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水泥廠脫硝方案比較
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水泥廠脫硝方案比較

時間:2023-04-17 17:01:57 點擊:3087 次 來源:洛陽建材建筑設(shè)計研究院有限公司

  一、水泥行業(yè)氮氧化物(N0x)情況


  在我國,新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯上常用的NOx控制技術(shù)主要有以下幾種:一是優(yōu)化窯和分解爐的燃燒制度;二是改變配料方案,摻用礦化劑以求降低熟料燒成溫度和時間,改進熟料易燒性;三是采用低NOx的燃燒器;四是在窯尾分解爐和管道中的階段燃燒技術(shù)。然而,即使把上述四種措施全部采用起來,事實上水泥窯的NOx排放也很難達到400mg/Nm3以下。采用選擇性非催化還原(SNCR)脫硝法或選擇性催化還原(SCR)脫硝法進一步降低NOx排放的措施是一個非常有效的降低NOx排放的途徑。


水泥廠脫硝方案


  二、SNCR工作原理:


  SNCR(選擇性非催化還原)技術(shù)在旋窯水泥廠脫硝系統(tǒng)上廣泛的運用。

  該法將氨水(質(zhì)量濃度20%~25%)或尿素溶液(質(zhì)量濃度30%~50%)通過霧化噴射系統(tǒng)直接噴入分解爐合適溫度區(qū)域(850~1050℃),霧化后的氨與NOx(NO、NO2 等混合物)進行選擇性非催化還原反應,將NOx轉(zhuǎn)化成無污染的N2。當反應區(qū)溫度過低時,反應效率會降低;當反應區(qū)溫度過高時,氨會直接被氧化成N2和NO。 SNCR法的脫硝效率為50%~70%,低于選擇性催化還原法(SCR)的脫硝效率(80%~90%),而SNCR法的費用(包括設(shè)備費用和操作費用)只有SCR法的1/5左右。

  三、工藝流程

水泥廠脫硝方案

  四、分級燃燒脫氮技術(shù)


  分級燃燒分為空氣分級和燃料分級兩種方式,其原理就是在分解爐底部區(qū)域形成還原氣氛,將窯尾煙氣內(nèi)的NOx還原為2CO2+N2,同時煤粉在缺氧條件下燃燒也抑制了自身燃料型NOx產(chǎn)生,從而實現(xiàn)水泥生產(chǎn)過程中的NOx的減排。

  五、分級燃燒的優(yōu)點:


  分級燃燒有以下優(yōu)點:

 ?。?)有效降低NOX排放,可達到30%左右的脫硝效率;

 ?。?)無運行成本,對水泥生產(chǎn)線運行無不利影響;

 ?。?)脫硝系統(tǒng)簡單易行,建設(shè)和安裝周期短;

 ?。?)無二次污染,分級燃燒是一項清潔技術(shù),沒有任何固體、液體或氣體污染物產(chǎn)生,也不產(chǎn)生副產(chǎn)品。

  六、脫硝方案優(yōu)化選擇:


  分級燃燒+SNCR脫硝技術(shù)是目前國內(nèi)徹底解決水泥窯氮氧化物排放的方法。

  該方法的優(yōu)點:1.運行成本,以幾乎不增加運行成本的分級燃燒技術(shù)為主,以SNCR技術(shù)為輔。在分級燃燒脫硝的基礎(chǔ)上,NOX排放濃度與標準差額的部分再用SNCR法去處理,這樣可大大降低氨水的用量,降低運行成本。2.分級燃燒+SNCR技術(shù)脫硝效率可達80%以上,保證水泥窯NOX排放濃度在200mg/Nm3以下,在排放標準嚴厲的地區(qū)也可滿足。3.使水泥企業(yè)的改造一步到位。若國家標準從320mg/Nm3降到200mg/Nm3,分級燃燒+SNCR技術(shù)可以實現(xiàn)一勞永逸的效果。

  七、脫硝方案成本

3000T/D水泥生產(chǎn)線

項目

復雜分級燃燒+SNCR

簡易分級燃燒+SNCR

簡易分級燃燒

SNCR

脫硝效率

80%

70%

20-30%

60%

停窯時間(天)

15

7

7

3

施工時間(天)

80

60

30

30

投資估算(萬元)

440

300

160

140

系統(tǒng)功率

75

14

 

14

氨水用量(25%,噸/小時)

0.2

0.25

 

0.35

4000T/D水泥生產(chǎn)線

項目

復雜分級燃燒+SNCR

簡易分級燃燒+SNCR

簡易分級燃燒

SNCR

脫硝效率

80%

70%

20-30%

60%

停窯時間(天)

15

7

7

3

施工時間(天)

 90

 60

 30

 30

投資估算(萬元)

 470

320

170

150

系統(tǒng)功率

 85

15.5

 

15.5

氨水用量(25%,噸/小時)

0.3

0.35

 

0.5

5000T/D水泥生產(chǎn)線

項目

復雜分級燃燒+SNCR

簡易分級燃燒+SNCR

簡易分級燃燒

SNCR

脫硝效率

80%

70%

20-30%

60%

停窯時間(天)

15

7

7

3

施工時間(天)

90

60

30

30

投資估算(萬元)

470

320

170

150

系統(tǒng)功率

95

15.5

 

15.5

氨水用量(25%,噸/小時)

0.35~0.5

0.5

 

0.65


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