脫硝效率?能否達(dá)到環(huán)保要求。
氨逃逸率?是否在允許范圍內(nèi)（保護(hù)下游設(shè)備）。
還原劑消耗量?即運(yùn)行成本。
系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性，避免堵塞、磨損和腐蝕。
因此，在選擇和設(shè)計(jì)脫硝噴射系統(tǒng)時(shí)，必須進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)哪M計(jì)算和詳細(xì)的工程設(shè)計(jì)，以確保其長(zhǎng)期穩(wěn)定高效運(yùn)行。
]]>催化劑堵塞：原因包括吹灰不力、長(zhǎng)時(shí)間低溫運(yùn)行生成銨鹽、大顆?；页练e等。對(duì)策是優(yōu)化吹灰、避免低溫噴氨、檢查省煤器是否泄漏等。
催化劑中毒：
堿金屬中毒：可逆性差，需嚴(yán)格控制燃料或煙氣中的堿金屬含量。
砷中毒：來自燃料，會(huì)堵塞催化劑孔道。
鈣中毒：飛灰中的CaO與SO?反應(yīng)生成CaSO?，覆蓋在催化劑表面。
SO?/SO?轉(zhuǎn)化率升高：催化劑中的活性組分在催化脫硝反應(yīng)的同時(shí)，也會(huì)催化SO?氧化為SO?。過高的SO?會(huì)與氨生成銨鹽，并提高酸露點(diǎn)，造成腐蝕。需選擇合適的低轉(zhuǎn)化率催化劑。
SCR脫硝系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運(yùn)行是一個(gè)系統(tǒng)工程，關(guān)鍵在于：
精細(xì)：精細(xì)化的設(shè)計(jì)、精細(xì)化的操作和精細(xì)化的調(diào)整。
協(xié)同：與整個(gè)鍋爐系統(tǒng)及上下游環(huán)保設(shè)施協(xié)同運(yùn)行。
預(yù)防：以預(yù)防性維護(hù)為主，通過定期檢查和分析，提前發(fā)現(xiàn)并解決問題。
安全：始終將氨區(qū)的安全運(yùn)行放在首位。
遵循這些注意事項(xiàng)，可以有效保障SCR系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)環(huán)保達(dá)標(biāo)與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的平衡。
]]>催化劑的管理與維護(hù)：
定期吹灰：嚴(yán)格執(zhí)行吹灰程序，防止催化劑通道被飛灰堵塞。吹灰介質(zhì)（蒸汽或聲波）的選擇和吹灰頻率要根據(jù)實(shí)際積灰情況確定。
性能檢測(cè)：定期分析出口NOx、SO?/SO?轉(zhuǎn)化率、氨逃逸等數(shù)據(jù)，評(píng)估催化劑活性下降情況。
檢查與測(cè)試：每次停爐檢修時(shí)，必須進(jìn)入反應(yīng)器檢查催化劑模塊是否存在堵塞、磨損、沖蝕、塌陷等情況，并取樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室活性測(cè)試。
壽命管理：根據(jù)性能檢測(cè)和檢查結(jié)果，制定催化劑的再生或更換計(jì)劃。再生活性通常不能恢復(fù)到100%，且有一定比例損耗。
氨系統(tǒng)安全維護(hù)：
定期對(duì)氨區(qū)的設(shè)備、管道、閥門進(jìn)行泄漏檢測(cè)和安全閥校驗(yàn)。
確保所有安全防護(hù)設(shè)施（噴淋、吸收裝置）處于良好備用狀態(tài)。
對(duì)操作人員進(jìn)行定期的安全培訓(xùn)和應(yīng)急演練。
儀表與控制的維護(hù)：
