SNCR（选择性非催化还原）脱硝技术作为一种相对成熟的烟气脱硝手段，因其投资成本较低、改造相对简单等优点，在中小型锅炉、工业窑炉、垃圾焚烧炉等领域得到广泛应用。然而，它也存在一些显著的缺陷。以下是其主要缺陷及相应的解决措施：

一、主要缺陷

1、脱硝效率较低且不稳定：

表现：SNCR的脱硝效率通常在20%-60%之间，远低于SCR（选择性催化还原）技术的80%以上甚至90%。效率受温度、氨氮摩尔比（NSR）、烟气组分、混合程度等多种因素影响，波动较大，难以稳定达到很高的脱硝要求（例如<50mg/Nm³）。

原因：化学反应发生在特定的温度窗口（通常为850-1100°C），且无催化剂加速反应。温度稍有偏离或混合不佳，效率就急剧下降。

2、温度窗口狭窄且依赖性强：

表现：最佳反应温度范围窄（视还原剂类型，氨水约850-1100°C，尿素略低）。炉膛温度分布不均匀或负荷变化导致温度波动时，喷入点很难始终处于最佳窗口内。

原因：温度过高会导致氨气氧化成NOx（逆反应），温度过低则反应速率太慢，还原剂分解不完全。

3、氨逃逸问题：

表现：为了保证一定的脱硝效率，往往需要过量喷入还原剂（氨水或尿素溶液）。过量部分未参与反应或反应不完全的还原剂（主要是氨气NH₃）会随烟气排放，造成氨逃逸。

危害：

污染环境，形成铵盐气溶胶（PM2.5）。

腐蚀下游设备（空预器、除尘器、烟囱等）。

与SO₃反应生成硫酸氢铵（ABS），在空预器低温段沉积，造成堵塞和严重腐蚀。

影响副产物（如石膏）品质。

4、还原剂与烟气的混合问题：

表现：还原剂（液态或气态）需要与含有NOx的烟气在极短的反应时间内（毫秒级）充分、均匀地混合，才能有效反应。大型炉膛或复杂流场中混合困难。

原因：反应发生在炉膛内，空间大、流场复杂多变，喷入的还原剂难以在最佳温度窗口内与所有烟气中的NOx充分接触。

二、解决措施

1、提高脱硝效率与稳定性：

精确温度场测量与喷点优化：

采用多点、多截面温度实时监测（如声波测温、红外测温、热电偶阵列）。

利用CFD（计算流体动力学）数值模拟精确计算炉内温度场、流场和组分场，优化还原剂喷射系统的位置、角度和层数，确保覆盖最佳温度窗口。

实施多级喷射（在炉膛高度方向布置多层喷嘴），适应不同负荷下的温度变化。

优化还原剂喷射系统：

使用高效雾化喷枪（如双流体、旋转雾化），确保液滴粒径细小均匀，提高蒸发速度和混合效率。

采用可调节喷枪（角度、流量可调）或分区、分组控制，根据实时工况调整喷射策略。

2、控制氨逃逸：

精确计量与喷氨控制：严格根据入口NOx浓度和目标效率计算所需氨量（控制NSR在合理范围，避免过量），并实时根据反馈调整。

高效混合技术：

优化喷枪布置和喷射参数（速度、角度），利用烟气湍流促进混合。

在喷射区域下游设置静态混合器（需考虑高温和磨损）或利用炉膛结构（如折焰角、屏式受热面）促进扰动混合。

氨逃逸在线监测：安装可靠的氨逃逸在线分析仪（如激光光谱法），作为控制的关键反馈信号。

定期检查与维护：确保喷枪雾化效果良好，无堵塞、磨损或变形。

3、系统集成与升级：

SNCR/SCR混合技术：在SNCR系统下游增加一个简化的SCR反应器（如紧凑型、低温催化剂）。SNCR承担主要脱硝负荷，少量氨逃逸和残余NOx由SCR进一步脱除。这是目前解决SNCR效率低和氨逃逸问题最有效且经济性较好的方案之一，可显著提高整体脱硝效率（>70%）并严格控制氨逃逸。

升级为SCR：对于需要满足更严格排放标准（如超低排放）或原有SNCR难以达标的情况，最终可能需考虑改造为全尺寸SCR系统。

SNCR技术的核心缺陷在于其效率天花板较低、对温度窗口和混合条件高度敏感、氨逃逸控制困难。解决这些问题主要依靠精细化设计（CFD模拟指导）、智能化控制（基于实时数据反馈）、高性能喷射设备以及考虑与SCR技术结合（混合技术）。

在选择和应用SNCR时，必须充分评估实际炉型、燃料特性、运行工况和排放要求。对于要求中等脱硝效率（40-60%）、投资预算有限、场地受限或作为过渡方案的场景，优化后的SNCR仍有其价值。但对于追求高脱硝效率（>70%）和超低排放（NOx<50mg/Nm³）的项目，单独SNCR通常力不从心，SNCR/SCR混合技术或纯SCR技术是更可靠的选择。