我國有水泥生產線許多技術性能并不*的水泥生產線排放的氮氧化物濃度或總量遠遠沒有達到政策形勢的要求。水泥行業應強制脫硝是必然,但鑒于當前的經濟態勢或水泥價格行情,以及脫硝需要較大的資金投入及增加運行成本,水泥生產企業的脫硝資金和運行成本上升壓力也是制約該行業脫硝迅速展開不利因素。
國外水泥脫硝業績以SNCR居多,據介紹,至2010年,歐洲建成的水泥脫硝裝置中,SNCR為70條,SCR僅兩條,說明SNCR工藝仍是水泥脫硝的主流工藝。
1.1SNCR脫硝工藝流程本工程采用外購20%(wt)的氨水溶液作為還原劑。
在850℃~1050℃溫度條件下,氨可選擇性地還原煙氣中的NO、NO2,基本上不與煙氣中的氧作用。NH3 還原NOx 的主要反應為:
4NH3 + 4NO + O2→4N2 + 6H2O (1)
4NH3 + 2NO2 + O2→3N2 + 6H2O (2)
1.2 SNCR脫硝系統配置
SNCR系統主要由氨水儲存系統、氨水輸送給料系統、計量分配系統、噴射系統、控制系統五部分組成。
2.調試運行期間,因負荷較高,運行連續穩定,調試工作較為順利,期間特別對以下影響關系進行了調試驗證、優化:
1) 霧化用壓縮空氣壓力變化對霧化效果的影響;
2) 對運行工況條件下,霧化用壓縮空氣壓力變化對還原劑穿透力的影響;
3) 霧化用壓縮空氣壓力變化對還原劑流量的影響;
4) 脫硝對水泥品質的影響;
5) 脫硝對水泥窯爐熱效率的影響;
6) 還原劑量調整與脫硝效率及氨逃逸濃度的關系。
在入口NO2濃度(干態、10%O2)為630 mg/Nm3,氨逃逸濃度達標連續達標排放,出口NO2濃度≤300 mg/Nm3,可經濟地、連續地達到脫硝效率≥65%。
(1) NH3逃逸監測儀裝置布置C1高濃度粉塵的煙氣環境中,對NH3逃逸裝置的穩定性影響較大,系統中采用設備是某進口品牌產品,運行數據不穩定,有待解決;
(2) 在熱態工況下,壓縮空氣和氨水流量的合理配比將有待進一步優化調整,以期在少的氨用量條件下保證系統的脫硝效率;
(3) NOX和余氨排放達標前提下,脫硝裝置運行成本還需對系統進行長期運行數據積累進行測算,驗證對水泥爐窯采用SNCR技術真實成本。
3結論
(1) 水泥爐窯中噴氨窗口煙氣溫度分布均勻,溫差小,有利于在850℃~1050℃溫度窗口進行脫硝反應,通過調試優化,系統在滿負荷連續運行達到65%的脫硝效率是可行的。
(2) 隨著國家水泥行業NOX 排放控制要求的日益嚴格和環保標準的提高, SNCR 技術由于其投資成本低,工程建設周期短,運行成本相對合理,環境效益高,是當前水泥脫硝主流技術值得大規模推廣。
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