NOx/O?分析儀：定期進(jìn)行標(biāo)定和校驗(yàn)，確保測(cè)量準(zhǔn)確，這是控制噴氨的基礎(chǔ)。
氨逃逸監(jiān)測(cè)：氨逃逸在線監(jiān)測(cè)儀表精度高、維護(hù)量大，需要精心維護(hù)以保證其可靠性。也可以采用定期取樣離線分析的方法進(jìn)行比對(duì)。
流量與壓力儀表：確保所有參與控制的儀表準(zhǔn)確可靠。
]]>溫度控制：
嚴(yán)格在溫度窗口內(nèi)運(yùn)行：?jiǎn)?dòng)和低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，尤其要監(jiān)控?zé)煔鉁囟?。?dāng)溫度低于催化劑允許的最低溫度時(shí)，應(yīng)停止噴氨，防止硫酸氫銨（ABS）生成，堵塞和腐蝕下游設(shè)備（如空預(yù)器）。
避免高溫超溫：鍋爐異常運(yùn)行（如滅火再點(diǎn)火）可能導(dǎo)致煙氣溫度瞬間超高，造成催化劑永久性燒結(jié)失活。
氨逃逸控制：
核心監(jiān)控參數(shù)：氨逃逸是SCR運(yùn)行最重要的指標(biāo)之一。過高的氨逃逸會(huì)導(dǎo)致：
空預(yù)器堵塞和腐蝕：與SO?反應(yīng)生成硫酸氫銨，該物質(zhì)在150-230℃溫度區(qū)間為粘稠狀，會(huì)粘附粉塵，堵塞空預(yù)器換熱元件，并造成腐蝕。
飛灰污染：氨與飛灰結(jié)合，影響飛灰品質(zhì)，不利于綜合利用。
優(yōu)化噴氨：根據(jù)出口NOx濃度和氨逃逸儀的反饋，精細(xì)調(diào)整AIG各噴口的流量，實(shí)現(xiàn)“精準(zhǔn)噴氨”，在保證脫硝效率的同時(shí)最小化氨逃逸。
噴氨優(yōu)化調(diào)整：
定期進(jìn)行噴氨優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)，通過測(cè)量催化劑入口截面的流速、NOx濃度和NH?濃度分布，調(diào)整AIG閥門開度，使流場(chǎng)和摩爾比分布達(dá)到最優(yōu)。這不是一勞永逸的工作，應(yīng)在大修后或性能下降時(shí)進(jìn)行。
與上下游工藝的協(xié)同：
與燃燒調(diào)整協(xié)同：首先通過低氮燃燒技術(shù)降低入口NOx濃度，減輕SCR系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，降低噴氨量和運(yùn)行成本。
與脫硫、除塵系統(tǒng)協(xié)同：關(guān)注SCR運(yùn)行對(duì)下游空預(yù)器、除塵器、脫硫系統(tǒng)的影響。例如，控制氨逃逸就是為了保護(hù)空預(yù)器；脫硫系統(tǒng)的廢水有時(shí)可以用于沖洗空預(yù)器。
]]>催化劑選型與設(shè)計(jì)：
催化劑類型：根據(jù)煙氣成分（如SO?、粉塵、堿金屬含量）、溫度窗口、脫硝效率要求等，選擇合適的催化劑類型（如釩鈦系、沸石系等）。
空速與催化劑體積：合理設(shè)計(jì)煙氣空速和催化劑體積，確保在規(guī)定的壽命期內(nèi)達(dá)到脫硝效率?？账龠^高會(huì)導(dǎo)致脫硝效率下降和氨逃逸升高。
層數(shù)設(shè)計(jì)：通常設(shè)計(jì)2+1或3+1層（即初始安裝2或3層，預(yù)留1層備用），為未來環(huán)保要求提高或催化劑失活預(yù)留空間。
反應(yīng)器與流場(chǎng)設(shè)計(jì)：
流場(chǎng)均勻性：反應(yīng)器入口前的煙道和導(dǎo)流板設(shè)計(jì)必須保證煙氣在催化劑截面速度分布均勻、溫度分布均勻、NH?/NOx摩爾比分布均勻。這是防止局部磨損、堵塞和氨逃逸過高的關(guān)鍵。
