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新型干法水泥生產(chǎn)線的廢氣脫硝技術(shù)

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據(jù)統(tǒng)汁，至20l2年末，全國水泥
企業(yè)近5000家，熟料產(chǎn)量12．8億噸，
水泥產(chǎn)量20．58億噸，約占世界水泥
產(chǎn)量的56％ ；新型干法水泥生產(chǎn)線已
達(dá)到1400多條；水泥行業(yè)NO、排放總
量220萬噸，J 全國NO 總排放量
l0％左行，僅次于電力行業(yè)和機(jī)動(dòng)車
尾氣排放的NO ，位居第二。中國已
經(jīng)成為世界NO 排放大同，巨大的氮
氧化物排放量將給人類健康和生態(tài)
環(huán)境帶來災(zāi)難性的后果 因而，同家
正在制定相關(guān)減排標(biāo)準(zhǔn)，要求水泥T
業(yè)必須采取有效的技術(shù)手段，嚴(yán)格控
制NO 排放量
新型十法水泥生產(chǎn)線廢氣脫硝
(NO )日前所應(yīng) 的主要T藝與技術(shù)
為：分級(jí)燃燒+SNCR(選擇性非催化
還原法)。二者同時(shí)應(yīng)川，脫硝效率
『可達(dá)70％～80％
在炯?xì)庵蠳O 初始濃度不高時(shí)，
采用幾乎沒有運(yùn)行成本的分級(jí)燃燒
脫硝技術(shù)；而在NO 初始濃度較高或
環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)苛刻時(shí)，同時(shí)使用分級(jí)
燃燒和SNCR兩種脫硝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高
脫硝效率和低運(yùn)行成本的目標(biāo)。
1 分級(jí)燃燒脫硝技術(shù)
利川分級(jí)燃燒技術(shù)(包括空氣分
級(jí)燃燒和燃料分級(jí)燃燒)，降低分解
爐內(nèi)燃料NO 的形成，并通過燃燒過
程的控制．還原窯內(nèi)產(chǎn)生的NO、，從
而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的NO 減排。
我廠采用的是空氣分級(jí)燃燒技
術(shù)，其基本原理是將燃燒所需的空氣
『f1 I1次風(fēng)管引m來一部分，分成兩級(jí)
送入分解爐，使第一級(jí)燃燒區(qū)內(nèi)空氣
過剩系數(shù)小于1，燃燒生成的一氧化
碳和氮氧化物進(jìn)行還原反應(yīng)，以及燃
燒氮分解成中問產(chǎn)物(如NH、CN、
HCN、NHx等)相互作用或與氧化物
還原分解，抑制燃料氮氧化物的形
成。其主要反應(yīng)如下：
2CO+2NO— N斗2C02
NH+NH_ N2+H2
HN+NO—，N!+()H
分級(jí)燃燒脫硝技術(shù)具有以下特
點(diǎn)：
(1)有效降低NO、的排放，亓丁達(dá)
到20％以上的NO 脫除率；
(2)將燃燒所需的空氣分成兩級(jí)
送人分解爐；
(3)無運(yùn)行成本，且對(duì)水泥正常
生產(chǎn)無影響；
(4)脫硝系統(tǒng)簡單易行，建設(shè)和
安裝周期短；
(5)無二次污染，分級(jí)燃燒脫氮
技術(shù)是一項(xiàng)清沽的技術(shù)，沒有任何
體或液體的污染物或副產(chǎn)物生成。
2 SNCR：選擇性非催化還原法
SNCR是目前T業(yè)最常州的廢氣
脫硝方法，同時(shí)也是目前同內(nèi)外最成
通訊地址：大連水泥集團(tuán)有限公司大連水泥廠，遼寧大連l16109； 收稿日期：2014—01—20； 編輯：趙蓮
88 CEMENT rECHNOLOGY 5／20l4
時(shí)間
表1 分級(jí)燃燒系統(tǒng)和SNCR系統(tǒng)考核檢測數(shù)據(jù)
2013年5月21日9：30—10：
30系統(tǒng)投運(yùn)前檢測的本底
數(shù)據(jù)
10：30分級(jí)燃燒投運(yùn)后檢
測的數(shù)據(jù)(C4a分料閥開
度O一4O％，C4b分料閥處
于關(guān)閉狀態(tài)，三次風(fēng)閘板
50％— 0％下降25em，脫
氮風(fēng)管閘板閥提升40em)
13：30在分級(jí)燃燒系統(tǒng)穩(wěn)
定運(yùn)行基礎(chǔ)上，同時(shí)投運(yùn)
SNCR系統(tǒng)。氨水濃度
25％，流量0．8m3／h
氧氣含量
％
14．2
14．2
13．9
14．1
14
14
14．1
14．1
14．1
14．5
13．8
13．9
14
14．2
14
13．9
14．1
NO,，mg／m 3 )_10％O2平均值
， (標(biāo))， ?
