對SNCR脫硝效率造成影響的因素有多種,主要有:反應溫度、還原劑類型、合適溫度下停留的時間、還原劑與煙氣的混合程度、氨氮比、初始NOx濃度、煙氣中氧和CO濃度等。
1 溫度的影響
溫度對SNCR的還原反應的影響較大。總體上氨的反應溫度在800~1100℃,尿素在900~1000℃,作為還原劑氨比尿素要好。如反應溫度過低,反應速率會隨之降低,氧化還原反應不能及時充分地發生,導致脫硝效率降低, 反應不完全,會造成氨逃逸率高,當溫度高于1100℃時,還原劑NH3會被煙氣中的O2氧化生成NOx,造成NOx濃度不降反升。
2 還原劑類型
氨劑類型主要是液氨、氨水、尿素三種。氨水噴槍噴射液氨煙氣混合度高,但液氨的儲存和使用都具有一定的危險性,尿素噴槍噴射尿素較為安全,且有便于運輸和儲藏,噴射均勻性相對較差,氨逃逸量高,容易生成高粘度的積灰,對設備造成堵塞和腐蝕,噴射氨水的優缺點則介于液氨和尿素之間。
3 合適溫度下停留的時間
停留時間越長,則NOx的脫除效果越好,停留時間的長短取決于和煙氣流速和煙氣流通通道的截面尺寸。根據脫硝噴槍廠家相關試驗表明,停留時間一般保證在0.7s~1.0s之間。
4 氨氮比
NH3/NOx摩爾比在一定的范圍內,隨著摩爾比的增加,NOx的還原率不斷增加,但是再繼續增加摩爾比還原效果不明顯,反而會產生較大的氨逃逸,造成煙道中形成積灰腐蝕。
5 煙氣中O2、CO和H2O的影響
煙氣中的O2、C
O、H2O等成分都對脫硝反應產生一定的影響作用。氨水噴槍適用于各種水泥廠電廠脫硝,霧化精細均勻,使用壽命長,氨水噴槍無需冷卻風,外部有高溫保護裝置,使用壽命長,脫硝效果好。O2濃度升高,反應的溫度降低,同時脫硝率下降,當煙氣中含有較多CO時,SNCR較佳脫硝溫度降低,同時脫硝溫度寬度變窄,脫硝效率下降,尤其是以氨水作為還原劑時更為明顯。在低溫下,當水蒸汽的濃度低時,它是還原反應的促進劑,濃度高時是反應的阻礙劑。
6 初始NOx濃度水平
初始NOx的含量對還原效率也有影響。反應物濃度的減少,導致了反應動力的減小。在較低的反應物濃度條件下,較優溫度降低,所以反應效率也就下降了,存在一個NOx的臨界濃度,當NOx的初始濃度如果小于這個臨界值,那么無論如何增加氨氮比,也不能脫除NOx,同時NOx的初始濃度高,反應的溫度偏低。
脫硝廠家建議:
(1)適當提高反應區溫度可以提高反應效率,過低的溫度將使脫硝反應不能充分地進行。脫硝噴槍能用于冷卻,也可以用于除塵。火力發電廠、水泥廠、耐火材料加工廠及燃煤鍋爐等在生產運行過程中會產生大量的煙塵和廢氣,針對其對環境的污染,國內外出現了袋式除塵、 靜電除塵、 機械除塵、 空氣過濾以及濕法噴霧除塵等技術。
(2)在NOx排放濃度達到環保要求的前提下,降低氨水的噴射量可以減少氨逃逸,以降低運行成本并保護設備。脫硝系統燃燒煙氣中去除氮氧化物的過程,防止環境污染的重要性,已作為世界范圍的問題而被尖銳地提了出來。世界上比較主流的工藝分為:SCR和SNCR。