溫度控制：SCR催化劑有最佳反應(yīng)溫度窗口（通常為300-400℃）。設(shè)計(jì)必須確保煙氣溫度穩(wěn)定在此窗口內(nèi)，避免過高（導(dǎo)致催化劑燒結(jié)）或過低（導(dǎo)致銨鹽沉積和堵塞）。
氨/還原劑系統(tǒng)：
噴射系統(tǒng)：氨噴射格柵（AIG）的設(shè)計(jì)應(yīng)確保氨氣與煙氣充分、均勻混合。每個(gè)噴嘴應(yīng)有獨(dú)立的流量調(diào)節(jié)閥，以便在實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)行精確調(diào)整。
安全設(shè)計(jì)：氨區(qū)（液氨儲(chǔ)罐）屬于重大危險(xiǎn)源，必須嚴(yán)格遵守防火、防爆、防泄漏規(guī)范，設(shè)置噴淋、圍堰、氣體檢測(cè)報(bào)警和應(yīng)急處理設(shè)施。使用尿素制氨方案安全性更高，但系統(tǒng)更復(fù)雜。
]]>高塵布置：位于鍋爐省煤器之后、空氣預(yù)熱器和除塵器之前。
優(yōu)點(diǎn)：煙氣溫度高，適合催化劑反應(yīng)，無需再加熱，投資和運(yùn)行成本較低。
缺點(diǎn)：煙氣含塵量高，催化劑磨損和堵塞嚴(yán)重，飛灰中的有害物質(zhì)（如砷）可能使催化劑中毒。這是最常用的布置方式。
低塵布置：位于除塵器之后、脫硫塔之前。
優(yōu)點(diǎn)：煙氣含塵量大幅降低，減輕了催化劑的磨損和堵塞，延長(zhǎng)了催化劑壽命。
缺點(diǎn)：煙氣溫度有所降低，可能需要換熱器來升溫，系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜。
尾端布置：位于整個(gè)煙氣處理系統(tǒng)的最末端（脫硫塔之后）。
優(yōu)點(diǎn)：煙氣最“干凈”，粉塵和SO?含量極低，催化劑壽命最長(zhǎng)。
缺點(diǎn)：煙氣溫度已降至露點(diǎn)以下，必須重新加熱到反應(yīng)溫度，能耗和運(yùn)行成本最高。通常用于改造項(xiàng)目或特定工況。
在討論脫硝技術(shù)之前，必須了解熱風(fēng)爐煙氣的特殊性，這與電站鍋爐有很大不同：
溫度波動(dòng)大：熱風(fēng)爐通常采用“蓄熱式”工作，周期性地在“燃燒期”和“送風(fēng)期”之間切換。
燃燒期：煙氣溫度較高，通常在?300~450℃?之間。
送風(fēng)期：沒有煙氣排出。
這種周期性的溫度變化對(duì)脫硝技術(shù)的穩(wěn)定運(yùn)行提出了挑戰(zhàn)。
NOx濃度中等：熱風(fēng)爐的NOx濃度通常在中低水平，范圍大約在?200~500 mg/m3（約100~250 ppm），但一些老舊或運(yùn)行不佳的爐子可能更高。
氧含量高：為了保證煤氣完全燃燒，熱風(fēng)爐通常會(huì)在過?？諝庀逻\(yùn)行，導(dǎo)致煙氣中氧含量較高，通常在?10%~15%?甚至更高。
污染物相對(duì)單一：主要污染物是NOx和粉塵，SOx濃度通常較低（取決于燃料）。
針對(duì)熱風(fēng)爐的特點(diǎn)，目前主流且可行的脫硝技術(shù)主要有以下：
這是目前應(yīng)用最廣泛、最成熟、效率最高的脫硝技術(shù)。
原理：在催化劑作用下，向煙氣中噴入還原劑（通常是氨水或尿素），在特定溫度窗口內(nèi)（通常是300-420℃），將NOx選擇性還原為無害的N?和H?O。
在熱風(fēng)爐上的應(yīng)用關(guān)鍵點(diǎn)：
