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              樂(lè )山金源環(huán)保設備有限公司

              脫硫、脫硝、除塵、有機廢氣VOCs治理(除臭)
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              水泥窯脫硝(超低排放排)

              一、水泥窯“低氨脫硝+高效SNCR”脫硝技術(shù)概述:

              “低氨脫硝+高效SNCR”復合脫硝技術(shù)的主旨是先利用低氨脫硝技術(shù)源頭減少窯內煙氣中達30%以上的NOx,再通過(guò)高效SNCR脫硝技術(shù)精細控制各噴點(diǎn)處還原劑流量,顯著(zhù)提高水泥窯內NOx的脫硝效率,最終兩種技術(shù)的疊加復合使用可實(shí)現NOx排放滿(mǎn)足≤100 mg /Nm3指標,達到90%以上的脫硝效率,并且相應可減少10%以上的氨水量,節約運行成本。圖1為“低氨脫硝+高效SNCR”復合脫硝技術(shù)在水泥生產(chǎn)中改造位置示意圖。

              水泥窯脫硝1.png

              低氨脫硝技術(shù)改造是主要優(yōu)化分解爐煤粉燃燒、三次風(fēng)管、C4下料管等工藝,在不影響水泥燒成條件下,合理控制窯頭窯尾用煤量,采用分解爐高強還原燃燒控制技術(shù)在分解爐錐體部位產(chǎn)生強力還原區;利用煤粉在還原區內貧氧燃燒產(chǎn)生的CO、CH4、HCN等還原劑與窯頭煙氣中熱力型的NOx還原反應,生成無(wú)污染的惰性氣體N2。該技術(shù)的脫硝效率可達到30%以上,結合現有水泥廠(chǎng)SNCR脫硝設施,在投入極少改造資金的情況下,可以使水泥企業(yè)氮氧化物排放量實(shí)現超低排放要求。高效SNCR脫硝技術(shù)改造是綜合考慮爐型尺寸、生產(chǎn)運行數據和脫硝溫度范圍,基于分解爐SNCR脫硝完整的CFD分析,布置成“分解爐+C5旋風(fēng)筒出口”多層溫度場(chǎng)噴點(diǎn),采用泵送分流集成設備將還原劑輸定量送至多層噴點(diǎn)設置的小流量霧化噴槍處,經(jīng)霧化噴入預熱器系統850~l000℃高溫區域,使還原劑與煙氣中NOx高效還原反應成N2。同時(shí)采用自主設計的集成自動(dòng)控制系統,通過(guò)監測各層噴點(diǎn)的溫度、煙囪尾氣的NOx量和氨逃逸量,合理調節分配各層噴點(diǎn)的還原劑注入量,保證霧化注入的還原劑與水泥窯內的NOx高溫充分反應,實(shí)現精準高效還原氮氧化物,最終使氮氧化物減少90%以上,同時(shí)避免還原劑過(guò)量浪費及煙囪尾氣的氨逃逸量超標。


              水泥窯脫硝2.png

              二、“低氨脫硝+高效SNCR”復合脫硝技術(shù)總體要求:

              分解爐分煤:分解爐燃燒器分上下兩層“2+4”點(diǎn)布置。分解爐中部原有2個(gè)燃燒器仍旋轉對稱(chēng)布置于三次風(fēng)管附近;新增4個(gè)燃燒器旋轉對稱(chēng)布置于分解爐錐部,通過(guò)貧氧燃燒器四角切圓方式噴入分解爐錐體部,在錐部形成旋轉的燃燒流場(chǎng),利于脫硝還原區的形成。C4下料管分料:C4原有下料管各新增加1個(gè)分料管,分出部分生料喂入分解爐錐部,通過(guò)生料可以調節分解爐溫度,防止高溫結皮現象的產(chǎn)生。同時(shí)生料中堿性金屬氧化物對窯爐內NOx的還原反應起催化作用。三次風(fēng)管(上移):根據分解爐的類(lèi)型和運行狀況,三次風(fēng)管上移合適距離,增加脫硝還原的區見(jiàn),確保NOx被還原的時(shí)間。多層脫硝噴點(diǎn):在原分解爐噴點(diǎn)的基礎上,新增C5旋風(fēng)筒出口噴點(diǎn),布置成“分解爐+C5旋風(fēng)筒出口”多層溫度場(chǎng)噴點(diǎn),拓寬脫硝合適溫度反應窗口,避免溫度的變化引起脫硝溫度場(chǎng)偏移,造成脫硝效果大大降低,使得氨水用量噴射到一定程度,氮氧化物的排放都難以控制或穩定到排放標準。SNCR系統優(yōu)化:原SNCR系統基礎上,增設泵送分流集成控制設備,選配小流量霧化噴槍?zhuān)岣哌€原劑的利用率和脫硝反應效率。

