SCR(選擇性催化還原)煙氣脫硝技術(shù)的溫度控制，是保障系統(tǒng)高效運(yùn)行的核心要素，其對催化劑活性、反應(yīng)速率及脫硝效率起著直接影響。以下基于多領(lǐng)域資料展開系統(tǒng)性剖析。

　　一、SCR 脫硝溫度控制的核心要求

　　(一)催化劑活性溫度窗口

　　通用范圍：SCR 催化劑的活性溫度窗口主要取決于其成分。以主流的釩鎢鈦系(V?O?-WO?/TiO?)催化劑為例，其活性溫度通常處于 280~420℃，最佳反應(yīng)溫度集中在 340~380℃ 。

　　分類應(yīng)用

　　低溫催化劑(120~300℃)：適用于垃圾焚燒、玻璃、鋼鐵冶金等非電行業(yè)，如 Mn 基催化劑。

　　中溫催化劑(280~420℃)：主要應(yīng)用于燃煤電廠，脫硝效率可達(dá) 80%~90%。

　　高溫催化劑(≥450℃)：用于諸如燃?xì)廨啓C(jī)等特殊工況，以沸石或過渡金屬為載體。

　　(二)溫度偏離的負(fù)面影響

　　低溫風(fēng)險

　　當(dāng)溫度低于 280℃時，催化劑活性顯著降低，且 SO?易與 NH?生成硫酸氫銨(NH?HSO?)，從而堵塞催化劑微孔及下游設(shè)備。

　　在垃圾焚燒系統(tǒng)中，若煙氣溫度低于 180℃，則需額外加熱至 180~250℃，以匹配低溫催化劑的工作要求。

　　高溫風(fēng)險

　　溫度超過 420℃時，催化劑可能出現(xiàn)燒結(jié)現(xiàn)象，導(dǎo)致活性位點(diǎn)減少，同時 NH?會被氧化生成 NOx，致使脫硝效率降低。

　　極端高溫(如 980℃且無催化劑時)會引發(fā)反應(yīng)失控，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)備的耐受范圍。

　　(三)安全運(yùn)行溫度區(qū)間

　　最低溫度要求：實際運(yùn)行過程中，需考慮測溫誤差以及溫度分布不均的情況。通常要求 SCR 入口溫度比催化劑最低活性溫度高出 10℃以上。例如，釩鎢鈦系催化劑的最低安全噴氨溫度為 290℃。

　　最佳溫度窗口：多數(shù)燃煤電廠將 SCR 反應(yīng)器入口溫度控制在 350~390℃，以此兼顧效率與安全性。

　　二、溫度控制的關(guān)鍵技術(shù)措施

　　(一)煙氣溫度調(diào)節(jié)方法

　　省煤器旁路設(shè)計：通過調(diào)節(jié)省煤器旁路擋板，減少煙氣冷卻量，進(jìn)而提高 SCR 入口溫度，該方法適用于低負(fù)荷工況。

　　煙氣再循環(huán)(FGR)：引入部分高溫?zé)煔膺M(jìn)行混合，提升整體煙氣溫度。

　　熱交換器(GGH)：當(dāng)脫硫后煙氣溫度較低(如 60~110℃)時，借助 GGH 和加熱爐將煙氣升溫至催化劑活性區(qū)間。

　　(二)溫度監(jiān)測與反饋控制

　　PID 閉環(huán)控制：結(jié)合溫度傳感器進(jìn)行實時監(jiān)測，運(yùn)用 PID 算法調(diào)節(jié)噴氨量、稀釋風(fēng)溫度等參數(shù)，維持溫度穩(wěn)定。

　　分段式催化劑布局：將催化劑分層或分段設(shè)置，以適應(yīng)不同溫度區(qū)域的反應(yīng)需求，減少局部過熱或低溫區(qū)域的出現(xiàn)。

　　(三)特殊工況應(yīng)對策略

　　垃圾焚燒系統(tǒng)：采用 150~250℃的低溫催化劑，并通過蒸汽加熱或電加熱的方式提升煙氣溫度，避免能耗過高。

　　燃?xì)廨啓C(jī)：高溫催化劑需耐受 450~600℃的煙氣，同時優(yōu)化氨噴射位置，以減少熱沖擊。

　　三、溫度與其他因素的協(xié)同控制

　　(一)氨逃逸與溫度關(guān)系

　　低溫環(huán)境下過量噴氨易導(dǎo)致 NH?逃逸，其與 SO?反應(yīng)生成硫酸氫銨，會腐蝕下游設(shè)備;高溫時則需控制氨氮摩爾比(通常為 0.8~1.2)，防止 NH?氧化。

　　(二)空速(SV)與溫度匹配

　　空速過高(如 > 4000 h?¹)會縮短煙氣停留時間，此時需提高溫度以補(bǔ)償反應(yīng)速率;相反，低空速則允許較低溫度運(yùn)行。

　　(三)催化劑抗中毒能力

　　高溫環(huán)境中需增強(qiáng)催化劑的抗燒結(jié)性能(如添加 WO?);低溫環(huán)境下需抑制硫酸鹽沉積(如摻雜 Ce、Fe 元素)。

　　四、行業(yè)應(yīng)用案例分析

　　(一)燃煤電廠

　　典型的溫度控制范圍為 320~420℃，通過省煤器分級改造(如北侖電廠案例)來解決低負(fù)荷煙溫不足的問題，提升脫硝投運(yùn)率。

　　(二)垃圾焚燒廠

　　采用 150~250℃的低溫催化劑，結(jié)合半干法脫硫后煙氣升溫的方式，避免能耗過高。

　　(三)鋼鐵冶金

　　燒結(jié)工序需將煙氣從 60~110℃升溫至 280℃以上，以匹配中溫催化劑的活性窗口。

　　五、總結(jié)與建議

　　(一)溫度控制原則

　　嚴(yán)格匹配催化劑活性溫度窗口，并預(yù)留 10℃以上的安全裕量。

　　結(jié)合煙氣組分、負(fù)荷變化進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，避免副反應(yīng)及設(shè)備損壞。

　　(二)技術(shù)優(yōu)化方向

　　開發(fā)寬溫域催化劑(如 180~450℃)，以適應(yīng)多種工況需求。

　　推廣智能溫控系統(tǒng)(如 AI 預(yù)測 + PID 反饋)，提升響應(yīng)速度。

　　通過實施以上措施，SCR 系統(tǒng)的脫硝效率可穩(wěn)定在 80%~90%，滿足超低排放標(biāo)準(zhǔn)(NOx≤50 mg/m³)。

乾瀚環(huán)保整理編輯，部分內(nèi)容來源互聯(lián)網(wǎng)
版權(quán)歸原作者所有，如有侵權(quán)請立即與我們聯(lián)系,我們將及時處理！