SNCR氨水脱硝计算

SNCR脱硝技术即选择性非催化还原（Selective Non-Catalytic Reduction，以下简写为SNCR）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。

系统组成：
SNCR（喷氨）系统主要由卸氨系统、罐区、加压泵及其控制系统、混合系统、分配与调节系统、喷雾系统等组成。

SNCR系统烟气脱硝过程是由下面四个基本过程完成：
接收和储存还原剂；在锅炉合适位置注入稀释后的还原剂；
还原剂的计量输出、与水混合稀释；还原剂与烟气混合进行脱硝反应。

工艺流程
如图（二）所示，水泥窑炉SNCR烟气脱硝工艺系统主要包括还原剂储存系统、循环输送模块、稀释计量模块、分配模块、背压模块、还原剂喷射系统和相关的仪表控制系统等。

SNCR脱硝工艺流程图
图（二）典型水泥窑炉SNCR脱硝工艺流程图
SNCR脱硝设备
序
名称数量单位号
1 氨水加压泵组 1 套。

项目单位数值软件信息名称SCR/SNCR脱硝版本beta版作者信息姓名-XX 地点XX 日期2014 Email XXX 标态压力P0Pa101325标态温度T0K273.15理想气体标态摩尔体积V0m3/kmol22.4干空气成分N2%(V)79 O2%(V)21 N2%(m)76.70829988 O2%(m)23.29170012原子量H kg/kmol 1.00794 O kg/kmol15.9994 N kg/kmol14.00674 C kg/kmol12.0107 S kg/kmol32.066 Cl kg/kmol35.4527 F kg/kmol18.9984 Ca kg/kmol40.078 Mg kg/kmol24.305 K kg/kmol39.0983 Na kg/kmol22.98977 Hg kg/kmol200.59摩尔质量H2O kg/kmol18.01528 N2kg/kmol28.01348 O2kg/kmol31.9988 CO kg/kmol28.0101 CO2kg/kmol44.0095 SO2kg/kmol64.0648 SO3kg/kmol80.0642 HCl kg/kmol36.46064 HF kg/kmol20.00634 NO kg/kmol30.00614 NO2kg/kmol46.00554 N2O kg/kmol44.01288H+kg/kmol 1.00794OH-kg/kmol17.00734 SO42-kg/kmol96.0636 SO32-kg/kmol80.0642 CO32-kg/kmol60.0089 MgCl2kg/kmol95.2104 CaCl2kg/kmol110.9834 MgCO3kg/kmol84.3139 CaCO3kg/kmol100.0869 MgSO4kg/kmol120.3686 CaSO4kg/kmol136.1416 CaSO4* 2H2O kg/kmol172.17216 CaF2kg/kmol78.0748 CaSO3kg/kmol120.1422 CaSO3 * 0.5H2O kg/kmol129.14984 CaO kg/kmol56.0774 MgO kg/kmol40.3044 Ca(OH)2kg/kmol74.09268 Mg(OH)2kg/kmol58.31968 NH3kg/kmol17.03056 NH4+kg/kmol18.0385 NH2-kg/kmol16.02262 CO2+kg/kmol28.0101 (NH4)2SO4kg/kmol132.1406 NH4HSO4kg/kmol115.11004 (NH4)2SO3kg/kmol116.1412 NH4HSO3kg/kmol99.11064 CO(NH2)2kg/kmol60.05534气体标态密度H2O kg/m30.804253571 N2kg/m3 1.250601786 O2kg/m3 1.428517857 CO kg/m3 1.250450893 CO2kg/m3 1.964709821 SO2kg/m3 2.860035714 SO3kg/m3 3.574294643 HCl kg/m3 1.627707143 HF kg/m30.893140179 NO kg/m3 1.339559821 NO2kg/m3 2.05381875 N2O kg/m3 1.964860714 NH3kg/m30.760292857干空气kg/m3 1.287964161气体常数H2O kJ/(kg*K)461.2351634 N2kJ/(kg*K)296.617222 O2kJ/(kg*K)259.674757 CO kJ/(kg*K)296.653015CO2kJ/(kg*K)188.8065217 SO2kJ/(kg*K)129.7011872 SO3kJ/(kg*K)103.7827221 HCl kJ/(kg*K)227.8972781 HF kJ/(kg*K)415.3323704 NO kJ/(kg*K)276.9193443 NO2kJ/(kg*K)180.6147828 N2O kJ/(kg*K)188.7920221 NH3kJ/(kg*K)487.9041332干空气kJ/(kg*K)288.0126938反应热SO2kJ/kmol356098 HCl kJ/kmol37306 NO kJ/kmol407400 NO2kJ/kmol462000 NO+NO2kJ/kmol407400生成焓H2O kJ/kmol-241781.7928 CO2kJ/kmol-393418.2978 NH3kJ/kmol-45679.18992 CO(NH2)2kJ/kmol-245433.6181比热容H2O kJ/(kg*K) 4.2 NH3kJ/(kg*K) 4.609 CO(NH2)2kJ/(kg*K) 2.1溶解热CO(NH2)2-H2O kJ/kg241.6。

