氮氧化物是燃煤锅炉排放的主要污染物之一，煤或生物质在高温燃烧时，空气中的N2和 02反应，燃料中的含氮有机物热解，*终形成NOx。NOx即是硝酸型酸雨的基础，又是形成光化学烟雾、破坏臭氧层的主要物质之一，具有很强的毒性，对人体、环境、生态的危害，以及对社会经济的破坏都很大。

NO会使人的中枢神经麻痹并导致室息死亡；NO2会造成哮喘和肺气肿，导致人的心、肺、肝、肾及造血组织的功能丧失。

SNCR(selective Won-Catalytic Reduction)即为选择性非催化还原法，是一种经济实用的NOx脱除技术，SNCR干20世纪70年代中期首先在日本的燃气、燃油电厂中得到应用，并逐步推广到欧盟和美国。到目前为止世界上燃煤电厂SNCR工艺的总装机容量大约在2GW以上。

各种脱硝工艺对比

SCR脱硝技术是一种不用催化剂，在850~1100℃的温度范围内，将含氨基的还原剂(如氨水，尿素溶液等)喷入炉内，将烟气中的NOx还原脱除,生成氮气和水的清洁脱硝技术。

在合适的温度区域，且氨水作为还原剂时，其反应方程式为:

4NH3 + 4N0 +02→4N2 +6H20

然而，当温度过高时，也会发生如下副反应:

4NH3 +502→4N0 + 6H20

SHCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30%-80%。

烟气中的NOx还原为N2和H20，基本上不与烟气中的氧气作用，据此发展了SCR 法。其主要反应为:

氨(NH3)为还原剂时:

4NH3+6NO→5N2+6H20

该反应主要发生在900℃的温度范围内。当温度超过1100℃时，NH3会被氧化成NO，反而造成NOx排放浓度增大。

其反应为:

4NH3+502→4N0+6H20

而温度低于800 ℃时，反应不完全，氨逃逸率高，造成新的污染。可见温度过高或过低都不利于对污染物排放的控制。由于**反应温度范围窄,随负荷变化，**温度位罟变化，为适应这种变化，必须在炉中安罟大量的喷嘴，目随负荷的变化，改变喷入点的位置和数量。此外反应物的驻留时间很短，很难与烟气充分混合，造成脱硝效率低。

SNCR工艺的NOx脱除效率主要取决于反应温度、NH3和NOx的化学计量比、混合程度、反应时间等。研究表明SCR工艺的温度控制*关重要，**反应温度是950℃，若温度过低，NH3的反应不完全，容易造成NH3泄漏;而温度过高，NH3则容易被氧化为形NOx，抵消了NH3的脱除效率。温度过高或过低都会导致还原剂的损失和NOx脱除率下降。通常涉及合理的SNCR工艺能达到30%-70%的脱除效率，80%的效率也有文献报道。

选择性非催化还原技术就是用NH3、尿素等还原剂喷入炉内与NOx进行选择性反应，不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂，而且还需要一定的停留时间。还原剂喷入炉膛合适的温度区域，该还原剂(尿素)迅速热分解成NH3并与烟气中的NOx进行SNCR反应生成N2，该方法是以炉膛为反应器。

在炉膛这一狭窄的温度范围内、在无催化剂作用下，3或尿素等氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NOx，基本上不与烟气中的02作用，据此发展了SNCR法。在一定温度范围内，NH3或尿素还原NOx的主要反应为:

NH3为还原剂

4NH3+4N0+02→4N2+6H20

尿素为还原剂

N0+CO(NH2)2+1/202→2N2+C02+H20

当温度高于1100℃时，NH3则会被氧化为

4NH3+502→4N0+6H20

不同还原剂有不同的反应温度范围，此温度范围称为温度窗NH3的反应**温度区为850~~950℃。当反应温度过高时，由于氯的分解会使NOx还原率降低，另一方面，反应温度过低时，氨的逃逸增加，也会使NOx还原率降低。NH3是高挥发性和有毒物质，氨的逃逸会造成新的环境污染。

引起SNCR系统氨逃逸的原因有两种，一是由于喷入点烟气温度低影响了氢与NOx的反应;另一种可能是喷入的还原剂过量或还原剂分布不均匀。还原剂喷入系统必须能将还原剂喷入到炉内*有效的部位，因为NOx在炉膛内的分布经常变化，如果喷入控制点太少或喷到炉内某个断面上的复分布不均匀，则会出现分布较高的氨逃逸量。在较大的燃煤锅炉中，还原剂的均匀分布则更困难，因为较长的喷入距离需要覆盖相当大的炉内截面。为保证脱硝反应能充分地进行，以*少的喷入NH3量达到**的还原效果，必须设法使喷入的NH3与烟气良好地混合。

SNCR脱销原理

SNCR脱除NOx技术是把含有NOx基的还原剂(如氨气、氨水或者尿素等)喷入炉膛温度为800℃^1100℃的区域，该还原剂迅速热分解成NH3和其它副产物，随后NH3与烟气中的NOx进行SNCR反应而生成N2。采用NH3作为还原剂，在温度为900℃1100℃的范围内，还原NOx的化学反应方程式主要为:

反应过程中可能产生副反应，副反应主要的产物为N2O，N2O是一种温室气体，同时它对臭氧层也能起到破坏的作用。以尿素为还原剂时，**操作NH3--SNCR系统中，还原NOx的反应对于温度条件非常敏感，炉膛上喷入点的选择，也就是所谓的温度窗口的选择，是SNCR温度范围为900~1150℃。还原NOx效率高低的关键。一般认为*适宜的温度范围为930℃^1090℃,并随反应器类型的变化而有所不同。当反应温度低于温度窗口时，由于停留时间的限制，往往使化学反应进行的程度较低反应不够彻底，从而造成NOx的还原率较低，同时未参与反应的NH3增加，过量的氨气会溢出而形成硫酸铵，易造成空气预热器堵塞，并有腐蚀危险。而当反应温度高于温度窗口时，NH3的氧化反应开始起主导作用:

从而，NH3的作用成为氧化并生成NO，而不是还原NOx为N2。总之，SNCR还原NOx的过程是上述两类反应相互竞争、共同作用的结果。如何选取合适的温度条件同时兼顾减少还原剂的泄漏成为SNCR技术成功应用的关键。

SNCR脱硝基本的还原剂有三种:尿素、氨水、液。

SNCR脱硝的优点

选择性非催化还原技术(SNCR)具有以下优点:

单;

(1)系统简单:不需要改变现有锅炉的设备设置，而只需在现有的燃煤锅炉的基础上增加氨储槽，氨喷射装置及其喷射口即可，系统结构比较简

(2)系统投资小:相对于SCR的大约40美元kW-1~80美元kW-1的昂贵造价，由于系统简单以及运行中不需要昂贵的催化剂而只需要廉价的尿素或液氨，所以SNCR大约5美元·kW-1~10美元kW-1的造价显然更适合我国国情;

(3)阻力小:对锅炉的正常运行影响较小;

(4) 系统占地面积小:需要的较小的氨或尿素储槽，可放置于锅炉钢架之上而不需要额外的占地预算。