水泥厂脱硝方案比较

水泥厂脱硝方案比较

时间:2022-03-11 10:55:44 点击:282 次 来源:洛阳建材建筑设计研究院有限公司
  一、水泥行业氮氧化物(N0x)情况

  在我国,新型干法水泥回转窑上常用的NOx控制技术主要有以下几种:一是优化窑和分解炉的燃烧制度;二是改变配料方案,掺用矿化剂以求降低熟料烧成温度和时间,改进熟料易烧性;三是采用低NOx的燃烧器;四是在窑尾分解炉和管道中的阶段燃烧技术。然而,即使把上述四种措施全部采用起来,事实上水泥窑的NOx排放也很难达到400mg/Nm3以下。采用选择性非催化还原(SNCR)脱硝法或选择性催化还原(SCR)脱硝法进一步降低NOx排放的措施是一个非常有效的降低NOx排放的途径。

  二、SNCR工作原理:

  SNCR(选择性非催化还原)技术在旋窑水泥厂脱硝系统上广泛的运用。

  该法将氨水(质量浓度20%~25%)或尿素溶液(质量浓度30%~50%)通过雾化喷射系统直接喷入分解炉合适温度区域(850~1050℃),雾化后的氨与NOx(NO、NO2 等混合物)进行选择性非催化还原反应,将NOx转化成无污染的N2。当反应区温度过低时,反应效率会降低;当反应区温度过高时,氨会直接被氧化成N2和NO。 SNCR法的脱硝效率为50%~70%,低于选择性催化还原法(SCR)的脱硝效率(80%~90%),而SNCR法的费用(包括设备费用和操作费用)只有SCR法的1/5左右。

  三、工艺流程
水泥厂脱硝工艺流程
  四、分级燃烧脱氮技术

  分级燃烧分为空气分级和燃料分级两种方式,其原理就是在分解炉底部区域形成还原气氛,将窑尾烟气内的NOx还原为2CO2+N2,同时煤粉在缺氧条件下燃烧也抑制了自身燃料型NOx产生,从而实现水泥生产过程中的NOx的减排。

  五、分级燃烧的优点:

  分级燃烧有以下优点:

  (1)有效降低NOX排放,可达到30%左右的脱硝效率;

  (2)无运行成本,对水泥生产线运行无不利影响;

  (3)脱硝系统简单易行,建设和安装周期短;

  (4)无二次污染,分级燃烧是一项清洁技术,没有任何固体、液体或气体污染物产生,也不产生副产品。

  六、脱硝方案优化选择:

  分级燃烧+SNCR脱硝技术是目前国内彻底解决水泥窑氮氧化物排放的方法。

  该方法的优点:1.运行成本,以几乎不增加运行成本的分级燃烧技术为主,以SNCR技术为辅。在分级燃烧脱硝的基础上,NOX排放浓度与标准差额的部分再用SNCR法去处理,这样可大大降低氨水的用量,降低运行成本。2.分级燃烧+SNCR技术脱硝效率可达80%以上,保证水泥窑NOX排放浓度在200mg/Nm³以下,在排放标准严厉的地区也可满足。3.使水泥企业的改造一步到位。若国家标准从320mg/Nm³降到200mg/Nm³,分级燃烧+SNCR技术可以实现一劳永逸的效果。

  七、脱硝方案成本

3000T/D水泥生产线

项目

复杂分级燃烧+SNCR

简易分级燃烧+SNCR

简易分级燃烧

SNCR

脱硝效率

80%

70%

20-30%

60%

停窑时间(天)

15

7

7

3

施工时间(天)

80

60

30

30

投资估算(万元)

440

300

160

140

系统功率

75

14

 

14

氨水用量(25%,吨/小时)

0.2

0.25

 

0.35

4000T/D水泥生产线

项目

复杂分级燃烧+SNCR

简易分级燃烧+SNCR

简易分级燃烧

SNCR

脱硝效率

80%

70%

20-30%

60%

停窑时间(天)

15

7

7

3

施工时间(天)

 90

 60

 30

 30

投资估算(万元)

 470

320

170

150

系统功率

 85

15.5

 

15.5

氨水用量(25%,吨/小时)

0.3

0.35

 

0.5

5000T/D水泥生产线

项目

复杂分级燃烧+SNCR

简易分级燃烧+SNCR

简易分级燃烧

SNCR

脱硝效率

80%

70%

20-30%

60%

停窑时间(天)

15

7

7

3

施工时间(天)

90

60

30

30

投资估算(万元)

470

320

170

150

系统功率

95

15.5

 

15.5

氨水用量(25%,吨/小时)

0.35~0.5

0.5

 

0.65


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