新型干法水泥熟料生產(chǎn)線選擇性非催化還原脫銷工藝技術(shù)報告

1、sncr相關(guān)技術(shù)報告新型干法水泥熟料生產(chǎn)線選擇性非催化還原脫銷工藝技術(shù)報告術(shù)語和定義1.選擇性非催化還原法（sncr）selective non-catalytic reduction 在沒有催化劑的條件下，利用還原劑有選擇性的與煙氣中的氮氧化合物（主要是no、no2 ）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氮氣和水，從而減少煙氣中氮氧化合物排放的一種脫銷工藝2.氨氮摩爾比 nh3/nox molar ratio 噴入氨的摩爾數(shù)量與sncr反應(yīng)器入口氮氧化合物摩爾數(shù)量之比3.氨逃逸 ammonia escape sncr反應(yīng)器出口煙氣中氨的濃度 ml/m34.scr反應(yīng)器 scr reactor 煙氣脫銷系統(tǒng)中選

2、擇性還原脫除氮氧化合物的反應(yīng)裝置5.脫銷效率 denitration efficiency 脫銷裝置脫除的nox量與未經(jīng)脫銷前煙氣中nox量的百分比，即為： 式中： ； c2-scr反應(yīng)器出口煙氣中nox濃度（標準狀況，干基，過?？諝庀禂?shù)1.4），單位為mg/m3 c1-scr反應(yīng)器入口煙氣中nox濃度（標準狀況，干基，過剩系數(shù)1.4），單位為mg/m36.裝備壓力降 differential arrangement scheme 脫銷裝備進口和出口煙氣平均全壓之差，單位為pa干法水泥爐窯煙氣脫銷技術(shù)原理在分解爐中噴入氨水（質(zhì)量濃度20%-25%），在850-1000 ，使之與煙氣中的氮氧化合

3、物反應(yīng)，并將其還原成氮氣和水的過程叫做水泥脫硝技術(shù)。氨水由槽罐車運輸?shù)桨眳^(qū)，經(jīng)過泵打入并儲存在氨罐中。當脫硝系統(tǒng)開啟時，儲存在氨罐里的氨水經(jīng)過濾器后，通過化工泵將其送到pu柜中。氨水溶液經(jīng)過流量調(diào)節(jié)閥和流量計，經(jīng)過計量的溶液會進入相對應(yīng)的噴槍內(nèi) ，在噴槍的噴嘴初與壓縮空氣混合，霧化后噴入分解爐內(nèi)是煙氣中的氮氧化合物還原成氮氣和水再排入大氣，將從而完成煙氣脫硝過程。噴氨后爐內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有： 4no+4nh3+o24n2+6h2o 6no+4nh35n2+6h2o 6no2+8nh37n2+12h2o 2no2+4nh3+o23n2+6h2o 為了提高脫銷的效率并實現(xiàn)氨逃逸的最小化，需滿足以下

4、條件：再氨水噴入的位置沒有火焰；在反應(yīng)區(qū)域維持的溫度范圍（850-1100）；在反應(yīng)區(qū)域有足夠的停留時間（至少0.5秒，900）。如下圖所示，我們不難看出，sncr法的溫度、停留時間控制至關(guān)重要圖1 溫度窗口的反應(yīng)溫度與nox脫除率的關(guān)系圖圖2 停留時間對nox脫除的影響sncr脫銷系統(tǒng)應(yīng)用背景 早在二十多年前歐美各國水泥行業(yè)新型干法水泥上已經(jīng)開始采用sncr法減少氮氧化合物排放，按照歐盟ippc指令，sncr工藝被認為是目前可用于水泥行業(yè)回轉(zhuǎn)窯上最好的技術(shù)。我國擁有水泥企業(yè)近5000家，2011年全國累計生產(chǎn)水泥總產(chǎn)量20.6億噸，其中新型干法水比重超過80%，生產(chǎn)線達到1500多條，日產(chǎn)4

5、000噸、5000噸水泥生產(chǎn)線占60%左右。據(jù)權(quán)威機構(gòu)調(diào)查顯示，我國水泥廠的大氣污染物基本得到控制，但是氮氧化合物仍然是主要污染源，企業(yè)每年要交的上百萬元的排污費，單單氮氧化合物排污費就占到85%。所以，脫銷不僅是環(huán)保緊迫要求，也是在減輕水泥廠的沉重負擔(dān)，脫硝勢在必行。國家“十二五”規(guī)劃中，明確提出將水泥脫銷列入國家環(huán)保重點治理范疇。表1 幾種脫銷工藝的比較表2 國外脫銷工藝對幾種還原劑的選擇情況表3 sncr幾種還原劑的比較 通過比較我們不難發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在對于水泥廠的脫銷工程，我們選擇sncr法的還是比較多，一來運行成本低，二來不需要催化劑，運行時操作方便。對于還原劑，從多方面考慮，我們現(xiàn)在大部

