氨逃逸超标：让现有的水泥窑SCR脱硝迎来改造潮

水泥SCR脱硝最大的难点是氨逃逸超标

水泥脱硝有两个重要的指标是氮氧化物＜50mg/Nm³和氨逃逸＜8mg/Nm³，氨逃逸超标对环境的伤害大，已经成为环保强制执行指标。水泥窑通过SNCR+SCR脱硝超低排放需要消耗吨熟料2～3.5Kg氨水，折算成烟气含氨气为250～438mg/Nm³。由于前端SNCR脱硝效率低，只有大约50%的氨水参与反应，从预热器C1出口烟气含氨气为125～219mg/Nm³，需要通过后端的SCR反应器将氨气降到小于8mg/Nm³，也就是在SCR反应器的氨气还原效率要达到93.6～96.3%。因此看出，催化剂要充分反应氨气，催化剂内孔要长期保持通畅干净，不能堵塞失效，SCR反应器空间够大，才能保证氮氧化物和氨气充分还原的停留时间。现有的水泥窑SCR反应器大部分满足不了氨逃逸超低排放指标的要求。

很多水泥SCR脱硝项目因为氨逃逸超标需要推倒重来

国内近四百多家水泥企业已经安装高温高尘SCR脱硝，设置3～5层催化剂，高温高尘SCR脱硝可以说是没有预除尘的简易SCR反应塔，没有多少技术含量。水泥窑预热器C1出口含尘浓度在100～190g/Nm³的粘性生料的烟气直接进SCR反应器，每小时几十吨生料连续通过几层催化剂，催化剂容易堵塞，堵塞严重时影响窑系统生产。为了减少催化剂堵塞，水泥企业将高温高尘SCR脱硝的催化剂从13孔（孔径10mm,比表面积300㎡），换成11孔（孔径12mm,比表面积250㎡），甚至9孔（孔径14.7mm,比表面积225㎡）。同样体积的催化剂的比表面积越来越低，脱硝效率下降。高温高尘SCR脱硝的氨水用量普遍超过吨熟料3公斤，大部分是4～5公斤，有的达到7公斤多，氨逃逸严重超标。

采用高温高尘SCR脱硝，由于粉尘量大，催化剂长期处于50～70%堵塞状态，虽然这时候不影响水泥窑内通风和生产，但这个状态下SCR反应器已经失效了。通过案例分析如下，例如5000吨熟料线，采用高温高尘SCR脱硝时，900000m³/h风量在Φ4m管道(管道切面积为12.57㎡）风速是19.9m/s，SCR反应器箱体截面积为72㎡左右，按照催化剂72%的开孔率，催化剂孔内有效通风面积为51.84㎡。催化剂堵塞70%，催化剂通畅孔的面积还有15.57㎡，超过Φ4m管道的切面积12.57㎡，SCR反应器的通风对预热器生产的影响不大，但催化剂有70%不工作，这时候通风的催化剂孔内风速达到16m/s（催化剂内孔合理风速是3.5～5m/s），通风的催化剂内孔风速过快，没有脱硝效率，不通风的催化剂不工作，整个SCR反应器接近失效。高温高尘SCR脱硝的催化剂通风不影响窑系统生产时，不代表脱硝系统成功。

有些高温中尘SCR脱硝因为传统电除尘器失效，传统电除尘器只起到沉降室的作用，高温中尘SCR脱硝相对于运行在高温高尘SCR脱硝的状态，氨逃逸也会超标。另外，水泥窑采用高温微尘SCR脱硝也出现了问题，水泥窑在添加可替代燃料、垃圾和危废烧成时，烟气中含有气熔胶，有机废气。开始时金属滤芯除尘效率高，催化剂表面干净，烟气中的挥发性气体和可熔胶在金属滤芯上收集不了，通过金属滤芯后会吸附在干净的催化剂表面，催化剂几个月就全部报废。同时有些高温微尘SCR脱硝项目因为金属滤芯阻力大，影响窑内通风，造成高温风机跳停。并且金属滤芯有破损的现象，破损后高浓度粉尘进入细孔（25孔）催化剂，造成催化剂堵塞失效（高温微尘SCR脱硝的催化剂没有耙式清灰器）。

由于烟气温度低于270度，烟气中的SO3或SO2和氨水容易生产硫酸氢铵，硫酸氢铵的结晶体在催化剂中堆积，造成催化剂失效，堵塞催化剂，因此中温中尘SCR脱硝和低温低尘SCR脱硝等技术需要在前端增加脱硫处理。有些安装中温中尘SCR脱硝的水泥窑，需要在生料中增加一定比例的电石渣，让窑系统的产量和稳定性受到影响。中低温催化剂技术目前不够成熟，脱硝效率低，难以实现水泥窑氨逃逸达标。也面临二次升级改造。