                  1、 低氨脫硝技術(shù)原理

              低氨脫硝技術(shù)主要是優(yōu)化分解爐煤粉燃燒系統、三次風(fēng)管、C4下料管等工藝,在分解爐錐體部位產(chǎn)生強力還原區;利用煤粉在還原區內貧氧燃燒產(chǎn)生的CO、CH4、HCN等還原劑與窯尾煙氣中的NOx還原反應,生成無(wú)污染的惰性氣體N2。本技術(shù)的作用原理如下:

              還原劑產(chǎn)生區:煤粉通過(guò)貧氧燃燒器均勻噴到分解爐錐體部位,在貧氧條件下煤粉燃燒產(chǎn)生CO,少量的固定碳在高溫缺氧條件下與水蒸氣反應生成CO、H2,同時(shí)煤揮發(fā)分高溫下析出CH4、HCN等還原劑。窯尾煙氣中的NOx與還原區內的CO、H2、CH4、HCN等還原劑在熱生料調節溫度及催化作用下發(fā)生反應,將NOx還原成無(wú)污染的惰性氣體N2。此外,分解爐中的煤粉在缺氧條件下燃燒能夠抑制自身燃料型NOx產(chǎn)生,從源頭上減少水泥生產(chǎn)中的NOx排放。

                     2、 高效SNCR脫硝技術(shù)

              將氨水(質(zhì)量濃度20%~25%)通過(guò)分流系統經(jīng)霧化噴射系統分別噴入“分解爐+C5旋風(fēng)筒出口”多層噴點(diǎn)的合適溫度區域,霧化后的氨與NOx(NO、NO2等混合物)進(jìn)行選擇性非催化還原反應,將NOx轉化成無(wú)污染的N2。當反應區溫度過(guò)低時(shí),該反應效率會(huì )降低;當反應區溫度過(guò)高時(shí),氨會(huì )直接被氧化成N2和NO。噴氨后爐內發(fā)生的化學(xué)反應有:為了提高脫NOx效率并實(shí)現NH3逃逸最小化,滿(mǎn)足以下條件:還原劑噴入的位置沒(méi)有火焰;在反應區域維持合適的溫度范圍;且在反應區域有足夠的停留時(shí)間。

              三、“低氨脫硝+高效SNCR”優(yōu)勢及發(fā)展前景:

                     1、高效降低氮氧化物排放,降低氨水用量60%以上在可不增加成本,增強水泥煅燒性能的前提下,NOx排放濃度大幅度降低,可達到少用氨水、尿素、催化劑等條件下,降低氨水用量60%以上,NOx排放濃度大幅度降低達到環(huán)保要求。同時(shí)大幅節能、提產(chǎn),大大減少了對空氣的污染。 

                     2、節約煤耗,分解爐燃盡率、熱效率高節煤5%-15%——分解爐燃盡率、熱效率高,在降低NOx排放的同時(shí)大幅降低煤耗,節約實(shí)物煤耗5-20kg/t。 

                     3、提高產(chǎn)量,降低水泥熟料的生產(chǎn)成本提產(chǎn)5-20%——采用煤的預燃及強化燃燒技術(shù),可使窯產(chǎn)量大幅提高5%以上;分解爐對煤種的適應性強,特別適用于低劣煤及揮發(fā)很低的煤種(如無(wú)煙煤,高灰份(45%)低質(zhì)煤、高硫煤等),降低水泥熟料的生產(chǎn)成本。







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