烟气脱硝计算公式烟气脱硝是一种减少燃烧过程产生的氮氧化物（NOx）排放的技术。

常用的烟气脱硝方法包括选择性催化还原（SCR）和非选择性催化还原（SNCR）等。

下面将介绍烟气脱硝的计算公式。

1.氮氧化物（NOx）的浓度计算公式：NOx（mg/m³）= V × C/3600其中，V代表燃料的消耗速率（m³/h），C代表NOx的排放浓度（mg/m³），3600代表将时间单位由小时换算为秒。

2.氮氧化物（NOx）的排放量计算公式：E（kg/h）= V × C × MW × 10^(-6)/22.4其中，E代表NOx的排放量（kg/h），V代表燃料的消耗速率（m³/h），C代表NOx的排放浓度（mg/m³），MW代表NOx的分子量（g/mol），10^(-6)代表单位转换，22.4代表将m³转换为标准状况下的体积（L/mol）。

3.脱硝效率（DeNOx Efficiency）的计算公式：DeNOx Efficiency（%）= [NOx进口浓度 - NOx出口浓度]/NOx进口浓度× 100%其中，NOx进口浓度代表脱硝之前烟气中NOx的浓度，NOx出口浓度代表脱硝之后烟气中NOx的浓度。

4.还原剂（如氨水或尿素溶液）的投入量计算公式：M（kg/h）= E × 1/43其中，M代表还原剂的投入量（kg/h），E代表NOx的排放量（kg/h），1/43为化学计算中的系数。

5.反应剂的摩尔量计算公式：N（mol/h）= M × 1000/MW其中，N代表反应剂的摩尔量（mol/h），M代表反应剂的投入量（kg/h），1000为单位转换，MW代表反应剂的分子量（g/mol）。

这些计算公式可以用于烟气脱硝系统的设计和优化，并可以帮助工程师评估和控制烟气脱硝系统的效率。

然而，实际的工程设计和运行中，可能还需要考虑其他因素，如催化剂的选择、反应温度和氧化还原条件等。

SNCR氨水脱硝计算SNCR（Selective Non-Catalytic Reduction）是一种工业烟气脱硝技术，通过向燃烧过程中的烟气中注入氨水，使氨水和烟气中的氮氧化物发生反应生成氮气和水蒸气，从而达到脱硝的目的。

本文将详细介绍SNCR氨水脱硝计算的原理和方法。

1.SNCR氨水脱硝原理SNCR脱硝是一种选择性非催化还原反应，其基本原理是在燃烧区域中引入适量的氨水，使其与燃烧过程中生成的烟气中的NOx（主要为NO和NO2）发生反应生成氮气和水蒸气，从而达到脱硝的效果。

氨水和NOx反应生成氮气和水蒸气的反应方程式如下：4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O2.氨水脱硝计算方法SNCR脱硝过程中的氨水投加量需要根据烟气中NOx浓度、烟气温度、燃料含硫量等参数进行计算。

