氨逃逸超标：现有水泥窑SCR脱硝的痛点

水泥SCR脱硝最大难点是氨逃逸超标

水泥窑SCR脱硝超低排放的两个重要指标是氮氧化物＜50mg/Nm³和氨逃逸＜8mg/Nm³，氨逃逸达标的难度远远大于氮氧化物排放达标。假如水泥窑原始氮氧化物约800mg/Nm³，按照摩尔比0.37，对应需要还原的氨气约300mg/Nm³，在预热器布置的SNCR脱硝效率只有50%左右，预热器C1出口烟气含氮氧化物大约400mg/Nm³，氨气大约150mg/Nm³，如果通过SCR反应器将氮氧化物400mg/Nm³降到50mg/Nm³的效率是：（400-50）/400=87.5%，通过SCR反应器将氨气150mg/Nm³降到8mg/Nm³的效率是：（150-8）/150=94.7%。由于现有的SCR反应器设计的效率是90%，只能勉强将氮氧化物降到50mg/Nm³以下，不能将氨气降到8mg/Nm³以下。如果催化剂存在堵塞失效，氨逃逸更严重，有的SCR脱硝后氨逃逸超过100mg/Nm³。现有的水泥窑SCR反应器大部分达不到氨逃逸超低排放要求。

大部分水泥窑SCR脱硝项目氨逃逸超标

国内近四百多家水泥企业安装了高温高尘SCR脱硝，设置2～5层催化剂，高温高尘SCR脱硝是没有预除尘的简易SCR反应塔。高温高尘SCR脱硝的催化剂主要采用比表面积低的11孔（孔径12mm,比表面积250㎡），以及9孔（孔径14.7mm,比表面积225㎡），水泥窑预热器C1出口含尘浓度在100～130g/Nm³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，催化剂长期处于40～60%堵塞状态，这个状态下SCR反应器脱硝效率从设计值90%降到30~60%。对于部分初始氮氧化物低的水泥窑，进入SCR反应器时氮氧化物低于100mg/Nm³，氮氧化物排放勉强可以达到50mg/Nm³以下，但氨逃逸一定是超标的。

催化剂堵塞40～60%时对水泥窑生产影响不大，但对脱硝效率下降明显，从案例分析可以知道。例如5000吨熟料线工况风量是900000m3/h，采用高温高尘SCR脱硝，SCR反应器箱体截面积为72m2，按照催化剂75%的开孔率，催化剂孔内有效通风面积为54m2。即使某层催化剂堵塞60%，催化剂40%通畅孔的面积还有54*0.4=21.6m2，超过通风的Φ4m管道的切面积12.57m2，这层催化剂的阻力不会超过100Pa，40%的催化剂通风对预热器生产的影响不大，但催化剂有60%不工作，这时候通风的40%催化剂孔内风速达到11.6m/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，脱硝效率低，不通风的催化剂不工作，整个SCR反应器脱硝效率小于40%。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，后端的SCR反应器内催化剂也会堵塞，氨逃逸也会超标。
另外，高温微尘SCR脱硝也有问题，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，催化剂几个月就出现效率下降甚至失效，氨逃逸超标。由于高温微尘SCR脱硝没有耙式清灰器，也影响催化剂寿命和效率。
采用中温中尘SCR脱硝和低温低尘SCR脱硝等技术，由于进催化剂的烟气温度低，烟气中的SO3或SO2、氨气和水气容易生产硫酸氢铵，硫酸氢铵的结晶体在催化剂中堆积，造成催化剂中毒失效，堵塞催化剂。中低温催化剂技术不适合水泥窑工况，SCR反应器的效率低，难以实现水泥窑脱硝的氨逃逸达标。

高温低尘SCR脱硝可以稳定实现氨逃逸达标

江西欣久为环保科技有限公司投资三千万研发成功的径滤式电除尘器是解决水泥窑SCR脱硝氨逃逸达标的突破技术。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150Pa），耐高温（达到400℃）。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＜3g/m³，低浓度的烟气进入催化剂内孔，不会堵塞催化剂，让烟气中的NH3与NOx有足够催化还原条件，在SCR反应器设计效率大于95%的情况下，实现SCR反应器的氨逃逸达标。由于进催化剂的粉尘浓度低，SCR反应器安装三层催化剂配置12~15台耙式清灰器，一个循环2个小时，只需要一台132KW的空压机供气清灰就够了。

现有的SCR脱硝项目改造拉开了序幕

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，为了降低氮氧化物排放和减少氨逃逸，在2024年9月选择江西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，减少氨逃逸。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。该改造工程在2025年9月初完成，达到了预期效果。此次嵩基水泥SCR脱硝改造项目拉开了高温中尘SCR脱硝项目升级改造的序幕，同时水泥窑高温高尘SCR脱硝系统增加径滤式电除尘器实现高温低尘SCR脱硝之路也正式打开。

高温低尘SCR脱硝技术得到水泥行业认可

在2024年6月江西欣久为环保公司承建的贵州资兆建材有限公司高温低尘SCR脱硝达标运行；在2025年9月江西欣久为环保公司承建的河南省登封市嵩基水泥有限公司高温中尘脱硝升级为高温低尘SCR脱硝达标运行；在2025年12月江西欣久为环保公司承建的贵州江葛水泥有限责任公司高温低尘SCR脱硝达标运行；江西欣久为环保公司承建的云南会泽金塬水泥有限公司高温低尘SCR脱硝项目在2025年9月进场安装；江西欣久为环保公司承建的四川省广安桂兴水泥有限公司高温低尘SCR脱硝项目在2025年11月进场安装。高温低尘脱硝技术逐步得到水泥企业的认可和关注，海螺水泥两个分公司的主要领导和主管技术人员、华润水泥一个分公司的主要领导和主管技术人员先后到贵州江葛水泥有限责任公司SCR脱硝项目现场考察；贵州、四川、云南、河南和河北几个水泥企业的环保管理人员先后到贵州资兆建材有限公司和登封市嵩基水泥有限责任公司SCR脱硝项目现场考察；看了现场之后都有合作意向。

江西欣久为公司的高温低尘SCR脱硝技术合理可靠，可以实现氨逃逸达标，是未来水泥行业SCR脱硝的主流技术。