水泥炉窑SCR脱硝调试存在的问题分析及解决方案探索-北极星大气网

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摘要：通过建立水泥炉窑SCR脱硝试验装置并进行调试，论述了调试过程中遇到的问题及其影响，包括：积灰、催化剂堵塞、温降等。在解决调试问题的同时进行喷氨试验，论证了水泥脱硝技术的可行性。

0引言

“十二五”期间，国家先后颁布了多个大气污染物排放标准，包括GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》、GB4915-2013《水泥工业大气污染物排放标准》、GBl3271—2014《锅炉大气污染物排放标准》等。其中GB4915-2013规定，水泥行业自2015年7月1日起N执行400mg／m3(标态，下同)的排放标准，重点区域执行320mg／m的排放标准。然而，GB13223-2011要求重点区域火电厂的NOx排放浓度为100mg/m3，且大力推广超低排放，要求NOx的排放浓度为50mg／Nm3；GB13271—2014亦要求重点区域的排放标准为200mg／Nm3。。

相比之下，水泥行业的N排放标准较火电标准、锅炉标准更为宽松，但是随着国家排放标准的不断提高、对雾霾危害性的认知加深，N作为雾霾、酸雨的前驱物，其排放标准有可能更为严格。目前，水泥行业普遍采用的脱硝技术是低氮燃烧、SNCR，而为了应对更严的排放标准，有必要在此脱硝基础上增／1~SCR脱硝，实现SNCR—SCR联合脱硝。目前，国内水泥行业对SCR脱硝技术的研究很少，但SCR技术在火电行业应用广泛。虽然两者的烟气排放特征有着较大区别，尤其是水泥行业的尘含量大大高于火电行业，容易造成催化剂积灰堵塞，但是通过借鉴火电行业的SCR经验，对于水泥行业的SCR技术研究有着很大的裨益。为此，本文结合火电行业的SCR脱硝经验，对水泥行业SCR技术进行了相应的研究，建立了试验装置，并在此基础上进行了调试研究。

1SCR原理

SCR脱硝原理是将氨或尿素在有催化剂的情况下，通过雾化喷射系统喷人反应器内，在合适的温度区间内，选择性地还原烟气中NOx，生成N2和H2O，脱硝率可达到85％～95％，常用的催化剂为二氧化钛、五氧化二钒和沸石基材料，其样式有蜂窝式、板式等。其要反应如下所示，由于烟气中的NOx主要是NO，故反应式(1)为主反应。

4NH3+2NO2+O23N2+6H2O(2)

根据SCR反应器的安装位置和烟气反应条件的不同，SCR脱硝主要可分为高温高尘SCR脱硝技术和低温低尘SCR脱硝技术。

1.1高温高尘SCR脱硝技术

SCR反应器布置在C筒之后，烟气温度约360℃，粉尘浓度80～100g／m3。该温度范围适合于大多数催化剂的反应温度，烟气温度与常规催化剂活性温度窗口较为吻合，无需对烟气进行再加热。该技术的设计要点包括烟气高灰性、预除尘技术、催化剂的寿命、形式、总投资及运行成本。其优点包括脱硝效率高、氨水利用率高、可有效控制氨排放浓度，适合于更严的排放标准；其缺点为反应器易受飞灰磨损，催化剂易中毒、堵塞、烧结，不适合于高活性催化剂，建设成本和运行成本较高。

1.2低温低尘SCR脱硝技术

SCR反应器布置在窑尾除尘器后，烟气温度约250度，粉尘浓度约50mg／m3。此时粉尘浓度低、催化剂磨蚀性小、不易堵塞，但烟气温度通常难以达

SCR脱硝