工业窑炉烟气脱硝是解决工业生产和环境污染矛盾的关键。在科学技术飞速发展的大环境下，烟气脱硝工艺技术愈发先进，种类也越来越多，但都各有其独特的优缺点以及应用效果，需要结合工业窑炉的生产特点，选择合适的烟气脱硝工艺以及技术参数，才能提升烟气脱硝效率，缓减空气污染，因此开展工业窑炉烟气脱硝工艺技术的探讨分析显得尤为必要。
【工业窑炉脱硝技术工艺有哪些】
1、SNCR工艺技术 SNCR工艺技术是目前工业窑炉烟气脱硝中常用的工艺技术之一，主要机理是将含有NHx基的还原剂通过高压喷射的方法，喷入到工业窑炉炉膛温度在800～1100℃的区域，此区域温度比较高，可将还原剂快速分解成NH3，NH3能够和工业窑炉生产运行中形成烟气中的NOx发生化学反应，形成氮气和水，从而达到烟气脱硝的目的。和其他脱硝工艺相比，SNCR脱硝工艺的特点是效率比较低，只能达到25%～40%；具有较宽的氨气陶艺条件，工程造价比较低，占地面积小，多应用在老旧工业窑炉改造中，新建锅炉如果能够按照锅炉生产运行的实际情况进行设计改造，烟气脱硝效率会大幅度提升。
2、SCR工艺技术 SCR工艺技术也烟气脱硝中比较常用的方法，其主要机理是在固体催化剂的作用下，利用还原性气体，如氢气、一氧化碳、烃类、氨气等和NOx快速反应，促使NOx转换成没有污染的氮气。和SNCR工艺技术相比，SCR工艺技术最显著的特点是脱硝效率比较高，最高可达到90%以上，而且现有技术比较成熟，系统运行过程安全可靠，维护难度小成本低。多应用在烟气脱硝效率比较高的工业窑炉生产中。
3、SNCR和SCR联合工艺技术 此种工艺技术也是烟气脱硝中常用的技术，此项技术最大的特点是可有效弥补SNCR工艺技术脱硝效率低和SCR工艺技术成本高的不足。主要的应用机理是通过布设在锅炉炉墙上的喷射系统，先将准备好的还原剂喷入炉膛中，在高温作用下，还原剂会和烟气中的NOx发生非催化还原反应，完成第一步脱硝。然后，那些未完全反应的还原剂会重新进入到反应器中进行进一步脱硝。此种烟气脱硝技术最大的特点是烟气脱硝效率比较高，催化剂的应用量小，反应塔的体积小，占地面积小，而且有效简化了还原剂喷射系统，提升了SNCR阶段的脱硝效率。多应用在综合实力强大，资金充裕，且对烟气脱硝要求比较高的工业窑炉烟气脱硝中。
SNCR在水泥生产窑炉烟气脱硝应用的要点
在窑炉生产中主要采用的燃烧物质为燃煤，煤炭在生产中会形成大量烟气，烟气中含有很多NOx。为控制空气污染，该企业在2019年决定对生产窑炉进行改造，用SNCR工艺技术来取代传统的烟气脱硝工艺，改造标准为满足长期生产5000t/d的熟料水泥烟气脱硝。具体的燃煤烟气参数为烟气量5.8×103Nm3/h，烟气温度为900℃，NOx的浓度为900～390mg/Nm3，窑炉煤耗为27.6t/h。
SNCR工艺流程 在案例水泥生产企业窑炉改造中，采取了SNCR工艺技术，具体的设备为还原剂、窑炉、除尘脱硝装置、引风机、烟囱。其中还原剂采取用了氨水，浓度为20%，通过化工泵输送到静态混合器中，和稀释水模块输送来的软化水进行定量混合后，再通过计量分配装置精确到各个喷枪中，喷入到窑炉炉膛中，实现烟气脱硝处理。
SNCR脱硝工艺性能参数选择 案例工程窑炉SNCR烟气脱硝工艺的主要性能参数：①烟气脱硝入口烟气参数为：温度不低于850℃时，SNCR烟气脱硝工艺NOx的去除率不能低于65%。②氨气的逃逸浓度超过8mg/Nm3，所谓氨气逃逸浓度指的是SNCR烟气脱硝工艺反应区出现氨气的浓度。③SNCR烟气脱硝工艺在运行中为保证脱硝效率，脱硝装置仪用的空气量为0Nm3/min，杂用空气量则为40～80Nm3/min。④在满足该水泥生产企业窑炉生产NOx去除率和氨气逃逸条件下，SNCR烟气脱硝工艺的还原剂25%氨水的消耗量不宜超过632kg/h。⑤SNCR烟气脱硝工艺在运行中最低的烟气温度为850℃，最高的烟气温度为1100℃。⑥控制SNCR烟气脱硝系统的可用率不低于98%，各种装置的可用率也不低于98%。
