垃圾焚烧发电厂中SNCR脱硝技术的应用研究

摘  要：本文以垃圾焚烧发电厂中SNCR脱硝技术的应用为研究内容，分别从脱硝工艺、技术等方面进行介绍，并结合福建某垃圾焚烧项目的运行案例展开分析，提出了问题改进方法，以期在有效改善焚烧垃圾产生的有害气体的同时，进一步推动绿色发展。

关键词：垃圾焚烧发电厂;SNCR脱硝技术;工艺流程

中图分类号：X701   文献标识码：A      文章编号：2096-6903（2020）06-0000-00

近年来，人们更加重视大气污染排放标准，对氮、氧化物的减排越来越关注。垃圾焚烧中的烟气脱硝技术能够有效控制垃圾焚烧后产生的有害气体，其中SCR系统、SNCR系统、烟气回流、焚烧炉燃烧控制炉温等是该技术的主要内容，本文结合当前垃圾焚烧发电厂的实际运行情况，重点分析了SNCR脱硝技术的应用。

1 SNCR脱硝技术介绍

当前，SNCR脱硝在国内外得到廣泛应用，尤其是在垃圾焚烧电厂锅炉的运行过程中，将锅炉烟气的温度与SNCR反应温度范围保持一致，实现了良好的脱硝效果，研究发现该技术方法稳定且成熟。此外，SNCR脱硝技术投资小，也不需要对锅炉进行改造，不会增加锅炉系统的运行成本。

1.1原理

SNCR脱硝技术在应用过程中，不需要催化剂，锅炉的温度控制在850～1100℃，垃圾焚烧炉中加进去一些含有氨基的还原剂，脱除烟气产生的NOx，生成水和氮气，反应方程式表达是：

4NH + 4NO + O→4N + 6HO （1）

温度高于恒定状态时，会产生系列的副反应，副反应的表达式是：

4NH + 5O→4NO + 6HO（2）

NH为还原剂时：4NH + 4NO +O → 4N + 6HO （3）

采用尿素作为反应剂时，使用SNCR脱硝技术时，脱硝效率可以达到30%～80%。在850～1100℃时，垃圾焚烧所产生的氮氧化物中一氧化氮的含量要远远大于二氧化氮的含量，因此尿素和氮氧化物的反应方程式如下：

尿素为还原剂：NO+CO（NH） +1/2O → 2N + CO + HO  （4）

SNCR脱硝系统有多个组成部分，具体见图1。

SNCR系统烟气脱硝过程包括以下四方面内容，具体见图2。

在目前国内典型的两条600t/d垃圾焚烧发电系统中，SNCR系统烟气脱硝工艺流程如下：

1.2 性能参数

以尿素为还原剂，对SNCR脱硝技术中的性能参数进行分析。

1.2.1温度窗口

整个脱硝反应中，温度窗口指的是垃圾燃烧炉的炉膛合理的温度，当温度反应过低时，NOx和还原剂得不到足够的活化，脱硝反应不能顺利开展，这就会影响脱硝的效率。温度过高的情况下，尿素也会产生氧化，生成NOx，无形中就降低了脱硝效率，也增加了NOx的排放。研究发现，脱硝的效率和反应温度之间的关系曲线设定为抛物线，且抛物线的走向为开口朝下，因此在抛物线的顶端两侧之间的区间，是我们讨论的温度窗口。SNCR将尿素作为还原剂，设定900～1150℃的温度窗口。对于不同负荷的机组，其炉膛的温度也呈现出不一样的分布。但是由于炉膛中可以使用还原剂，且喷射器（喷枪）也可以进行若干层分布，这样可以满足不同负荷的锅炉需要。可以说，锅炉从第一烟气室中部到上部的折焰角，这部分区间的温度要和SNCR温度窗口对应。

1.2.2停留时间

尿素溶液与压缩空气混合物质从喷射器（喷枪）射出

当还原剂从温度窗口离开，SNCR需要完成全部反应，这样可以实现有效的脱硝。其中，该过程体现在以下五个环节，具体见图3。

延长温度窗口下停留还原剂的时间，使得脱硝处理更加稳定，也能得到更为高效的脱硝效果。一般情况下，还原剂至少要在温度窗口停留0.5秒，锅炉的构造和该参数有着直接的联系和影响。

1.2.3氨逃逸率

催化剂在SNCR工艺中不会出现，这就减少了SO浓度。一般情况下，SNCR脱硝技术中的逃逸氨会控制在5～10pmm。在相同的逃逸氨浓度情况下，烟气中含有的NH和SO相遇会产生硫酸氢铵-NHHSO，容易导致锅炉底端受热面上的灰尘飞扬，会堵塞空气预热器，当NH含量超过5ppm时候，空气中会有氨气的气味，降低了飞灰的有效利用。

2案例分析

我们以福建某垃圾焚烧发电厂为例进行分析，该项目在NOx的排放值达到了75mg/m，脱硝工艺中采用的是SNCR+SCR系统，将“SNCR+半干法+干法+活性炭喷射+袋式除尘器+SGH+SCR系统+GGH+湿法系统”应用到了烟气净化流程中。除尘器处于150℃的烟气温度时，可以将除尘器的出口温度提升至180℃，经过上述流程后，经过SCR系统做好脱硝处理，之后运用湿法脱酸系统，最后排放。

該电厂在脱硝系统应用过程中，SNCR系统运行稳定，且粉尘的浓度日均值低于10mg/m，SO排出日均量低于20mg/m，SCR入口NOx的排出日均值也低于200mg/m，见表1。

由表1可知，经SNCR脱硝处理，NOx能够控制在200mg/m以内，通过相应的测试，NOx浓度在经过SNCR系统的脱硝系统脱硝处理后，也处于稳定状态。

3 结语

为了人类碧水蓝天，我们要明确可持续发展观念，树立绿色发展理念，从实践探索到技术创新，都对新能源技术给予足够的信心。可以说，垃圾焚烧发电厂在技术创新与改革的过程中，通过焚烧垃圾，能够实现对废物的可利用，为社会创造了充足的电力资源，有效解决了电力资源匮乏等问题，有效节约了石油、煤炭等资源，这对于未来社会的发展起到了巨大的推动作用。在新的发展背景下，垃圾焚烧发电厂要不断规范和落实相关技术规范，积极与关键技术指标相适应，借鉴先进的技术经验，为社会发展打造出更丰富的电力资源。

参考文献

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[2]毕崇涛.北京市生活垃圾焚烧处理现状及污染控制分析[J].环境卫生工程，2018（2）：33-35.

[3]孔红.生活垃圾焚烧厂SNCR脱硝系统的自动控制[J].环境卫生工程，2018（3）：23-25.

收稿日期：2020-05-03

作者简介：宋兴健（1972—），男，福建漳州人，本科，工程师，研究方向：热能与动力工程。

Application Research of SNCR Denitration Technology in Waste Incineration Power Plant

SONG Xingjian

（Fuzhou Hongmiaoling Waste Incineration Power Plant，  Fuzhou Fujian  350001）

Abstract： This article takes the application of SNCR denitrification technology in waste incineration power plants as the research content. It introduces the denitrification process and technology respectively， and analyzes the operation case of a waste incineration project in Fujian， and puts forward the problem improvement methods in order toWhile effectively improving the harmful gases generated by the incineration of garbage， it further promotes green development.

Keywords： waste incineration power plant; SNCR denitration technology; process flow