1.設計原則

SNCR脫硝工藝系統設計原則包括：

1）采用尿素作為還原劑；

2）在鍋爐正常負荷范圍內，采用SNCR改造后，當SNCR入口NOx＜320mg/Nm3，保證SNCR脫硝效率72%或保證NOx排放值＜90mg/Nm3。以上NOx數據均為標況、干基、6%O2。

3）脫硝裝置在運行工況下，NH3的逃逸率不高于10ppm（干態，折算到6%O2濃度下）；

4）脫硝裝置對鍋爐效率的影響小于0.5%；

5）脫硝裝置可用率不小于98%，裝置服務壽命為30年；

6）脫硝系統檢修時間與鍋爐檢修時間相符合。

2.設計范圍

SNCR脫硝工藝部分設計范圍包括：

1）SNCR脫硝工藝系統：尿素溶液制備系統、尿素溶液儲存及輸送系統、計量分配系統、稀釋水系統、噴射系統、壓縮空氣系統、控制及電氣系統。

2）主要設備的選型；

3）設備及管道布置；

4）保溫油漆及防腐；

5）設備及材料清冊的編制。

3.工藝原理

選擇性非催化還原（Selective Non-Catalytic Reduction，以下簡稱為SNCR）技術是一種成熟的商業性NOx控制處理技術。SNCR方法主要在850～1150℃下，將含氮的藥劑噴入煙氣中，將NO還原，生成氮氣和水，如下圖所示。

SNCR反應示意圖

SNCR在實驗室內的試驗中可以達到90%以上的NOx脫除率。應用在大型煤粉鍋爐上，短期示范期間能達到75%的脫硝率，長期現場應用一般能達到30%~70%的NOx脫除率。SNCR技術的工業應用是在20世紀70年代中期日本的一些燃油、燃氣電廠開始的，在歐盟***從60年代末一些燃煤電廠也開始SNCR技術的工業應用。美國的SNCR技術應用是在90年代初開始的，目前世界上燃煤電廠SNCR工藝的總裝機容量在2GW以上。SNCR 技術應用在垃圾焚燒爐和循環流化床鍋爐上，脫硝率基本都能達到50%以上。

SNCR技術有如下優點：

（1）脫硝效果滿足要求：SNCR技術應用在大型煤粉鍋爐上，長期現場應用一般能夠達到50％以上的NOx脫除率。

（2）尿素多樣易得：SNCR技術中使用的脫除NOx的尿素一般均為含氮化合物，包括氨、尿素、氰尿酸和各種銨鹽（醋酸銨、碳酸氫銨、氯化銨、草酸銨、檸檬酸銨等）。其中，實際工程應用***廣泛，效果好的是氨和尿素。

（3）無二次污染：SNCR技術是一項清潔的脫硝技術，沒有任何固體或液體的污染物或副產物生成。

（4）經濟性好：由于SNCR的反應熱源由爐內高溫提供，不需要昂貴的催化劑系統，因此投資和運行成本較低。

（5）系統簡單、施工時間短：SNCR技術***主要的系統就是尿素的儲存系統和噴射系統，主要設備包括儲罐、泵、噴槍及其管路、測控設備。由于設備相對簡單，SNCR技術的安裝期短，小修停爐期間即可完成爐膛施工。

（6）對鍋爐無影響：SNCR技術不需要對鍋爐燃燒設備和受熱面進行改動，也不需要改變鍋爐的常規運行方式，對鍋爐的主要運行參數不會有顯著影響。

4.工藝系統物流流向

在SNCR反應裝置所組成的系統中主要包括尿素流、蒸汽流、壓縮空氣流等主要物料流，其流向如下：

（1）尿素流

袋裝尿素→尿素溶解罐→尿素溶液儲存罐→尿素溶液和稀釋水混合器→脫硝噴槍→鍋爐爐膛。

（2）凈煙氣

鍋爐爐膛→鍋爐省煤器→空氣預熱器入口煙道。

（3）熱水

廠內熱源點→尿素溶解罐加熱盤管/尿素溶液儲存罐加熱盤管→冷凝水

廠內熱源點→伴熱管線→冷凝水

（4）壓縮空氣

空氣→空氣壓縮機→干燥器等附屬設備→壓縮空氣儲罐→脫硝噴槍→鍋爐爐膛。

本公司脫硝采用選擇性非催化還原法（SNCR）的工藝方案，當SNCR入口NOx＜320mg/ Nm3，保證SNCR脫硝效率72%或保證NOx排放值＜90mg/Nm3。以上NOx數據均為標況、干基、6%O2。

1、NOx去除率、氨逃逸率

煙氣中NOx的濃度（干基、標態、6%O2）計算方法為：

式中：

NOx（mg/Nm3）：標準狀態，6%氧量、干煙氣下NOx濃度，mg/Nm3；

NO（μL/L）：實測干煙氣中NO體積含量，μL/L；

O2：實測干煙氣中氧含量，%；

0.95：經驗數據（在NOx中，NO占95%，NO2占5%）；

2.05：NO2由體積含量μL/L到質量含量mg/Nm3的轉換系數。

煙氣中NH3的濃度（干基、標態、6%O2）計算方法為：

式中：

NH3：標準狀態，6% O2、干煙氣下NH3濃度，mg/Nm3；

NH3（μL/L）：實測干煙氣中NH3體積含量，μL/L；

O2：實測干煙氣中氧含量，%；

0.76：NH3由體積含量μL/L到質量含量mg/Nm3的轉換系數。

2脫硝裝置可用率

脫硝裝置的可用率定義：

式中：

A：脫硝裝置統計期間可運行小時數；

B：若相關的發電單元處于運行狀態，脫硝裝置本應正常運行時，脫硝裝置不能運行的小時數；

C：脫硝裝置沒有達到NOx排放濃度的性能要求時的運行小時數；

D：脫硝裝置沒有達到氨的逃逸濃度小于10ppm要求時的運行小時數。SNCR整套裝置的可用率在正式移交后應不小于98%，服務壽命為30年。