烟气脱硝改造是为了降低氮氧化物（NOx）排放，满足日益严格的环保标准（如超低排放要求NOx≤50mg/m³）。改造涉及工艺选择、催化剂优化、系统协同设计等多个方面。

1. 脱硝工艺选择与升级

(1) 主流脱硝技术对比

(2) 工艺改造方向

• SCR系统扩容：增加催化剂层数（如从2层增至3层）或扩大反应器截面积。

• SNCR升级为SCR：适用于原SNCR无法满足超低排放要求的项目。

• 低温SCR改造：替代传统高温SCR，节省烟气再热能耗（如燃气锅炉）。

2. 催化剂优化与更换

(1) 催化剂类型选择

• 传统钒钛系催化剂：适用于燃煤电厂，但易受砷、碱金属中毒。

• 蜂窝式 vs 板式：蜂窝式比表面积大但易堵塞，板式压降低适合高尘环境。

• 抗中毒催化剂：

  • 抗砷/碱金属催化剂：添加钨、钼等助剂。

  • 抗硫催化剂：用于高硫煤烟气（如CeO₂改性催化剂）。

(2) 催化剂管理策略

• 再生或更换：

  • 化学清洗再生（恢复活性组分）。

  • 更换为高活性催化剂（如提高钒含量或采用分子筛催化剂）。

• 模块化设计：分区域更换催化剂，减少停机时间。

3. 氨喷射系统优化

• 精准喷氨控制：

  • 增加多点喷氨格栅（AIG），结合CFD模拟优化分布均匀性。

  • 引入智能控制系统（基于CEMS数据动态调节氨流量）。

• 氨逃逸控制：

  • 加装氨逃逸监测仪（目标≤2.5ppm）。

  • 增设氨回收装置或末端湿式电除尘（WESP）捕逃逸氨。

4. 协同治理与系统集成

• 与脱硫/除尘协同：

  • SCR+湿法脱硫（WFGD）联合：避免氨逃逸形成硫酸氢铵（ABS）堵塞空预器。

  • 前置除尘改造：在SCR前加装低低温电除尘（LLT-ESP），减少飞灰对催化剂的磨损。

• 烟气旁路设计：

  • 增设SCR旁路烟道，适应低负荷或启停工况。

关键注意事项

• 经济性平衡：催化剂成本占SCR总投资的30~50%，需权衡寿命与性能。

• 政策合规性：符合《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2020）等法规。

• 安全风险：氨区防爆改造（如泄漏监测、应急喷淋系统）。

通过针对性改造，烟气脱硝系统可在效率、能耗和可靠性上显著提升，实现环保与经济的双赢。