SNCR技术是在不采用催化剂的情况下,在炉膛内适宜温度处(温度为850~1100°C)喷入氨水或尿素容易等氨基还原剂,与废气中的有害的NOx反应生成无害N2和H2O,从而去除烟气中氮氧化物。
在高温烟气(850~1100°C)和没有催化剂的情况下向炉内喷含有NH3基的还原剂((氨水、尿素)),将烟气中的NOx还原成N2 及H2O。
主要反应:

这是一项十分成熟的脱硝技术,相对SCR而言,脱硝效率有限制。但是,由于它的低投资和低运行成本,特别适合小容量锅炉的使用;小容量锅炉可以做到比较高的效率,如配合低氮燃烧器或分级燃烧使用,脱硝效率会更高,因而综合性价比较好。SNCR整体工艺比较简洁,具有如下特点:
(1)不需要对锅炉进行结构性改造,建设周期短、投资成本低。
(2)不使用催化剂,运行费用低,有很大的经济优势。
(3)对锅炉工艺基本无不良影响,改造使用后无需调整其他设备的运行。
(4)实际证明SNCR脱硝工艺在循环流化床锅炉成功应用,脱硝效率约为50%~85%,并可以和低NOx燃烧或分级燃烧技术共同使用,达到更高的脱硝率。
由于还原剂中水蒸发后在烟气中的体积浓度很低,不会显著影响烟气的辐射传热,也不会显著改变烟气的热物理性质和增加烟气的流量,因此不会显著影响对流传热。但还原剂蒸发会吸收一些烟气热量,从而增加热损失,锅炉的热效率降低不超过0.5%。
SNCR系统对设备的影响主要有堵塞和腐蚀两种。液态还原剂喷入炉膛后,会被瞬间气化,因此不会使烟气中的粉尘凝结粘连到管壁上,也不会使灰尘沉淀在烟道口,造成烟道堵塞;由于喷入的还原剂的腐蚀性很低,所以不会增加对锅炉设备和管道的腐蚀。
综上所述,SNCR脱硝系统不会对锅炉发电工艺和设备运行产生影响,仅会造成微量热量的损失。
在850~1100℃高温区间(最佳温度窗口:900~950℃),还原剂(氨水或尿素溶液)直接喷入炉膛,无需催化剂,发生以下反应脱除NOx:
氨水为还原剂:
尿素为还原剂:
工艺流程如下所示:
SNCR系统工艺流程
溶解罐:溶解尿素颗粒→生成50%尿素浓溶液(SUS304材质罐体,配搅拌器与液位计);
储罐:储存尿素溶液(SUS304或PE材质);
稀释模块:将浓溶液稀释至5~10%工作浓度(配混合器与输送泵)。
储罐:直接储存20~25%氨水(带液位监控);
稀释模块(可选):按需稀释至适用浓度。
说明:尿素系统需额外配置溶解罐与稀释模块,氨水系统可直接喷射。
泵站模块:增压泵(一备一用)输送溶液,稳压输出压力0.3~0.5MPa;
计量分配模块:动态调节还原剂流量(根据NOx浓度反馈);配备电动调节阀、流量计、分配器等精密部件。
雾化喷枪:双流体设计(还原剂+压缩空气),耐高温合金材质(如310S或哈氏合金枪头);多层布置于锅炉高温区(850~1100℃窗口),覆盖不同负荷温度;
辅助系统:压缩空气供应,提供雾化动力(压力≥0.3MPa);提供冷却空气,防止喷枪高温烧损。
核心控制器:PLC/DCS系统实时监测炉温、NOx浓度及负荷变化;
关键控制策略:动态调整喷氨量、氨逃逸监控、喷枪启停逻辑控制。
压缩空气系统:提供雾化及冷却气源(含储气罐与压力调节阀);
废水处理:处理事故喷淋或设备清洗废水(中和后排放);
吹扫装置:停机时冲洗管路防结晶。