溫度窗口匹配：SCR催化劑需要在最佳溫度范圍內(nèi)工作。幸運(yùn)的是，熱風(fēng)爐燃燒期的煙氣溫度（300~450℃）正好落在中溫催化劑的活性窗口內(nèi)，這是SCR技術(shù)能成功應(yīng)用于熱風(fēng)爐的根本原因。
應(yīng)對(duì)溫度波動(dòng)：由于送風(fēng)期沒有煙氣，SCR系統(tǒng)需要設(shè)置旁路和保溫措施，以防止催化劑在非運(yùn)行期間溫度過低或受到?jīng)_擊。系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要能夠適應(yīng)這種間歇性運(yùn)行。
高氧含量的優(yōu)勢(shì)：SCR反應(yīng)需要氧氣，熱風(fēng)爐的高氧環(huán)境反而有利于反應(yīng)的進(jìn)行。
布置方式：通常采用高塵布置，即SCR反應(yīng)器位于熱風(fēng)爐本體和余熱回收系統(tǒng)（如換熱器）之間。這樣可以充分利用煙氣熱量，避免煙氣再加熱的巨大能耗。
原理：在不使用催化劑的情況下，將還原劑（通常是氨水或尿素）噴入高溫?zé)煔庵校ㄍǔＴ?50~1100℃），在此溫度下，還原劑與NOx發(fā)生反應(yīng)，生成N?和H?O。
在熱風(fēng)爐上的應(yīng)用關(guān)鍵點(diǎn)：
溫度窗口難以匹配：SNCR所需的反應(yīng)溫度窗口非常高（850~1100℃）。這個(gè)溫度區(qū)域通常位于熱風(fēng)爐的燃燒室內(nèi)。要實(shí)現(xiàn)有效脫硝，必須找到并精準(zhǔn)地將還原劑噴射到這個(gè)高溫區(qū)域。
脫硝效率較低：SNCR的脫硝效率通常只有?30%~50%，遠(yuǎn)低于SCR的80%~90%以上。
氨逃逸問題：如果噴氨點(diǎn)溫度不合適或混合不充分，容易導(dǎo)致未反應(yīng)的氨氣（氨逃逸）排入大氣，造成二次污染。
應(yīng)用場(chǎng)景：SNCR更多用于對(duì)脫硝效率要求不高、場(chǎng)地受限或投資預(yù)算較低的改造項(xiàng)目。對(duì)于新建項(xiàng)目，SCR是更主流的選擇。
這是目前世界上技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的脫硫技術(shù)。它對(duì)燃燒后產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行凈化。根據(jù)脫硫產(chǎn)物的干濕狀態(tài)，可分為濕法、干法和半干法。
爐內(nèi)噴鈣：
將石灰石或消石灰直接噴入窯爐的高溫區(qū)。石灰石在高溫下分解成CaO，再與SO?反應(yīng)。
優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)最簡(jiǎn)單。
缺點(diǎn)：反應(yīng)條件苛刻，效率較低（40%-60%），通常作為初步脫硫。
尾部煙氣干法/半干法脫硫：
這是在窯爐出口、除塵器之前的煙道上實(shí)施的脫硫系統(tǒng)，是當(dāng)前的主流技術(shù)。上述工藝流程描述的就是這種技術(shù)。
根據(jù)反應(yīng)器的形式，可分為噴霧干燥法?和循環(huán)流化床法。
SDA：利用旋轉(zhuǎn)霧化器將石灰漿液霧化成極細(xì)的液滴，與煙氣接觸后水分迅速蒸發(fā)，形成干粉副產(chǎn)品。它介于干法和濕法之間，但副產(chǎn)品是干態(tài)的。
CFB-FGD：在反應(yīng)塔內(nèi)，煙氣與大量循環(huán)的脫硫劑顆粒形成流化床狀態(tài)，劇烈湍流，混合極好，脫硫效率高（可達(dá)95%以上），鈣硫比低。