稳定实现氨逃逸达标只有采用高温低尘SCR脱硝

2018年江西欣久为环保科技有限公司对水泥窑SCR脱硝技术进行研究，确认主要难点在于没有合适的高温、低阻、高效除尘的除尘器。欣久为公司通过六年的时间，投资三千万研发成功的径滤式电除尘器是解决水泥窑SCR脱硝困局的突破技术。该除尘器是不锈钢滤网除尘器和电除尘器的完美结合体，取得六个国家专利证书，可以离线清灰。除尘效率高（达到90%），阻力小（小于200Pa），耐高温（达到550℃）。欣久为公司在2024年贵州资兆建材有限公司的高温低尘SCR脱硝项目上，将预热器C1出口含尘100～130g/Nm³烟气通过径滤式电除尘器降到＜6g/m³，低浓度的烟气再进入SCR反应器脱硝。在6月22日通过现场环保采样检测，各项指标全部达标，NOx为10～40mg/Nm³，氨逃逸为3～5mg/Nm³。

通过水泥行业的几种SCR脱硝技术进行分析，欣久为公司的高温低尘SCR脱硝是解决水泥脱硝最稳定可靠的技术。低尘进入催化剂内孔，不会堵塞催化剂，让烟气中的NH3与NOx有足够催化还原条件，实现SCR反应器的氨逃逸达标。有少量的粉尘进入催化剂，避免烟气中的气溶胶和挥发性气体直接吸附在催化剂表面，保护催化剂。通过耙式清灰器定时清理清理催化剂，保持催化剂干净，低阻运行。

喜讯：高温低尘SCR脱硝技术连续中标

在2025年3月～5月期间，欣久为公司的高温低尘SCR脱硝技术逐步得到水泥企业的认可，中标了贵州江葛水泥有限公司4500吨生产线SCR脱硝项目、云南会泽金塬水泥有限公司3200吨生产线SCR脱硝项目和四川广安桂兴水泥有限公司2500吨生产线SCR脱硝项目。还有几个水泥SCR脱硝项目已经内定欣久为公司。

欣久为公司有水泥设计院的经验和基础，对水泥工艺熟悉，设计的高温低尘SCR脱硝不但不会影响水泥窑系统生产，还改善了水泥窑系统的使用替代燃料、协同垃圾危废的能力，氨水用量少，排放指标低。该系统将径滤式电除尘器收集高温回收物料，通过高温提升机入预热器C1～C2，达到“六级预热器的升级版”的效果，提产、节电和节煤。欣久为公司的高温低尘SCR脱硝技术合理可靠，不会有二次改造风险。（SCR脱硝项目二次改造几乎都是推倒重来）

现有的SCR脱硝项目改造已经拉开了序幕

河南登封市嵩基水泥有限公司日产5000吨生产线在2019年建设的高温中尘SCR脱硝，因为传统电除尘器失效，只起到沉降室的作用，高温中尘SCR脱硝相当于运行在高温高尘SCR脱硝的状态，氨逃逸有超标的风险。嵩基水泥公司勇于担当，进一步降低氮氧化物排放和减少氨逃逸，决定对现有的高温中尘SCR脱硝进行升级改造。

在2024年6月在嵩基水泥总工屈贯欣带队到欣久为公司正在运行的贵州资兆建材公司高温低尘SCR脱硝现场考察，对运行参数充分了解，认可欣久为公司的径滤式电除尘器的新技术和回收高温生料入窑的创新工艺路线。在2024年9月嵩基水泥最终确定由欣久为公司对嵩基水泥现有的高温中尘SCR脱硝项目进行升级改造，将原传统电除尘器改为径滤式电除尘器，实现高温低尘SCR脱硝技术，降低氨水用量，减少脱硝系统阻力，提高脱硝系统的稳定性，同时将径滤电除尘器收集的粉尘通过新安装的高温提升机入窑，实现“六级预热器”的升级版，节电节煤。该改造工程目前正在设备安装过程中，在2025年8月份完成，嵩基水泥将为水泥行业再树环保新标杆。此次嵩基水泥SCR脱硝改造工程，正式拉开了现有SCR脱硝项目二次改造的序幕（有几个运行困难的SCR脱硝项目在跟欣久为公司洽谈改造）。