提升SNCR烟气脱硝工艺运行效果的方法
1 均匀喷入适量的还原剂 SNCR烟气脱硝系统由多个模块共同组成，其中SNCR反应模块是重中之重，指的是未经脱硝的烟气和氨气充分混合之后，在适当的温度区域内形成化学反应的功能区域。为提升SNCR烟气脱硝工艺的利用效果，在提升烟气脱硝效率的基础上，控制成本，提升SNCR烟气脱硝装置的使用寿命。必须结合实际情况，在脱硝中均匀喷入还原剂。以保证在适宜的温度范围中，促使烟气中的氮氧化合物能够和氨气进行充分反应，提升形成氮气和水的量，从而达到去除烟气中氮氧化合物目的，降低对周围环境造成的污染。
2 切实做好氨水的存储和供应 氨水是SNCR烟气脱硝工艺运行的主要还原剂，其存储和供应效果，直接关系到整个SNCR烟气脱硝工艺运行的质量以及氮氧化合物的去除率。在案例企业生产中用于氨水存储和供应的设备比较多，包括氨水运输车、卸氨泵、氨水存储罐、氨气缓冲罐、氨水共供应系统等。这些设备的运行质量，直接关系到氨水存储和供应的效果。因此， SNCR烟气脱硝工艺系统建设完成之后，要定期对这些设备进行检修和维护，发现问题及时处理，以保证各种设备始终处于安全稳定的运行状态。为提升废水的循环利用率，需要通过氨水存储罐来收集罐体中浓度比较低的氨水，以及消防冷却喷淋废水。低浓度的氨水重新配置后可达到再次使用的目的。而那些废水经过简单的沉淀之后，可利用排污泵重新返回到氨水存储罐进行搭配使用，从而节约氨水，实现重新利用，既能保证烟气脱硝的效率，也可以降低SNCR烟气脱硝工艺运行成本。
3 加强对给料分配模块的管理力度 给料分配模块也是组成SNCR烟气脱硝系统的主要模块，其主要作用是实现对氨水的合理分配，并对压缩空气以及还原剂的流量进行精确控制。在此模块中，配置了一个用来检测和控制SNCR烟气脱硝系统正常运行时所需的氨水量，一个控制流量的阀门，以及一个流量变送器。通过三个装置的相互配合，可实现SNCR烟气脱硝系统的自动化运行，自动化控制喷枪的氨水总流量。再辅以手动阀门、气动控制阀门、玻璃浮子流量计等，就能实现对每根喷枪流量的精确控制，提升烟气脱硝效果。
4 加强对氨水喷枪的控制 氨水喷枪也是组成SNCR烟气脱硝系统的主要设备，其控制效果直接关系到烟气脱硝质量。氨水喷枪的主要作用促使还原剂能够和煤炭燃烧得烟气充分混合，并且在发生故障时，能够及时进行手动投退。但喷枪喷嘴位置的雾化效果，对烟气脱硝效率造成的影响比较大。在具体生产控制中可采用机械雾化或者空气雾化的方法来提升喷枪的雾化效果，同时要保证喷头的介质雾化角度不低于130°，从而最大限度上扩大还原剂喷出时和烟气的接触面积，提高反应率，从而提升烟气脱硝效率。
5 严格管控分散控制系统 在案例水泥生产企业SNCR烟气脱硝工艺改造中，为提升烟气脱硝的效率，保证排除的烟气符合国家相关标准，在进行分散控制系统设计和选型中，要尽量选用功能分散和物理分散相互结合的方法，并保证控制水平和水泥生产窑炉运行自动化水平相互一致，能够合理地纳入纳入现有水泥生产的控制网络中，以保证二者在硬件和软件上的一致性，避免大幅度改动增加成本。分散控制系统的主要功能是接收来自窑炉和其他附属控制柜的各种数据信号，并对这些数据信号进行分析，按照分析结果及时调整SNCR烟气脱硝工艺运行的各种参数，以保证整个系统始终处于安全、温度、可靠的运行状态。