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影響SNCR脫硝效率的因素
作者： 來源： http://www.ywbbs.cn/gsxw/n3797.html 發布時間：2025-10-30
影響SNCR 工藝最重要的3 個因素 : 還原劑與煙氣的混合 、反應溫度和停留時間。
1，溫度范圍
NOx的還原反應發生在一特定的溫度范圍內進行，由于SNCR未使用催化劑故需要較高的溫度來保證還原反應的進行（SNCR的反應溫度區間850℃～1150℃）。反應溫度對SNCR 反應中NOx 的脫除率有重要影響。如果溫度太低，這會導致NH3反應不完全，形成所謂的“氨穿透”，增大NH3 逸出的量形成二次污染；隨著溫度升高，分子運動加快，氨水的蒸發與擴散過程得到加強，對于SNCR而言，當溫度上升到800℃以上時，化學反應速率明顯加快，在900℃ 左右時， NO 的消減率達到最大；然而隨著溫度的繼續升高，超過1200℃后，NH3 與O2的氧化反應會加劇，生成N2、N2O 或者NO，增大煙氣中的NOx濃度，脫硝率反而下降。
2，反應劑和煙氣混合的程度還原劑與煙氣的混合程度決定了反應的進程和速度，還原劑和煙氣在分解爐內是邊混合邊反應，混合的效果直接決定了脫銷效率的高低。SNCR脫硝效率低的主要原因之一就是混合問題，例如，局部的NOx濃度過高，不能被還原劑還原，導致脫硝效率低；局部的NOx濃度過低，還原劑未全部發生還原反應，導致還原劑利用率低還，增加氨逃逸。因此，還原劑與煙氣的混合程度的充分與否，直接影響脫硝成果。
目前, SNCR 工藝在工業上應用時, 還原劑的噴入方式多采用爐壁開孔側噴, 由于工業鍋爐橫截面積較大, 還原氣體很難深入到爐膛內部。
在現有分解爐，鍋爐基礎上，合理布置噴槍位置，調整不同位置處的還原劑噴入量及霧化效果來提高混合成度，提高脫硝效率。同時, 高的射流動量與煙氣氣流的動量比可以提高脫硝的性能, 煙氣氣流的湍流程度對混合有促進作用。由于水泥窯爐的湍流程度相對鍋爐要好, 因而其混合程度較好，脫硝效率也比較高。
3，還原劑停留的時間
因為任何反應都需要時間，所以在合適的溫度范圍內必須保證還原劑在煙氣中有足夠的停留時間，以期發生還原反應。在相同條件下，較長還原劑停留時間，脫硝效果更好，在此時間內，NH3或尿素等還原劑與煙氣的混合、水的蒸發、還原劑的分解和NOx的還原等步驟須全部完成，一般要求時間為0.5s。而霧化狀態的氨在分解爐的停留時間長短取決于分解爐的尺寸、煙氣流經分解爐的速度、溶液霧化狀況、霧場與煙氣混合的形式等因素。我公司SNCR系統根據不同的分解爐類型來分別設計不同的方案，確保還原劑停留時間達到0.5s以上，確保更高的脫硝效率。
尿素氨水的額停留時間一般在0.3-0.5s之間。有實驗表明停留時間從100ms升至500ms，NOx最大還原率可從60%升至83%左右。
1，溫度范圍
NOx的還原反應發生在一特定的溫度范圍內進行，由于SNCR未使用催化劑故需要較高的溫度來保證還原反應的進行（SNCR的反應溫度區間850℃～1150℃）。反應溫度對SNCR 反應中NOx 的脫除率有重要影響。如果溫度太低，這會導致NH3反應不完全，形成所謂的“氨穿透”，增大NH3 逸出的量形成二次污染；隨著溫度升高，分子運動加快，氨水的蒸發與擴散過程得到加強，對于SNCR而言，當溫度上升到800℃以上時，化學反應速率明顯加快，在900℃ 左右時， NO 的消減率達到最大；然而隨著溫度的繼續升高，超過1200℃后，NH3 與O2的氧化反應會加劇，生成N2、N2O 或者NO，增大煙氣中的NOx濃度，脫硝率反而下降。
2，反應劑和煙氣混合的程度還原劑與煙氣的混合程度決定了反應的進程和速度，還原劑和煙氣在分解爐內是邊混合邊反應，混合的效果直接決定了脫銷效率的高低。SNCR脫硝效率低的主要原因之一就是混合問題，例如，局部的NOx濃度過高，不能被還原劑還原，導致脫硝效率低；局部的NOx濃度過低，還原劑未全部發生還原反應，導致還原劑利用率低還，增加氨逃逸。因此，還原劑與煙氣的混合程度的充分與否，直接影響脫硝成果。
目前, SNCR 工藝在工業上應用時, 還原劑的噴入方式多采用爐壁開孔側噴, 由于工業鍋爐橫截面積較大, 還原氣體很難深入到爐膛內部。
在現有分解爐，鍋爐基礎上，合理布置噴槍位置，調整不同位置處的還原劑噴入量及霧化效果來提高混合成度，提高脫硝效率。同時, 高的射流動量與煙氣氣流的動量比可以提高脫硝的性能, 煙氣氣流的湍流程度對混合有促進作用。由于水泥窯爐的湍流程度相對鍋爐要好, 因而其混合程度較好，脫硝效率也比較高。
3，還原劑停留的時間
因為任何反應都需要時間，所以在合適的溫度范圍內必須保證還原劑在煙氣中有足夠的停留時間，以期發生還原反應。在相同條件下，較長還原劑停留時間，脫硝效果更好，在此時間內，NH3或尿素等還原劑與煙氣的混合、水的蒸發、還原劑的分解和NOx的還原等步驟須全部完成，一般要求時間為0.5s。而霧化狀態的氨在分解爐的停留時間長短取決于分解爐的尺寸、煙氣流經分解爐的速度、溶液霧化狀況、霧場與煙氣混合的形式等因素。我公司SNCR系統根據不同的分解爐類型來分別設計不同的方案，確保還原劑停留時間達到0.5s以上，確保更高的脫硝效率。
尿素氨水的額停留時間一般在0.3-0.5s之間。有實驗表明停留時間從100ms升至500ms，NOx最大還原率可從60%升至83%左右。
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