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1、前言：　

隨著我國經濟的發(fā)展，在能源消費中帶來的環(huán)境污染也越來越嚴重。其中，大氣煙塵、酸雨、溫室效應和臭氧層的破壞已成為危害人民生存的四大殺手。燃煤煙氣所含的煙塵、二氧化硫、氮氧化物等有害物質是造成大氣污染、酸雨和溫室效應的主要根源。由于氮氧化物的總量和在大氣污染物中的比重不斷上升，并有可能取代二氧化硫成為大氣中的主要污染物。因此今年國家及地方均加強了對氮氧化物排放控制，新修訂的《生活垃圾焚燒污染控制標準》（GB18485—2014）中氮氧化物的日均排放標準從400mg/m3收嚴至250mg/m3，并將于2016年1月1日在全國實施，因此已建成的垃圾焚燒廠進行脫硝改造勢在必行，本文就焚燒廠兩種主要的脫硝工藝進行淺析闡述。
　　2、項目背景
　工程總投資為550萬元RMB；采用工藝為：SNCR；采用脫硝劑為：氨水；脫硝效率：>50%。二期脫硝工程與主體工期同步配套建設，于2012年4月開工，于2013年1月完成調試并投產，工程總投資為1388萬元RMB；采用工藝為：SNCR；采用脫硝劑為：尿素；脫硝效率：>50%。
　　3、SNCR脫硝工藝的優(yōu)點
　　1）系統(tǒng)簡單：不需要改變現有鍋爐的設備設置，而只需在現有的焚燒爐基礎上增加氨或尿素儲槽，氨或尿素噴射裝置及其噴射口即可，系統(tǒng)結構比較簡單。系統(tǒng)工藝如下：
　　2）系統(tǒng)投資?。合鄬τ赟CR，由于系統(tǒng)簡單以及運行中不需要昂貴的催化劑而只需要廉價的尿素或液氨，所以SNCR造價顯然更適合我國國情；
　　3）阻力小：對鍋爐的正常運行影響較?。?/span>
　　4）系統(tǒng)占地面積?。盒枰妮^小的氨或尿素儲槽，可放置于鍋爐鋼架之上而不需要額外的占地預算。
　　4、兩種工藝的脫硝機理：
　　選擇性非催化還原（SelectiveNon-CatalyticReduction，以下簡寫為SNCR）脫除NOx技術是把含有NHx基的還原劑(如氨氣、氨水或者尿素等)噴入爐膛溫度為800℃~1100℃的區(qū)域，該還原劑迅速熱分解成NH3和其它副產物，隨后NH3與煙氣中的NOx進行SNCR反應而生成N2。
　　1)、采用NH3作為還原劑，在溫度為900℃~1100℃的范圍內，還原NOx的化學反應方程式主要為：
　　4NH3+4N0+O2 ?4N2+6H2O ①
　　4NH3+2N02+O2?3N2+6H2O ②
　　2）、采用尿素作為還原劑還原NOx的主要化學反應為：
　　2(NH2)2CO+2N02+O2?3N2+2CO2+4H2O①
　　2(NH2)2CO+4N0+O2?4N2+2CO2+4H2O②
　　3）、目前尿素合成工藝主要以氨及二氧化碳為原料，其反應方程式如下：
　　CO2+2NH3=NH2COONH2          ①
　　NH2COONH2=H2NCONH2+H2O ②
　　由此可見，不管是采用氨水脫硝還是尿素脫硝，其根本反應實質仍為NH3與NOx的反應。
　　5、兩種工藝的物耗計算：
　　以未進行脫硝時，垃圾焚燒廠的氮氧化物為400mg/m3，脫硝后按GB18485-2014限值250 mg/m3計算。
　　1Nm3的煙氣中含有氮氧化物（以NO2計）為400mg（8.695*10-3mol）的NO2，根據GB18485-2014版的排放限值，最終處理后的煙氣中的NO2不得超過240mg，即NO2的含量不得超過5.217*10-3mol。則由SNCR脫硝法處理的NO2的量至少為160mg（3.478*10-3mol）。
　　1)、當以氨氣為還原劑時，根據4NH3+2N02+O2? 3N2+6H2O 算得最少需要氨氣為2*3.478*10-3mol，即118.25mg?？紤]到實際脫硝率為65%，即需氨181.53mg，需25%氨水726.12mg.
　　2）、當以尿素為還原劑時，根據2(NH2)2CO+4N0+O2?4N2+2CO2+4H2O 算得最少需要尿素為2*3.478*10-3mol，即417.35mg?？紤]到實際脫硝率為65%，即需95%一級品尿素675.87mg?？紤]到使用尿素脫硝還收尿素分解為氨的分解率影響，實際尿素耗量應為700mg以上。
　　根據目前25%氨水價格為1500元/噸，95%尿素價格為3000元/噸，故處理相同氮氧化物氨水與尿素的物料成本比為（726.12*1500）/（700*3000）=0.51:1。
　　6、兩種SNCR工藝的比較

　　7、兩種SNCR工藝的選用總結
　　綜上所述：
　　a) 無論采用氨水還是尿素進行脫硝，其實質與氮氧化物反應的均為氨。由于尿素合成使用氨水及二氧化碳為原料，因此從宏觀資源利用及環(huán)保角度考慮，使用尿素作為脫銷劑存在資源重復浪費及重復污染現象。
　　b) 使用氨水的生產成本遠低于尿素。
　　c) 使用氨水的維護量及人工量少于尿素。
　　d) 使用氨水存在需按危險化學品管理，這也是目前各企業(yè)選擇尿素作為脫銷劑的主要出發(fā)點。然而國家危險化學品名錄未將低濃度氨水列入；再則尿素的合成使用氨氣，焚燒廠使用尿素是將管理風險及污染風險轉嫁到上游企業(yè)，從國家宏觀管理上不應提倡。
　　因此，從目前國家國情及企業(yè)效益來講，垃圾焚燒廠在進行SNCR工藝選擇上，應優(yōu)先選擇以氨水為原料，并同步嚴格氨水的管理。