玻璃线低温SCR脱硝技术的改良应用

张志杰 俞科民 张德宏 管苏建

摘 要：利用低温催化剂在低温条件下仍具有极高的活性和超低的SO2/SO3氧化率的特性，将烟气脱硝反应温度窗口从320℃～350℃延展到180℃～350℃之间，使催化剂应用范围更广。

关键词：脱硝；低温催化剂；温降

一、概述

（1）目的：利用低温催化剂在低温条件下仍具有极高的活性和超低的SO2/SO3氧化率的特性，将烟气脱硝反应温度窗口从320℃～350℃延展到180℃～350℃之间，通过烟气调质、工况控制等手段增强烟气低温脱硝SCR脱硝技术在玻璃线应用上的适用性。

（2）意义：高温SCR脱硝技术对烟气温度有着较高的要求，降低反应温度意味着如果烟气温度低于320℃时也不需要增设另外的热源对烟气进行加温，节约能源；而且提高了脱硝反应系统对玻璃主工艺变化的适应能力。

（3）必要性：随着国家对环境保护和节约能源的要求越来越高，玻璃行业对节能减排的诉求越来越强烈，环保治理领域的竞争也越来越激烈。低温SCR脱硝反应技术的研究应用是市场提出的迫切要求，开发掌握适合业主需求的新型拳头产品有利于我们占据优势位置，增强竞争力。

二、国内外技术发展现状

目前国内已采用 SCR脱硝技术的玻璃企业的烟气处理流程为：高温烟气→余热锅炉高温段→SCR脱硝→余热锅炉低温段。即将窑炉高温烟气通入余热锅炉高温段回收热量，使其温度降至320～350℃的范围内，再进行高温SCR反应。虽然能够达到排放要求，但是该技术路线存在明显的不足：（1）由于传统的SCR技术采用的是高温催化剂，该反应温度窗口要求350℃左右，但烟气温度达不到这个区间范围的时候，需要通过额外的热源对烟气进行加热，增加热耗；（2）传统的高温SCR技术温度适应范围窄，导致系统对主生产工艺变化的适应能力差。

三、项目已有的技术基础

我院自2010年以来开始在玻璃线熔窑烟气净化处理领域进行研究开发，并先后在吴江南玻玻璃有限公司、信义环保特种玻璃（江门）有限公司、清远南玻节能新材料有限公司、青岛圣戈班以及嘉兴振申玻璃生产线获得成功应用，因此在工程的设计、安装、调试等各个环节积累了深厚的技术基礎，并在脱硝系统对烟温，烟气量以及熔窑燃料等方面的适应性方面积累了大量经验。

四、主要研究内容、关键技术及所要达到的主要经济技术指标、同时列出国内外同类先进产品或先进技术的指标

主要研究内容：对低温 SCR脱硝技术进行改良，提高在玻璃生产线的适用性。由于玻璃原料成分的多样性，使得燃烧产生的烟气中含有大量的Na+、Ca2+、Mg2+等碱金属以及SO2-3的存在，在烟气温度偏低的情况下，低温催化剂也会出现中毒现象，催化活性会慢慢降低；另外由于烟气中灰分的存在，造成催化剂堵灰，这些都会引起脱硝效率降低。针对该种情况，本项目拟对玻璃线低温SCR脱硝技术进行改良应用：（1）从工艺角度出发，考虑利用调节喷氨系统和优化催化剂模块安装降低氨逃逸率，提高脱硝效率；（2）从工程角度出发，优化吹灰喷嘴和喷嘴与催化剂表面的间距，降低烟气中的碱金属含量和灰分量，减轻催化剂中毒和堵灰现象；合理控制烟气温度，避免催化剂运行温度低于喷氨点而引起的SO3毒化问题。

主要经济技术指标：当玻璃线烟气温度在180～350℃之间，脱硝效率达到，烟气中NOx的排放浓度≤700mg/Nm3，满足《平板玻璃工业大气污染物排放标准》（GB26453-2011）的排放要求。五、预期社会效益或经济效益（尽量用数字说明）。

低温SCR脱硝反应技术在玻璃线上的改良应用可以针对低温烟气在不降低脱硝效率的前提下进行更加节能经济的脱硝处理，改善大气环境。需要脱硝处理烟气的温度在180℃～320℃之间时，将不再需要新增热源加热，增加能耗。

以一条700t/d浮法玻璃生产线为例，燃料为天然气，烟气量10×104Nm3/h，烟气温度为350℃，经过烟道和电除尘后，温度降为300℃，采用常规高温SCR脱硝处理，至少要把烟气增加到320℃，换热效率取90%，需要新增32.3 ×104kJ/h的热量，无论是采用蒸汽或者电加热，既增加了系统的复杂性，也是极不经济节能的。改用低温SCR脱硝反应技术，年运行小时以8000h计取的话，相当于节约标煤87.89t，减排 CO2排放量230.27t。

五、采用的研究、试验方法和技术路

依托已有工程实例，通过现场调研和测量，收集烟气温度、烟气量、脱硝剂特性、脱硝温度以及脱硝前后的烟气成分资料，比较不同脱硝方式的区别，发现问题、找出原因并提出解决问题的措施；最终通过实际的调试、运行结果来印证方案和针对措施的正确性。

六、结语

在现有实际工程中通过现场调研和测量，研究低温催化剂并将其应用将有有非常高的经济效果和社会意义。

作者简介：张志杰（1988-），男，汉族，浙江临安人，本科，工程师，研究方向：电气工程及其自动化。