+6H2O(7)

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
剂的泄漏成为SNCR技术成功应用的关键。
2SNCR脱硝的优点
选择性非催化还原技术(SNCR)具有以下优点：
(1)系统简单：不需要改变现有锅炉的设备设置，而只需在现有的燃煤锅炉的基础上增
加氨或尿素储槽，氨或尿素喷射装置及其喷射口即可，系统结构比较简单；
(2)系统投资小：相对于SCR的大约40美元⋅kW-1~60美元⋅kW-1的昂贵造价，由于系统简
单以及运行中不需要昂贵的催化剂而只需要廉价的尿素或液氨，所以SNCR大约5美元⋅kW-1
~10美元⋅kW-1的造价