對(duì)于窯爐而言，干法/半干法脫硫是一種非常實(shí)用且經(jīng)濟(jì)的選擇。它通過在煙氣中噴入消石灰粉并輔以精確的增濕活化，在干燥狀態(tài)下高效地去除SO?。盡管其絕對(duì)脫硫效率可能略低于濕法，但其無廢水、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、投資運(yùn)行成本低的核心優(yōu)勢(shì)，使其在水泥、石灰、鋼鐵、陶瓷等行業(yè)的窯爐煙氣治理中占據(jù)了主導(dǎo)地位。在選擇時(shí)，需要根據(jù)具體的排放標(biāo)準(zhǔn)、場(chǎng)地條件、投資預(yù)算和運(yùn)行成本進(jìn)行綜合權(quán)衡。
]]>脫硫劑制備與儲(chǔ)存系統(tǒng)：
外購的粉狀消石灰儲(chǔ)存在倉罐中。
通過定量給料機(jī)和輸送設(shè)備，將消石灰送入后續(xù)系統(tǒng)。
反應(yīng)系統(tǒng)：
噴射系統(tǒng)：利用羅茨風(fēng)機(jī)提供的壓縮空氣，通過專用的噴槍將消石灰粉末均勻、高速地噴射到煙道或反應(yīng)器中。
反應(yīng)器/增濕塔：這是核心反應(yīng)場(chǎng)所。在這里，噴入的消石灰與煙氣充分混合。同時(shí)，通過高壓水泵和雙流體噴嘴，向反應(yīng)器中噴入精細(xì)霧化的水珠，對(duì)煙氣進(jìn)行“增濕降溫活化”。
除塵系統(tǒng)：
反應(yīng)后的煙氣攜帶大量固態(tài)副產(chǎn)物和未反應(yīng)的脫硫劑，進(jìn)入袋式除塵器。
在除塵器濾袋表面，未反應(yīng)的脫硫劑會(huì)形成一層“濾餅”，可以繼續(xù)與穿透的SO?反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)“二次脫硫”，進(jìn)一步提高脫硫效率。
灰循環(huán)與排放系統(tǒng)：
為了節(jié)約脫硫劑，從除塵器收集下來的部分灰渣可以通過循環(huán)輸送系統(tǒng)，再次送回反應(yīng)器入口進(jìn)行再利用。
剩余的副產(chǎn)物作為固體廢物排出，外運(yùn)處理。
優(yōu)勢(shì)：
系統(tǒng)簡(jiǎn)單，占地小：特別適合現(xiàn)有窯爐的環(huán)保改造，對(duì)場(chǎng)地要求不高。
投資和運(yùn)行成本低：相對(duì)于濕法脫硫，設(shè)備和土建投資都較小，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單。
無廢水排放：整個(gè)過程是干態(tài)的，避免了廢水處理難題。
對(duì)窯況適應(yīng)性強(qiáng)：?jiǎn)⑼？焖?，能適應(yīng)窯爐負(fù)荷的變化。
副產(chǎn)品為干態(tài)：易于處理和運(yùn)輸，在水泥廠中有時(shí)可與原料一并處理。
挑戰(zhàn)與局限性：
脫硫效率相對(duì)有限：常規(guī)干法脫硫效率通常在80%-90%左右，難以達(dá)到濕法（>98%）的水平。但對(duì)于許多排放標(biāo)準(zhǔn)不是極端嚴(yán)格的窯爐來說已經(jīng)足夠。
脫硫劑消耗量大：由于氣固反應(yīng)效率問題，鈣硫比（Ca/S）通常較高（1.5以上），導(dǎo)致消石灰消耗量較大。
對(duì)操作要求高：噴水量和噴粉量的控制非常關(guān)鍵。水少了，反應(yīng)效率低；水多了，可能導(dǎo)致物料粘壁、堵塞，甚至腐蝕設(shè)備。
副產(chǎn)物價(jià)值低：產(chǎn)生的亞硫酸鈣和硫酸鈣混合物利用價(jià)值不高，通常作為固廢填埋。
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