一般来说，氨水投加量的计算可以分为两步：步骤一：计算理论氨水投加量理论氨水投加量的计算需要考虑燃烧过程中的NOx生成量和氨水与NOx反应的效率。

NOx生成量可以通过燃料中氮的含量和燃料氮氧化物排放比例进行计算。

氨水与NOx反应的效率取决于烟气温度、燃烧区域的适宜温度范围等因素。

根据实际情况选择合适的反应效率（通常为30%～80%）进行计算。

步骤二：校正实际氨水投加量由于实际情况与理论计算存在差异，需要通过试验或现场调整来校正氨水投加量。

这通常需要监测烟气中的NOx浓度并根据实际情况进行调整。

3.SNCR氨水脱硝的优缺点优点：-技术成熟，设备结构相对简单，实施成本相对较低。

-可适应不同燃料的脱硝需求。

-对燃烧设备没有额外的负荷要求。

缺点：-反应温度窗口较窄，对烟气温度的变化较为敏感。

-与氧化型催化剂相比，脱硝效率较低，单级脱硝效果有限。

-硫酸盐形成等副反应可能导致设备堵塞和腐蚀问题。

总结：SNCR氨水脱硝技术是一种有效的烟气脱硝方法，通过合理计算和调整氨水投加量可以实现一定程度的脱硝效果。

然而，为了进一步提高脱硝效率和避免副反应问题，有必要结合其他脱硝技术（如SCR催化剂脱硝）进行综合应用和改进。

SNCR脱硝原理以及影响其效率的因素详解SNCR（选择性非催化还原）是一种常用的燃烧废气脱硝技术，通过添加还原剂，在高温条件下进行瞬时的催化还原反应，将燃烧废气中的氮氧化物（NOx）转化为氮气（N2）和水（H2O）。

下面将详细介绍SNCR的脱硝原理以及影响其效率的因素。

SNCR的脱硝原理主要有两个步骤：氨化和脱硝反应。

氨化是指将氨气（NH3）与燃烧废气中的氮氧化物发生反应，生成氨基氧化物（NH2OH）和亚氨基氧化物（NH2NO）。

氨化反应的主要方程式如下：2NH3+NO→NH2OH+NH2NO脱硝反应是指氨基氧化物（NH2OH）和亚氨基氧化物（NH2NO）与燃烧废气中的氮氧化物发生反应，生成氮气（N2）和水（H2O）。

脱硝反应的主要方程式如下：4NO+4NH2OH→4N2+6H2O影响SNCR效率的因素主要有废气温度、氨气与氮氧化物的比例、氨水浓度、氨化剂喷射位置等。

废气温度是影响SNCR脱硝效率的关键因素之一、在SNCR过程中，废气温度必须在一定的范围内才能使脱硝反应有效进行。

过低的废气温度会导致氨化和脱硝反应速度变慢；过高的废气温度则可能导致反应产物无法稳定形成，反应效率降低。

氨气与氮氧化物的比例也是影响SNCR效率的重要因素。

适当的氨气与氮氧化物的比例能够促进脱硝反应的进行，但过高的氨气浓度可能导致氨气与氧气发生催化燃烧反应，形成氮氧化物，从而对脱硝效果产生负面影响。

氨水浓度是影响SNCR效率的另一个重要因素。

过低的氨水浓度会导致氨化剂供应不足，从而影响脱硝反应效果；过高的氨水浓度则可能引发氮氧化物的再氧化，形成更高级别的氮氧化物，导致脱硝效果下降。

氨化剂喷射位置也会对SNCR效率产生影响。

喷射位置的选择要考虑到燃烧废气中氨气与氮氧化物的混合程度和氨化反应的有效性。

一般情况下，喷射位置应选择在废气出口位置上游，以便充分混合氨气和废气，提高氨化反应的效果。

除了上述因素外，还有其他影响SNCR效率的因素，如氨化剂喷射速率、氨化剂喷射角度等。

SNCR脱硝原理选择性非催化还原（SNCR）脱硝技术，是把含有氨基的还原剂（主要是尿素或氨水）喷入水泥窑分解炉温度范围为850〜1150℃的区域，在特定的温度、氧存在的条件下，选择性的把烟气中的NOx还原为N2和H20，是烟气中NOx的末端处理技术。

釆用氨水作为还原剂的主要化学反应为：4NO+4NH3+O2=4 N2+6H2O4NH3+2NO2+O2=3N2+H2O釆用尿素作为还原剂的主要化学反应为：2CO(NH2)2+4NO+O2=4N2+2CO2+4 H2O6CO(NH2)2+8N02+02=10N2+6CO2+12H2O由于整个反应过程中未使用催化剂，因此称之为选择性非催化还原脱硝技术。

影响SNCR脱硝效率的因素影响SNCR工艺最重要的3个因素：还原剂与烟气的混合、反应温度和停留时间。

1.温度范围NOx的还原反应发生在一特定的温度范围内进行，由于SNCR未使用催化剂故需要较高的温度来保证还原反应的进行（SNCR的反应温度区间850℃〜1150℃)。

反应温度对SNCR反应中NOx的脱除率有重要影响。

如果温度太低，这会导致NH3反应不完全，形成所谓的“氨穿透”增大NH3逸出的量形成二次污染; 随着温度升高，分子运动加快，氨水的蒸发与扩散过程得到加强，对于SNCR而言，当温度上升到800℃以上时，化学反应速率明显加快，在900℃左右时，NO 的消减率达到最大；然而随着温度的继续升高，超过1200℃后，NH3与O2的氧化反应会加剧，生成N2、N2O或者NO，增大烟气中的NOx浓度，脱硝率反而下降。

