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報告

1、sncr相關技術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報告術語和定義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)生化學反應，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反應器入口氮氧化合物摩爾數(shù)量之比3.氨逃逸 ammonia escape sncr反應器出口煙氣中氨的濃度 ml/m34.scr反應器 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反應器出口煙氣中nox濃度（標準狀況，干基，過剩空氣系數(shù)1.4），單位為mg/m3 c1-scr反應器入口煙氣中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原理在分解爐中噴入氨水（質量濃度20%-25%），在850-1000 ，使之與煙氣中的氮氧化合

3、物反應，并將其還原成氮氣和水的過程叫做水泥脫硝技術。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)過流量調節(jié)閥和流量計，經(jīng)過計量的溶液會進入相對應的噴槍內 ，在噴槍的噴嘴初與壓縮空氣混合，霧化后噴入分解爐內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。噴氨后爐內發(fā)生的化學反應有： 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；在反應區(qū)域維持的溫度范圍（850-1100）；在反應區(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、停留時間控制至關重要圖1 溫度窗口的反應溫度與nox脫除率的關系圖圖2 停留時間對nox脫除的影響sncr脫銷系統(tǒng)應用背景 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)回轉窯上最好的技術。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)權威機構調查顯示，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，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。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，至于可以將氨水噴入爐內。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”，它是來調節(jié)氨水量，調整配方，設定控制值必備的。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.分配與調節(jié)系統(tǒng)：這個系統(tǒng)（pu柜）主要是根據(jù)爐窯內氮氧化合物的濃度，來計量氨水的量，然后將相應的氨水定量輸送的對應的噴槍。噴槍先將氨水進行霧化，再將其噴入爐內與氮氧化合物反應，以達到降低氮氧化合物濃度的目的。圖8 pu柜內部sncr脫銷系統(tǒng)相關技術規(guī)定（針對對浙江?。?.控制指標規(guī)定a.nh3逃逸量應控制在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)和設備要求a.sncr脫銷不增加煙氣阻力b.脫硝裝置設計在鍋爐負荷50%-100%bmcr范圍內仍可以有效的運行c.煙氣脫硝工程內電器負荷均為低壓負荷情況，系統(tǒng)內只設低壓配電裝置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，在主控室設置操作員站，實現(xiàn)現(xiàn)場操作及爐窯控制室內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)域的設計應考慮防火墻、遮陽棚、冷卻噴淋等相關安全措施，并設置氨氣泄漏報警器、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向標等安全設備。g.氨水儲存罐要按常溫壓力容器設計，工作壓力一般小于0.15mpa，設計壓力應取0.5mpa。氨水儲罐主要分為立式和臥式結構的，材料可為碳鋼、不銹鋼、碳鋼內襯里，為防止氨水在較高溫度下蒸發(fā)對環(huán)境的影響，應將氨罐設計為封閉型。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