6、分脫銷項目都是在是用氨水作為還原劑。sncr脫銷系統(tǒng)的組成部分主要是由卸氨系統(tǒng)、氨區(qū)、加壓泵及其控制系統(tǒng)、混合系統(tǒng)、分配與調(diào)節(jié)系統(tǒng)、噴霧系統(tǒng)等組成。其流程見附件11. 卸氨區(qū)：將罐車內(nèi)的氨水經(jīng)過泵打到氨罐里去，氨水儲存罐里的氨氣不外排，需回流到氨水槽車內(nèi)。卸氨區(qū)如下圖所示圖3 氨水運輸車卸氨2. 氨區(qū)：氨區(qū)主要的部件是氨水儲罐，用于儲存氨水。在氨罐右前方有個氨水輸送泵，用于將氨罐里的氨水輸送到管道內(nèi)，至于可以將氨水噴入爐內(nèi)。氨區(qū)及輸送泵如下圖所示 圖4 氨區(qū)及氨水輸送泵3.控制系統(tǒng)：脫銷的控制系統(tǒng)是整工藝的“大腦”，它是來調(diào)節(jié)氨水量，調(diào)整配方，設(shè)定控制值必備的。整個系統(tǒng)哪里出現(xiàn)了問題，在控制系

7、統(tǒng)的界面上也可以清晰的看到，這就方便了系統(tǒng)在運行期間的維修。圖5 控制系統(tǒng)界面顯示的常用指標圖6 控制系統(tǒng)的配方界面圖7 控制系統(tǒng)在線監(jiān)測的數(shù)據(jù)曲線 4.分配與調(diào)節(jié)系統(tǒng)：這個系統(tǒng)（pu柜）主要是根據(jù)爐窯內(nèi)氮氧化合物的濃度，來計量氨水的量，然后將相應(yīng)的氨水定量輸送的對應(yīng)的噴槍。噴槍先將氨水進行霧化，再將其噴入爐內(nèi)與氮氧化合物反應(yīng)，以達到降低氮氧化合物濃度的目的。圖8 pu柜內(nèi)部sncr脫銷系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)規(guī)定（針對對浙江?。?.控制指標規(guī)定a.nh3逃逸量應(yīng)控制在10ppm以下（爐窯工況穩(wěn)定）b.窯尾煙氣中氮氧化合物濃度瞬時值不得高于320mg/nm3c.煙氣脫硝的效率不低于60%d.氨氮摩爾比控制

8、在1-22. 脫銷系統(tǒng)和設(shè)備要求a.sncr脫銷不增加煙氣阻力b.脫硝裝置設(shè)計在鍋爐負荷50%-100%bmcr范圍內(nèi)仍可以有效的運行c.煙氣脫硝工程內(nèi)電器負荷均為低壓負荷情況，系統(tǒng)內(nèi)只設(shè)低壓配電裝置d.煙氣脫硝系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)可以獨立運行，并通過光釬通訊，在主控室設(shè)置操作員站，實現(xiàn)現(xiàn)場操作及爐窯控制室內(nèi)dcs監(jiān)視和操作e.氨水會侵蝕某些塑制品、橡膠和涂層，所以氨系統(tǒng)要注意材料的選擇。f.液氨罐區(qū)域的設(shè)計應(yīng)考慮防火墻、遮陽棚、冷卻噴淋等相關(guān)安全措施，并設(shè)置氨氣泄漏報警器、噴淋冷卻水裝置、氨氣吹掃裝置、安全淋浴器和洗眼器及逃生風(fēng)向標等安全設(shè)備。g.氨水儲存罐要按常溫壓力容器設(shè)計，工作壓力一般小于0.15mpa，設(shè)計壓力應(yīng)取0.5mpa。氨水儲罐主要分為立式和臥式結(jié)構(gòu)的，材料可為碳鋼、不銹鋼、碳鋼內(nèi)襯里，為防止氨水在較高溫度下蒸發(fā)對環(huán)境的影響，應(yīng)將氨罐設(shè)計為封閉型。運行中氨罐中要通入一定壓力的壓縮空氣，以維持罐體內(nèi)壓力，抑制氨水的蒸發(fā)，并防止氨水輸送泵進口氨水的氣化。每臺氨水儲存罐應(yīng)配有超壓釋放安全閥和真空破壞閥，真空破壞閥氣管入口測應(yīng)配置阻火器，防止火星進入容器。圖9 臥式氨罐圖10 立式氨罐h.