经 验 交 流

总第 73 期

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以尿素为还原剂的SNCR脱硝技术在电厂的应用

当 NSR 超过 2 以后，脱硝效率就不会有明显的增

长。需要澄清的是，无论 NSR 还是 ASR 都不能与

脱硫的钙硫比相提并论。NSR 公式中的分母是脱硝

装置入口的污染物含量，而钙硫比公式中的分母是脱

硫装置出口的污染物含量。在脱硝中有一个与钙硫比

类似的参数，称为还原剂利用率： 

还原剂利用率=脱硝效率/NSR        （1.5）

2.3 停留时间

在还原剂离开温度窗口前 SNCR 的整个反应过

程必须完成，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 NH

3

（4）NH

3

 再分解为 NH

2

 以及自由基

（5）NO

x

 与 NH

2

 的反应

所以说，延长还原剂在温度窗口下的停留时间脱

硝反应就会更加充分。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。

2.4 氨逃逸率

由于 SNCR 工艺中没有催化剂，不会增加烟气

中 SO

3

 的浓度，在相同的逃逸氨浓度时，SNCR 工

艺对由于烟气中 NH

3

 遇到 SO

3

 会产生 NH

4

HSO

4

 而

造成的锅炉尾部受热面上飞灰沉积、空气预热器堵

塞、腐蚀的危险性最小。一般 SNCR 工艺的逃逸氨

一般控制在 5-10pmm。有资料显示当飞灰中 NH

3

 含

量超过 5ppm（质量比）就会闻到氨气的味道，从而

影响飞灰的综合利用。

3  利港电厂 SNCR 脱硝装置简介

利港电厂三期 2 台 600MW 燃煤发电机组于2006

年 12 月同时投产。该机组锅炉采用 Alstom 技术设

计，由上海锅炉厂生产。锅炉采用炉膛分级燃烧以及

燃尽风的低 NO

x

 切圆燃烧技术，此外还配备了以尿

素作为还原剂的 SNCR 脱硝装置。由于锅炉本身设

有低 NO

x

 燃烧器，NO

x

 的排放浓度已低于现行环保

几个与 SNCR 有关的性能参数。

2  SNCR 的几个性能参数

2.1 温度窗口

温度窗口就是脱硝反应的最佳炉膛温度区间。若

反应温度过低，还原剂与 NO

x

 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 NO

x

 ，从而增加 NO

x

  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。

2.2 NSR 和 ASR

NSR 和 ASR 均是评价脱硝运行成本中物料消

耗的重要指标。NSR 是 Normalized  Stoichiometric 

Ratio 的缩写，意为理论氨氮当量比。对于以尿素为

还原剂来说：

NSR=                             （1.3）

ASR是Actual  Stoichiometric  Ratio的缩写，为

还原剂与氮的当量比：

ASR=                             （1.4）

一般说来，典型的 NSR 在 0.5-3 之间。由图

1 中可以看出，脱硝效率随着 NSR 值的增长而增长，

图 1  脱硝效率与 NSR 关系