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SNCR脱硝的主要化学反应

　　因为在锅炉燃烧的烟气中氮氧化物包含了 NO 和NO2，而 NO 占到烟气中 NOx 的 90% 以上。所以脱硝过程以去除 NO 为主。鉴于我集团改造以尿素为还原剂，所以这里仅列出以尿素为还原剂与 NO 在 SNCR 下的反应过程。其化学反应方程式为：

　　CO(NH2)2→2NH2+CO

　　NH2+NO→N2+H2O

　　CO+NO→N2 +CO2

　　总的反应式为： NO+CO(NH2)2+2O2→2N2+CO2+2H2O (1)

　　从以上反应方程式可以看出，在适当的炉膛温度下 NOx 与还原剂(尿素)反应，生成无害的氮气、二氧化碳和水。但在方程式(2) 中可以看出，在温度过高的情况下尿素本身也会被氧化成 NOx，反而会增加NOx 的排放。

以下我们就介绍以尿素为还原剂的SNCR脱硝技术在锅炉的应用中SNCR 的几个性能参数

　　1.1 温度窗口

　　温度窗口就是脱硝反应的   佳炉膛温度区间。若反应温度过低，还原剂与 NOx 没有足够的活化能使脱硝反应快速进行，导致脱硝效率降低。但温度过高，尿素本身也会被氧化成 NOx ，从而增加 NOx 的排放、脱硝效率下降。可以预见，脱硝效率与反应温度的关系曲线试为一条开口向下的抛物线，抛物线顶点左右两侧的区间即是温度窗口。以尿素为还原剂的SNCR，温度窗口在 900-1150℃。机组不同的负荷对应于锅炉的炉膛温度分布也不相同，所以用于向炉膛中喷入还原剂的喷射器也是分若干层布置的，以适应不同锅炉负荷。一般来说，SNCR 温度窗口大体对应于锅炉燃烧器上部至折焰角之间的区域。

　　1.2 停留时间

　　在还原剂离开温度窗口前 SNCR 的整个反应过程   完成，这样才能达到理想的脱硝效果。这些过程包括：

　　(1)从喷射器中射出的尿素溶液与烟气混合

　　(2)尿素溶液中水的蒸发

　　(3)尿素中分解出 NH3

　　(4)NH3 再分解为 NH2 以及自由基

　　(5)NOx 与 NH2 的反应

　　所以说，延长还原剂在温度窗口下的停留时间脱硝反应就会   加充分。若想获得理想的脱硝效率，还原剂的停留时间至少需要 0.5 秒。该参数与锅炉结构有较大的关系。

由于尿素溶液存在   的腐蚀性，尿素溶液喷入炉膛的喷射器全部用 316L 不锈钢制造。墙式喷射器分布在锅炉前墙、燃烧器的上方，其外形类似于锅炉短式吹灰器，多个喷射器成为组。可以想象，仅凭前墙墙式喷射器无法使还原剂在炉膛内均匀混合。这样就不能   高的脱硝效率。所以   增加多喷嘴喷射器。多喷嘴喷射器分布在锅炉两侧墙，其外形类似于锅炉伸缩式吹灰器。为保证还原剂在整个锅炉宽度方向对 NOx 进行   拦截，多喷嘴喷射器设若干对喷嘴，喷嘴数量视炉膛内管屏间距而定。通过雾化空气，形成雾化颗粒状的尿素被送入锅炉烟气中。由于多喷嘴喷射器在炉膛中的工作温度较高，所以在喷射器内部通有除盐水作为多喷嘴喷射器冷却水。多喷嘴枪喷射器配带减速箱的电动伸缩机构，当喷射器不使用、喷射器套管冷却水流量不足、冷却水温度高或雾化空气流量不足时，多喷嘴枪喷射器会自动从锅炉中退出。