我国有水泥生产线许多技术性能并不*的水泥生产线排放的氮氧化物浓度或总量远远没有达到政策形势的要求。水泥行业应强制脱硝是必然,但鉴于当前的经济态势或水泥价格行情,以及脱硝需要较大的资金投入及增加运行成本,水泥生产企业的脱硝资金和运行成本上升压力也是制约该行业脱硝迅速展开不利因素。
国外水泥脱硝业绩以SNCR居多,据介绍,至2010年,欧洲建成的水泥脱硝装置中,SNCR为70条,SCR仅两条,说明SNCR工艺仍是水泥脱硝的主流工艺。
1.1SNCR脱硝工艺流程本工程采用外购20%(wt)的氨水溶液作为还原剂。
在850℃~1050℃温度条件下,氨可选择性地还原烟气中的NO、NO2,基本上不与烟气中的氧作用。NH3 还原NOx 的主要反应为:
4NH3 + 4NO + O2→4N2 + 6H2O (1)
4NH3 + 2NO2 + O2→3N2 + 6H2O (2)
1.2 SNCR脱硝系统配置
SNCR系统主要由氨水储存系统、氨水输送给料系统、计量分配系统、喷射系统、控制系统五部分组成。
2.调试运行期间,因负荷较高,运行连续稳定,调试工作较为顺利,期间特别对以下影响关系进行了调试验证、优化:
1) 雾化用压缩空气压力变化对雾化效果的影响;
2) 对运行工况条件下,雾化用压缩空气压力变化对还原剂穿透力的影响;
3) 雾化用压缩空气压力变化对还原剂流量的影响;
4) 脱硝对水泥品质的影响;
5) 脱硝对水泥窑炉热效率的影响;
6) 还原剂量调整与脱硝效率及氨逃逸浓度的关系。
在入口NO2浓度(干态、10%O2)为630 mg/Nm3,氨逃逸浓度达标连续达标排放,出口NO2浓度≤300 mg/Nm3,可经济地、连续地达到脱硝效率≥65%。
(1) NH3逃逸监测仪装置布置C1高浓度粉尘的烟气环境中,对NH3逃逸装置的稳定性影响较大,系统中采用设备是某进口品牌产品,运行数据不稳定,有待解决;
(2) 在热态工况下,压缩空气和氨水流量的合理配比将有待进一步优化调整,以期在少的氨用量条件下保证系统的脱硝效率;
(3) NOX和余氨排放达标前提下,脱硝装置运行成本还需对系统进行长期运行数据积累进行测算,验证对水泥炉窑采用SNCR技术真实成本。
3结论
(1) 水泥炉窑中喷氨窗口烟气温度分布均匀,温差小,有利于在850℃~1050℃温度窗口进行脱硝反应,通过调试优化,系统在满负荷连续运行达到65%的脱硝效率是可行的。
(2) 随着国家水泥行业NOX 排放控制要求的日益严格和环保标准的提高, SNCR 技术由于其投资成本低,工程建设周期短,运行成本相对合理,环境效益高,是当前水泥脱硝主流技术值得大规模推广。
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