626．76
653-29
641．56
653．62 64 7
653．95
64 4．29
656．89
500．O2
496．75
503．04
488．58
492．29
498
492．88
497．43
508．99
504．99
496．75
分級(jí)燃燒系統(tǒng)平均脫硝效率23．0％，最高脫硝效率24．5％
分級(jí)燃燒系統(tǒng)和SNCR系統(tǒng)共同使用平均脫硝效率79．8％，最高脫硝
效率81．3％
(4)在反應(yīng)區(qū)內(nèi)獲得足夠的停留
時(shí)間；
(5)控制系統(tǒng)具有良好響應(yīng)特
性，對(duì)負(fù)荷變化敏感。
3 總體性能指標(biāo)
我廠為5000t／d新型干法水泥熟
料生產(chǎn)線，脫硝系統(tǒng)由中國中材國際
工程股份有限公司設(shè)計(jì)建設(shè)，系統(tǒng)現(xiàn)
已調(diào)試完畢，實(shí)測脫硝效率如表1。
由表1可見，我廠脫硝系統(tǒng)分級(jí)
燃燒單獨(dú)投運(yùn)，其脫硝效率可達(dá)到
23％，若分級(jí)燃燒和SNCR共同投運(yùn)，
其脫硝效率可達(dá)到80％。
本底NO 數(shù)值越高、氨水噴射流
量越大，脫硝效果越明顯，在之前的
一次調(diào)試過程中，本底NO 數(shù)值860
(mg／m。(標(biāo))，l0％02)，只運(yùn)行SNCR
2014／5水泥技術(shù)
系統(tǒng)，同樣是25％濃度的氨水，在噴
射流量0．8m ／h、0．6m ／h、0．5m3／h時(shí)，
測得的平均數(shù)據(jù)分別為：187(mg／m
(標(biāo))，10％02)、286(mg／m (標(biāo))，10％
02)、346(mg／m。(標(biāo))，10％02)，其脫
硝平均效率分別為：78％、67％、60％。
實(shí)踐驗(yàn)證了理論，SNCR系統(tǒng)的
脫硝效率主要與氨水的濃度、噴射流
量、預(yù)熱器氨水噴射點(diǎn)的選擇以及本
底NO 的濃度有關(guān)，除此之外，只要
設(shè)計(jì)合理，設(shè)備質(zhì)量可靠，就可達(dá)到
滿意的使用效果。
分級(jí)燃燒系統(tǒng)在我們廠先后總
共試用了近一周的時(shí)間，就我們廠窯
系統(tǒng)工況而言，其具體操作方法為：
C4a分料閥開度由0位開至40％的位
置，C4b分料閥處于關(guān)閉狀態(tài)(作為
89
備用系統(tǒng))，原三次風(fēng)閘板開度由
50％的開度關(guān)閉到40％，即閘板下降
25cm，脫氮風(fēng)管閘板閥由關(guān)閉狀態(tài)
向上提升40era。操作簡便易行，預(yù)
熱器系統(tǒng)生產(chǎn)工藝參數(shù)沒有受到任
何影響，也沒有發(fā)現(xiàn)預(yù)熱器結(jié)皮現(xiàn)
象。
就5000t／d新型干法水泥熟料生
產(chǎn)線而言，脫硝系統(tǒng)投入運(yùn)行后，每
年可減少NO 排放量1900余噸，其應(yīng)
用效果比較理想，不過在減排的同時(shí)
也會(huì)增加一定的生產(chǎn)成本。
粉體公司完成河南新鄉(xiāng)
振新水泥生料磨改造項(xiàng)目
8月15日，粉體公司承擔(dān)的河南新
鄉(xiāng)振新水泥生料磨改造項(xiàng)目完成安裝及
主輔機(jī)調(diào)試，產(chǎn)量目前穩(wěn)定在290t／h，
R80 m16％，達(dá)到并超出了最初合同約
定的改造目標(biāo)要求。
3月5日，粉體公司與河南新鄉(xiāng)振
新水泥有限公司簽訂了生料磨改造合
同，合同要求對(duì)原有國內(nèi)其他廠家供貨
的生料立磨進(jìn)行改造，生產(chǎn)能力從200t／
h， R8O m15％ 提高到270t／h，
R80 m15％。為了完成改造目標(biāo)，項(xiàng)目
執(zhí)行初期，粉體公司、粉體技術(shù)研究所與
綜合工程設(shè)計(jì)研究所對(duì)現(xiàn)場情況進(jìn)行深
入調(diào)查了解，量體裁衣，為本項(xiàng)目提供了
最佳的工藝解決方案。在這個(gè)項(xiàng)目的整
體執(zhí)行過程中，粉體公司從市場部、技術(shù)
部到合同執(zhí)行部及售后服務(wù)部，各個(gè)部
門齊心協(xié)力，從最初的設(shè)計(jì)溝通、合同談
判、確定最終技術(shù)方案，到后期的設(shè)備采
購、監(jiān)造以及現(xiàn)場的安裝調(diào)試等環(huán)節(jié)，克
服了設(shè)計(jì)難度大、供貨周期緊、現(xiàn)場施工
條件復(fù)雜等諸多困難，在5個(gè)月之內(nèi)即
完成整個(gè)生料粉磨工藝環(huán)節(jié)的技術(shù)改
造，同時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或超過了合同
約定，這是粉體公司整體團(tuán)隊(duì)協(xié)作的成
果，是團(tuán)隊(duì)精神的集中體現(xiàn)。
本項(xiàng)目的成功投產(chǎn)，標(biāo)志著粉體公
司成功進(jìn)入現(xiàn)有水泥生產(chǎn)線生料粉磨系
統(tǒng)改造市場，未來粉體公司將更加努力
為客戶服務(wù)，為客戶提供更多的系統(tǒng)解
決方案。 (粉體公司王奇供稿)
1 1卯 2 2∞ 2∞ 2∞ 2叭 l 1 1 1 1 1 1如 1船 l l
如 ∞ 卯 ∞m 加m ∞m m∞ 舶n n ∞¨ ¨ ∞ ∞ ∞ ∞
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