NOx reduktion med SNCR
För att nå tillräckligt låga utsläpp av NOx är förbränning är det för många bränslen nödvändigt att vidta sekundära reningsåtgärder. Den vanligaste metoden är att tillföra ammoniak eller urea (adblue) i eldstadens slutförbränningszon, som där reagerar med redan bildad NOx till kvävgas och vatten. För att uppnå hög verkningsgrad utan att ej reagerad ammoniak släpps ut är det avgörande att tillförs vid rätta temperaturförhållanden och med en effektiv omblandning.
BioEld Norden AB erbjuder kompletta SNCR-system. Styrningen kan leveras som ett fristående system eller integrerar med pannans befintliga styrsystem. Placering av dysor för injicering av ammoniak- eller urealösningen väljs efter den specifika anläggningens förutsättningar.
SNCR
Ammoniak (NH3) kan under gynnsamma förhållanden reagera med kväveoxid (NO) och bilda kvävgas (N2). Tekniken brukar benämnas som SNCR, vilket är förkortning för ”Selective Non Catalytic Reduction”. Den önskade reaktionsvägen är bara möjligt inom ett snävt temperaturintervall, vilket i sin tur är beroende av hur slutförbränd rökgasen är. Reaktionerna är komplexa och utelämnas här.
Normalt är det optimalt att tillföra ammoniak till rökgaser som håller en temperatur i området 950-975oC. Vid för låg temperatur, under ca 800oC, passerar all tillförd ammoniak genom eldstaden utan att reagera. Vid en allt
för hög temperatur, över 1100oC, sker ingen minskning av kväveoxiderna (NOx) utan tvärtom bildas NOx av den tillförda ammoniaken. Temperaturfönstret flyttas mot lägre temperaturer ju mera CO som finns i rökgaserna. Eftersom temperaturen i eldstaden varierar med lasten är det nödvändigt kunna tillföra ammoniak vid olika positioner i eldstaden beroende av last.
Ett ytterliare krav är att den tillförda ammoniaken snabbt och väl blandas med rökgaserna.Oberoende av rökgasernas temperaturfinns det alltid en risk för att en mindre del av den tillförda ammoniaken passerar genom eldstaden utan att reagera. Sådan ammoniak brukar benämnas som NH3-slip. Vanligtvis finns det gränsvärden utfärdade för hur stor NH3-slip som är tillåten. För att hålla sig under gränsvärdet för NH3-slip måste mängden tillförd ammoniak begränsas.
Förloppet är likaratat om ren ammoniaklösning eller urealösning (adblue) tillförs.
NOx bildning vid förbränning
Hur mycket NOx som bildas vid förbränningen beror av en rad olika faktorer, bland annat: luftöverskott, temperatur, omblandning och uppehållstid. Vid eldning av fastbränsle är det dock normalt bränslets innehåll av kväve det som mest dominerande bestämmer anläggnings grundnivå av NOx. I figuren nedan visas erfarenhetsmässiga värden för hur utsläppen av NOx typiskt påverkas av bränslets kvävehalt.
BioEld SNCR system
Ammoniaklösning (25 %) lagras i en dubbelmantlad tank i rostfritt material som placeras utvändigt pannhus. Alternativt används urealösning (adblue) som kan lagras i enklare glasfibertank inomhus. På markplan inomhus pannhus placeras en gemensam pumpmodul för ammoniak/urea och spädvatten (normalt avhärdat), som doserar rätt mängd utspädd reagent som ska tillföras pannan.
Blandningen fördelas till respektive invald SNCR-lans i ett fördelningsmodul placerat i anslutning till eldstaden. Vid injiceringen finfördelas lösningen till små droppar medhjälp av tryckluft och sprutas in på vald nivå i eldstaden. I förekommande fall används bärluft för att ytterligare förbättra omblandningen.
Mängden tillförd ammoniak/urea styrs mot en grundkurva som funktion av last. Med NH3-slip regulator alternativt NOx-regulator inkopplad tillåts mängden justeras inom en given ram. Mängden spädvatten regleras så att flödet genom varje enskild SNCR-lans alltid är optimal.
Normalt erhålls ca 50-60% reduktionn av NOx, men upp till 80% har uppnåtts
