溫度窗口是關鍵
最佳溫度范圍：SNCR反應的理想溫度窗口通常為?850℃ ~ 1050℃。溫度過低，反應速率慢，脫硝效率低，氨逃逸高；溫度過高，氨會被氧化生成更多的NOx，反而造成負面影響。
噴槍位置選擇：必須將還原劑（通常是氨水或尿素溶液）噴入分解爐或預熱器系統(tǒng)內溫度合適的區(qū)域。需要根據(jù)生產線工況精確計算和選擇安裝位置。
工況適應性：水泥窯工況波動大（如開停機、產量變化、原料成分變化），會導致溫度場變化。DCS控制系統(tǒng)需要能夠實時跟蹤溫度變化，動態(tài)調整噴槍的運行策略。
還原劑的選擇與制備
氨水（通常為20%~25%）：
優(yōu)點：反應活性高，脫硝效率相對較好。
缺點：有刺激性氣味，腐蝕性強，儲存和運輸有安全風險。
尿素溶液（通常為40%~50%）：
優(yōu)點：無毒、無嗅，運輸儲存安全。
缺點：反應需要先分解為氨，溫度窗口比氨水略高，脫硝效率稍低，可能產生副產物（如三聚氰酸）堵塞噴嘴。
制備系統(tǒng)：尿素溶液需要配備溶解和儲存設備，系統(tǒng)相對復雜。無論選擇哪種，都需要精確控制溶液濃度和噴射量。
混合與停留時間
均勻混合：還原劑必須與煙氣中的NOx充分、均勻地混合。這依賴于噴槍的設計（如霧化效果）、布置數(shù)量和位置。
足夠停留時間：還原劑噴入后，需要在合適的溫度區(qū)間內有足夠的停留時間（通常>0.5s）來完成化學反應。流場模擬（CFD）有助于優(yōu)化設計。
氨逃逸控制
定義：未參與反應的過量氨隨煙氣排入大氣或附著在粉塵上。
危害：
與煙氣中的SO?反應生成硫酸氫銨，堵塞和腐蝕后續(xù)的布袋除塵器和風機。
造成空氣二次污染。
附著在水泥成品上可能影響其性能。
控制方法：精確控制氨氮摩爾比（NSR），避免過量噴氨，并通過在線監(jiān)測儀表實時反饋調整。
在溫度不理想（如低于SCR反應最佳溫度窗口，通常為280-420℃）的情況下，保證SCR（選擇性催化還原）脫硝系統(tǒng)的脫硝效率需要綜合調整工藝參數(shù)、催化劑性能和系統(tǒng)設計。
選擇寬溫或低溫催化劑
寬溫催化劑：如釩鎢鈦（V?O?-WO?/TiO?）改進配方，將活性溫度窗口拓寬至200-450℃。
低溫催化劑：如錳基（MnO?）、鈰基（CeO?）或分子篩催化劑（如Cu-SAPO-34），可在150-300℃下保持高活性。
提高催化劑抗中毒能力
添加抗硫/抗水成分（如WO?、MoO?）以減少SO?和H?O對催化劑的毒化作用。
增加催化劑用量或活性面積
通過增加催化劑體積（如加厚涂層或增加模塊數(shù)量）補償?shù)蜏叵碌幕钚韵陆怠?/p>
提高氨氮比（NH?/NO?）
適當增加氨噴射量（需控制在安全范圍內，避免氨逃逸超標）。
使用精確的氨噴射控制系統(tǒng)（如基于實時NO?監(jiān)測的閉環(huán)控制）。
優(yōu)化煙氣混合均勻性
改進噴氨格柵（AIG）設計，確保NH?與煙氣充分混合。
加裝靜態(tài)混合器或導流板，增強湍流效果。
延長反應時間
降低煙氣流速（如擴大反應器截面或增加催化劑層數(shù)）。
煙氣再加熱
在SCR反應器前加裝?蒸汽/燃氣加熱器?或?省煤器旁路，將煙氣溫度提升至催化劑活性窗口。
利用熱管換熱器回收余熱預熱煙氣。
分級噴氨技術
在低溫段采用?分級噴氨：首層催化劑噴少量氨，后續(xù)層根據(jù)溫度升高逐步增加噴氨量。
預氧化處理
在SCR前加裝?氧化裝置（如臭氧、等離子體），將NO部分氧化為NO?，提高低溫下反應速率（因2NO?+4NH?→3N?+6H?O比標準SCR反應更快）。
定期催化劑檢測與再生
通過?活性測試?監(jiān)控催化劑性能，及時清洗或再生（如熱再生、化學清洗）以恢復活性。
更換局部失活的催化劑模塊。
控制煙氣成分
減少SO?和粉塵含量（如加強上游除塵、脫硫），避免催化劑堵塞或中毒。
監(jiān)測O?濃度（SCR反應需>2% O?），必要時補充空氣。
智能控制系統(tǒng)
采用?模型預測控制（MPC）?動態(tài)調整噴氨量和溫度參數(shù)，適應負荷變化。
在溫度不理想時，需優(yōu)先通過?催化劑改進?和?工藝優(yōu)化?提升脫硝效率，其次考慮?系統(tǒng)改造（如加熱或氧化）。實際應用中需結合經濟性和可行性選擇方案，并持續(xù)監(jiān)控NO?排放與氨逃逸，確保環(huán)保達標。
