最近看了一篇文章，https://mp.weixin.qq.com/s/hUgYOZgv9a-7uoTJiBFpVA，咱觉着很有道理。里面提到现在钢铁行业基本把脱硝SCR加到了末端，工艺上需要先对烟气进行升温处理、经过SCR脱硝装置后，再进行降温，采用的是回转式的GGH。但是现在冶金行业超低排放之后，雾霾仍然存在，并且以河北省的雾霾天为例，说现在的雾霾天已经不是2013年以前的雾霾了，分析其主要原因是冶金行业的脱硝SCR虽然把NOx控制住了，但是氨逃逸却增加了很多，并给出了某项目现场数据。（文章部分截图如下）：很多人就问了，电力行业脱硝SCR也发展了二三十年了，SCR脱硝装置外形、工艺技术、流场组织形式不都差不多吗？钢铁行业的SCR脱硝怎么就氨逃逸这么严重？这个问题真是问在了咱的心坎上，因为咱这几年也参与了几十套钢铁行业脱硝SCR的流场优化项目，今天就来扒一扒其中的存在的问题。 其一 GGH温度端差问题
SCR出入口布置了一套回转式换热器，大概长成下面这个图的样子，这是区别于电力行业SCR脱硝设备的。因为烧结脱硝进入SCR的原烟道烟气温度大概只有120-130摄氏度，（有些工艺先经过湿法脱硫塔，这时原烟道烟气温度只有约50-60℃，还需要先设除雾器除湿，再增加以及预热装置，升温到80-90℃后再进入GGH升温），需要升温至300℃以上，达到催化剂反应温度窗之后，才能运行常规的SCR脱硝（部分低温脱硝工艺也需要升温至220℃以上）。而原烟道烟气经过回转式GGH后，出口存在较大的温度端差，不同厂家的产品效果也不同，但是端差温度大概也得有个30多摄氏度。这个温差是体现在脱硝入口烟道长边方向上的，也就意味着，如果GGH之后的原烟道烟气在进入SCR之前没有设置有效的烟气大幅度混合措施，在进入SCR首层催化剂入口截面时，温度分布偏差是极大的。部分项目现场也证实了这一点，有现场SCR脱硝装置入口催化剂入口两侧温差大于40℃的例子。
其二 燃烧器、热风炉布置及烟温掺混方案问题
GGH之后的烟气升温方式有两种，一种是增加热风炉的方式，另一种是直燃式。针对这两种方式，各工程现场的实施方式又有如下几种形式。 
热风炉加热升温方式
示例说明
直燃升温方式
示例说明
总的来说，两种升温方式如果能够经过专业人员的流场优化分析（仿真人员经验很重要），都能取得较好的烟气升温均匀性，对于第一种热风炉的方案，咱5年前总结了一下，搞了篇文章发在了中文核心期刊上——《烧结烟气选择性催化还原脱硝补热装置的优化》，感兴趣的小伙伴可以看一眼。这里重点讲一下第二种——烟道直燃式燃烧器布置。直燃燃烧器升温形式盖过热风炉形式的苗头是在2019年之后，咱在济南参加了一个烟气治理的行业会议。有人在会上说直燃燃烧器有诸多好处，可以烧掉原烟气里面残留的CO等等。这些优点可能的确有人研究过，但话说白了，采用直燃燃烧器能够成为主流还不是因为它的投资成本更低一些，能够在当今低价中标的环保行业占据有利地势！至于这种方式能够取得多好的温升效果，咱当时是实在不敢恭维。那时候对比了很多厂家提供的升温混合方案，效果绝对不敢恭维，最大温差都可能到了70-80℃，比如上述直燃方式中的第1-2-3种。当时咱也是胆子小，自己拿不准的也不敢给人干，但是也保不齐有很多大胆的上来就敢用。当然现场运行好像也没反馈有什么问题，但其中隐藏的较大的风险有如下两个：一是如果燃烧器没有开最大负荷进行升温，而是按照设计的平均升温30℃开启燃烧器的话，催化剂截面温升很可能有很大一部分区域偏离了最佳的脱硝反应温度窗，运行人员就得以增大喷氨量来降低监测点的NOx，这不就导致氨逃逸了吗？反正按照我开篇引用的那个公众 号文章的话来说，这玩意”暂时也没人管”。第二个隐患就是，为了保证催化剂入口低温点也满足脱硝温度窗的要求，就需要提高燃烧负荷，这么一来的话，燃料消耗量就会大幅增加（不要仗着厂内焦炉煤气或者高炉煤气似乎不要钱），运行成本也不低，按照长期运营来看，不见得就比热风炉方案省到哪里去。此外直燃燃烧器如果不是对冲布置，而是设计成宽面布置，例如第6种方案，这种情况下一定要防止热烟气直接对冲对面的烟道壁板，曾经就听行内的一位兄弟说他遇见过一个改造项目（震惊，真就有人敢这么出方案），现场就出过此类问题，如下图。如果遇到此类问题，有两种解决方案，一个是改造燃烧器，降低火焰刚度，别冲这么远，要么就改成侧面布置。这两年咱陆续搞了些直燃和蓄热燃烧器布置方案，发现只要是合理布置挡风板和烟温均混器，如图4-5-6所示的方案，还是能够取得较好的升温效果的，但是19-21年那批早上的项目，很可能都有升温均匀性的隐患。此外还有对喷氨混合性的影响，例如第1-2-3方案所示的上方倒八字的导流板，距离喷氨格栅非常近，这些大的导流板在尾部形成一个低速区域，中间区域流速高，导致喷氨来流流速偏差太大，甚至对应分区喷氨量调整到最大都不能使得局部的氨氮摩尔比达到1，这种情况下，低速区域有氨逃逸的风险，高速区域有NOx排放超标的风险，是现在烧结烟气SCR需要避免的设计形式。 
防止这种烟气对冲壁面
其三 喷氨方案问题
喷氨方式有两种，一种是喷氨水，一种是喷稀释氨气。对于采用热风炉的布置方式，喷氨水是可取的，也能够取得较好的喷氨混合效果，咱之前也申请过此类技术的专利<CN201821820347.0一种烟气调温喷氨脱硝一体化系统>，不细述。而对于通过氨水蒸发管得到的稀释氨气，一般采用喷氨格栅喷入脱硝系统，电力行业发展了非常成熟的喷氨格栅制作方法和分区调控技术，但是问题就出在我们第二条提到的直燃导流板上，直燃燃烧器和导流板的布置使得喷氨格栅来流速度分布偏差太大，导致氨气喷射量根本就控不了。
又回到了我们开篇提到的那个问题：“电力行业脱硝SCR也发展了二三十年了，SCR脱硝装置外形、工艺技术、流场组织形式不都差不多吗？钢铁行业的SCR脱硝怎么就氨逃逸这么严重？”经过我们上述层层分析，答案不难得出：虽然外形相似，但是烧结烟气脱硝还是更复杂一些，需要考虑的问题很多，你需要一个靠谱且久经钢厂的流场优化仿真人员。
以上是钢铁行业SCR脱硝目前存在的隐患，估计下一阶段（也许2025年之后）会有人管这个氨逃逸问题的，届时又是一波改造狂潮，那些前期轰轰烈烈大干大上的一批设备，很可能都面临着喷氨调控和流场改造的问题。这还没完，现在的半干法脱硫技术搞不好也会改成湿法技术，这部分留在以后介绍。
本文只是小编积累的一些小知识，存在认知局限性，如有不当之处，还请大佬指正。