2.反应剂和烟气混合的程度还原剂与烟气的混合程度决定了反应的进程和速度，还原剂和烟气在分解炉内是边混合边反应，混合的效果直接决定了脱销效率的高低。

SNCR脱硝效率低的主要原因之一就是混合问题，例如，局部的NOx浓度过高，不能被还原剂还原，导致脱硝效率低；局部的NOx浓度过低，还原剂未全部发生还原反应，导致还原剂利用率低还，增加氨逃逸。

SNCR脱硝相关计算有一日产2500吨水泥熟料生产线，已知窑尾烟气量V0=280 000Nm3/h（温度T0,压力P0,密度ρ,0，各物质体积分数：yco2,yN2,yH2O,yO2,…），NOX含量800mg/Nm3(NO占92.5%,NO2 占7.5%)。

计划才采用SNCR技术经行烟气脱硝，脱硝率η＝60%，脱硝剂采用ω＝25%氨水（相对密度0.9070,），基准态下氨的逃逸率γ=5ppm。

问（1）正常运行下每小时氨水用量；（2）正常运行下能耗增加量，（假定原煤热值5500kCal/kg）。

解：（1）主反应方程式表达式：副反应方程式表达式：假定氨水输送过程中没有损失，氨水全部气化，氨气在窑尾气中按气体比例发生式—（1）、式—（2）反应，无其他副反应发生。

理论氨水用量计算：方法一、化学方程式法①NOX排放量计算合每小时NOX排放224千克NO排放量MNO＝224kg/h×92.5%＝207.2kg/hNO2排放量MNO2＝224kg/h×7.5%＝16.8kg/h②NOX处理量计算：NO处理量MNO’＝MNO×η＝207.2kg/h×60%＝124.32kg/h NO2处理量MNO2’＝MNO2×η＝16.8kg/h×60%＝10.08kg/h ③氨用量计算：参与NO反应氨用量计算参与NO2反应氨用量计算逃逸氨量计算m3＝V0×γ＝280 000Nm3/h×5mg/Nm3×10-6kg/mg＝1.40kg/h理论氨用量m＝m1＋m2 ＋m3＝70.45kg/h+7.45kg/h＋1.40 kg/h＝79.30kg/h④理论氨水用量计算M＝m÷ω＝79.30kg/h÷25%＝317.20kg/h方法二、公式法尾气中NO、NO2浓度计算理论NH3/NOx比计算另K=n（NH3）/n(NOx)理论氨用量计算理论氨水用量计算小结：实际运行中，总会伴随副反应的发生，假定副反应氨损在5%，实际25%氨水用量在334kg/h左右，合0.37m3/h。

2SCR_SNCR脱硝全部计算公式
在脱硝过程中，SCNR和SNCR是两种常用的方法。

下面将详细介绍这两种方法的全部计算公式。

SNCR脱硝计算公式：
1.脱硝效率计算公式：
SNCR脱硝效率（η）=(NOx输入-NOx出口)/NOx输入
2.脱硝剂投加量计算公式：
脱硝剂投加量（A）=(NOx输入-NOx出口)×T/V
其中，NOx输入为进入脱硝系统的氮氧化物浓度；NOx出口为脱硝后的氮氧化物浓度；T为脱硝时间；V为燃烧过程中NOx的生成速率。

3.脱硝剂能效计算公式：
脱硝剂能效（E）=(NOx输入-NOx出口)×Ad/A
其中，Ad为脱硝剂投加量；A为混合比。

4.脱硝效率与脱硝剂投加量的关系：
当脱硝效率为预定值时，脱硝剂投加量（A）=(NOx输入-NOx出
口)×T×K/V
其中，K为脱硝效率和投加量之间的比例系数。

SCNR脱硝计算公式：
1.脱硝效率计算公式：
SCNR脱硝效率（η）=1-(NOx出口/NOx输入)
2.氨逃逸率计算公式：
氨逃逸率（LE）=1-(NH3进口/NH3出口)
其中，NH3进口为进入脱硝系统的氨浓度；NH3出口为脱硝后的氨浓度。

3.脱硝剂投加量计算公式：
脱硝剂投加量（A）=NOx进口×(1-SCNR脱硝效率)/(NH3进口×LE)
4.脱硝器NOx出口浓度计算公式：
NOx出口=NOx进口×(1-SCNR脱硝效率)
以上是SCNR和SNCR脱硝系统的常用计算公式。

具体应用时，根据实际情况选择适合的公式进行计算。