垃圾焚燒過程中的脫硝（主要去除氮氧化物NOx）是煙氣處理的關鍵環(huán)節(jié)，需綜合考慮技術選擇、運行參數(shù)和環(huán)保要求。以下是需要注意的關鍵細節(jié)：
SNCR（選擇性非催化還原）
溫度窗口：需嚴格控制反應溫度（通常850~1100℃），垃圾焚燒爐的爐膛溫度波動可能影響脫硝效率。
氨逃逸：過量噴入還原劑（尿素或氨水）可能導致未反應的氨逃逸，需優(yōu)化噴射點位和劑量。
適合場景：適用于中小型焚燒廠，成本較低但效率較低（約30~50%）。
SCR（選擇性催化還原）
催化劑選擇：常用釩鎢鈦催化劑，但垃圾煙氣中的重金屬（如Pb、As）、粉塵和酸性氣體（SO2、HCl）易導致催化劑中毒。
溫度匹配：中溫SCR（180~300℃）需避免煙氣再熱能耗過高；低溫SCR（<180℃）需解決催化劑活性問題。
適合場景：高效（脫硝率>80%），但投資和運維成本高，需前置除塵、脫酸等工藝保護催化劑。
組合工藝：SNCR+SCR聯(lián)合可平衡效率與成本，需注意系統(tǒng)協(xié)同控制。
成分復雜性：垃圾焚燒煙氣含高濃度粉塵、酸性氣體（HCl、SO2）、重金屬及二噁英，可能堵塞催化劑或引發(fā)副反應（如SO2氧化為SO3）。
氧含量波動：垃圾熱值不穩(wěn)定導致煙氣氧含量變化，影響還原劑（如氨）與NOx的反應路徑。
氨氮比（NSR）：通常控制在1.0~1.2，過高增加氨逃逸，過低降低脫硝效率。
混合均勻性：還原劑需與煙氣充分混合，避免局部濃度過高或過低。
空速（GHSV）：SCR系統(tǒng)中，過高的空速會縮短煙氣與催化劑接觸時間，降低效率。
噴射系統(tǒng)設計：SNCR的噴嘴需耐高溫、防堵塞，位置應避開高溫腐蝕區(qū)域。
催化劑管理：SCR需定期清灰（如聲波吹灰）、監(jiān)測活性，更換周期通常2~5年。
防腐措施：氨逃逸與SO3可能形成硫酸氫銨（ABS），造成下游設備（空預器、除塵器）腐蝕。
氨逃逸：需安裝氨逃逸監(jiān)測儀（通常要求<3 ppm），必要時增設濕式洗滌塔。
N2O生成：高溫下尿素分解可能產生溫室氣體N2O，需優(yōu)化噴射溫度。
與脫酸、除塵協(xié)同：SCR通常布置在除塵（如布袋）和脫酸（如半干法）之后，以減少催化劑堵塞。
能耗問題：煙氣再熱（如SCR前加熱）會增加能耗，可考慮余熱回收或低溫催化劑。
排放標準：需符合當?shù)豊Ox限值（如中國GB 18485-2014要求≤250 mg/m3）。
在線監(jiān)測：CEMS系統(tǒng)需定期校準，確保NOx、氨逃逸等數(shù)據(jù)準確。
還原劑成本：液氨、尿素或氨水的選擇需考慮儲存安全性和價格。
催化劑壽命：通過預處理（如噴活性炭吸附重金屬）延長催化劑使用時間。
前期設計：根據(jù)垃圾成分、熱值波動選擇合適工藝，預留調整空間。
運行中：密切監(jiān)控溫度、氨逃逸及催化劑狀態(tài)，及時調整噴氨策略。
維護保養(yǎng)：定期清理噴射系統(tǒng)和催化劑，避免因積灰或中毒導致效率下降。
通過精細化控制，可在滿足環(huán)保要求的同時降低運行成本。
目標：確保脫硝效率達到環(huán)保要求，通常需將NOx濃度降至50-200 mg/Nm3。
優(yōu)化：通過調整催化劑、反應溫度和氨氮比（NSR）來提升效率。
選擇：根據(jù)煙氣成分和溫度選用合適的催化劑，常用的是釩鈦系催化劑。
維護：定期檢查催化劑的活性和堵塞情況，及時清洗或更換。
控制：氨逃逸應低于3-5 ppm，過量氨不僅浪費，還會形成銨鹽堵塞設備。
監(jiān)測：安裝在線監(jiān)測設備，實時調整噴氨量。
范圍：SCR法最佳溫度為300-400℃，SNCR法則需850-1100℃。
穩(wěn)定：保持溫度穩(wěn)定，避免波動影響脫硝效果。
腐蝕：氨和硫酸銨可能腐蝕設備，需選用耐腐蝕材料并定期檢查。
堵塞：防止銨鹽和灰塵堵塞催化劑和管道，定期清理。
經濟性：在保證效率的前提下，優(yōu)化氨耗和能耗，降低運行成本。
維護：定期維護設備，減少故障和停機時間。
安全：氨具有毒性和爆炸性，需嚴格管理儲存和使用。
環(huán)保：確保脫硝過程不產生二次污染，如控制N2O排放。
系統(tǒng)：采用自動化控制系統(tǒng)，實時監(jiān)控和調整運行參數(shù)，確保穩(wěn)定高效運行。
煙氣脫硝需重點關注脫硝效率、催化劑管理、氨逃逸控制、反應溫度、設備腐蝕與堵塞、運行成本、安全環(huán)保及自動化控制，以確保系統(tǒng)高效、穩(wěn)定、安全運行。
]]>