南通乾瀚环境工程有限公司

　　SCR(选择性催化还原)烟气脱硝技术的温度控制，是保障系统高效运行的核心要素，其对催化剂活性、反应速率及脱硝效率起着直接影响。以下基于多领域资料展开系统性剖析。

　　一、SCR 脱硝温度控制的核心要求

　　(一)催化剂活性温度窗口

　　通用范围：SCR 催化剂的活性温度窗口主要取决于其成分。以主流的钒钨钛系(V₂O₅-WO₃/TiO₂)催化剂为例，其活性温度通常处于 280~420℃，最佳反应温度集中在 340~380℃ 。

　　分类应用

　　低温催化剂(120~300℃)：适用于垃圾焚烧、玻璃、钢铁冶金等非电行业，如 Mn 基催化剂。

　　中温催化剂(280~420℃)：主要应用于燃煤电厂，脱硝效率可达 80%~90%。

　　高温催化剂(≥450℃)：用于诸如燃气轮机等特殊工况，以沸石或过渡金属为载体。

　　(二)温度偏离的负面影响

　　低温风险

　　当温度低于 280℃时，催化剂活性显著降低，且 SO₂易与 NH₃生成硫酸氢铵(NH₄HSO₃)，从而堵塞催化剂微孔及下游设备。

　　在垃圾焚烧系统中，若烟气温度低于 180℃，则需额外加热至 180~250℃，以匹配低温催化剂的工作要求。

　　高温风险

　　温度超过 420℃时，催化剂可能出现烧结现象，导致活性位点减少，同时 NH₃会被氧化生成 NOx，致使脱硝效率降低。

　　极端高温(如 980℃且无催化剂时)会引发反应失控，远远超出设备的耐受范围。

　　(三)安全运行温度区间

　　最低温度要求：实际运行过程中，需考虑测温误差以及温度分布不均的情况。通常要求 SCR 入口温度比催化剂最低活性温度高出 10℃以上。例如，钒钨钛系催化剂的最低安全喷氨温度为 290℃。

　　最佳温度窗口：多数燃煤电厂将 SCR 反应器入口温度控制在 350~390℃，以此兼顾效率与安全性。

　　二、温度控制的关键技术措施

　　(一)烟气温度调节方法

　　省煤器旁路设计：通过调节省煤器旁路挡板，减少烟气冷却量，进而提高 SCR 入口温度，该方法适用于低负荷工况。

　　烟气再循环(FGR)：引入部分高温烟气进行混合，提升整体烟气温度。

　　热交换器(GGH)：当脱硫后烟气温度较低(如 60~110℃)时，借助 GGH 和加热炉将烟气升温至催化剂活性区间。

　　(二)温度监测与反馈控制

　　PID 闭环控制：结合温度传感器进行实时监测，运用 PID 算法调节喷氨量、稀释风温度等参数，维持温度稳定。

　　分段式催化剂布局：将催化剂分层或分段设置，以适应不同温度区域的反应需求，减少局部过热或低温区域的出现。

　　(三)特殊工况应对策略

　　垃圾焚烧系统：采用 150~250℃的低温催化剂，并通过蒸汽加热或电加热的方式提升烟气温度，避免能耗过高。

　　燃气轮机：高温催化剂需耐受 450~600℃的烟气，同时优化氨喷射位置，以减少热冲击。

　　三、温度与其他因素的协同控制

　　(一)氨逃逸与温度关系

　　低温环境下过量喷氨易导致 NH₃逃逸，其与 SO₃反应生成硫酸氢铵，会腐蚀下游设备;高温时则需控制氨氮摩尔比(通常为 0.8~1.2)，防止 NH₃氧化。

　　(二)空速(SV)与温度匹配

　　空速过高(如 > 4000 h⁻¹)会缩短烟气停留时间，此时需提高温度以补偿反应速率;相反，低空速则允许较低温度运行。

　　(三)催化剂抗中毒能力

　　高温环境中需增强催化剂的抗烧结性能(如添加 WO₃);低温环境下需抑制硫酸盐沉积(如掺杂 Ce、Fe 元素)。

　　四、行业应用案例分析

　　(一)燃煤电厂

　　典型的温度控制范围为 320~420℃，通过省煤器分级改造(如北仑电厂案例)来解决低负荷烟温不足的问题，提升脱硝投运率。

　　(二)垃圾焚烧厂

　　采用 150~250℃的低温催化剂，结合半干法脱硫后烟气升温的方式，避免能耗过高。

　　(三)钢铁冶金

　　烧结工序需将烟气从 60~110℃升温至 280℃以上，以匹配中温催化剂的活性窗口。

　　五、总结与建议

　　(一)温度控制原则

　　严格匹配催化剂活性温度窗口，并预留 10℃以上的安全裕量。

　　结合烟气组分、负荷变化进行动态调整，避免副反应及设备损坏。

　　(二)技术优化方向

　　开发宽温域催化剂(如 180~450℃)，以适应多种工况需求。

　　推广智能温控系统(如 AI 预测 + PID 反馈)，提升响应速度。

　　通过实施以上措施，SCR 系统的脱硝效率可稳定在 80%~90%，满足超低排放标准(NOx≤50 mg/m³)。