五金水泥行业的回转窑在物料烧成过程中,会产生大量烟气,烟气中含大量NOx。其中NOx的主要成分是NO和NO2(NO约占95%),水泥窑生成NOx主要有两种形成机理:(1)热力型NOx;(2)燃料型NOx。水泥生产中,热力型NOx的排放是主要的,浓度约1500~2600mg/Nm3;燃料型NOx浓度约800~1300mg/Nm3;平均约1100mg/Nm3。
该工艺主要包括以下单元:卸氨单元、氨水储罐单元、输送单元、稀释计量单元澳门·新葡萄新京6663、分配单元、喷射单元和控制调整单元等组成。氨水为氨气的水溶液,其物理特性为:无色、透明且具有刺激性,易挥发。其化学特性为有毒、易燃且有爆炸危险,因此在氨水储备系统中需要特别注意。工艺流程见图1:
2.2.1氨水喷入位置及喷枪布置。NH3还原NOx的反应对于温度条件非常敏感,所以温度窗口的正确选择显得十分重要。喷嘴位置的选择是整个SNCR系统最关键的地方。选择恰当的喷嘴位置,主要通过两种方法来实现:(1)采用温度流场模拟技术,依据炉内温度分布状况找出最佳喷射点;(2)现场测试炉窑内温度,总结温度分布状况,确定喷射位置(最佳温度区间850℃~1050℃)。
对于喷枪布置,推荐采用两层多点均布的方式,这样的好处:(1)两层喷枪澳门·新葡萄新京6663,全部采用伸缩式,正常情况下,烟气中NOx浓度较低时(600~800mg),只需要开启一层喷枪即可,只有在烟气中NOx的浓度超出一定范围之后(800mg以上),再开启第二层喷枪,从而大大减少了还原剂的使用消耗,降低成本。这一切都是采用自动控制实现;(2)当窑炉的烟气温度发生变化时,可以有选择的开启喷枪,这样可以更大范围的适应生产工况的变化。
浙江某公司对一条2500t/d水泥熟料窑炉安装SNCR脱硝装置,使烟气中NOx含量达到环保排放要求。
2.2.3喷入的反应剂与炉内烟气混合程度。反应剂与燃烧烟气的混合程度,取决于反应剂的雾化效果。为此,要选择合适的喷嘴,通过调整喷嘴的喷射方向、雾化角、喷射速度等,从而使反应剂得到充分的雾化,以使反应剂与烟气达到最佳雾化效果。取得较高脱硝效率的关键还涉及到于喷射点位置与喷射点数量的正确选择。一旦发现二者混合不充分,可以采取如下解决方案:提高液滴动能;增加喷嘴数量;扩大喷射区;通过优化液滴尺寸、优化喷射速度、改变液滴分布、调整喷雾角以及调整喷射方向等来优化雾化喷嘴。
使用尿素作为还原剂的脱硝工艺主要设备为尿素溶液储罐、输送泵、溶液添加泵、调节阀、流量计、喷嘴、NOx检测仪等。
工艺流程主要包括尿素储备、管道输送、计量分配、喷射等。尿素储备装置由尿素储仓、尿素溶液配制容器和尿素溶液储存罐组成,主要设备有干尿素储仓、计量仓、输送机、配液池、尿素溶液储罐。尿素溶液配制在尿素站内完成,然后由输送泵送到分解炉前喷射系统。喷射位置要根据炉内温度分布确定。随着烟气温度的升降,调整尿素溶液喷射位置,使之在最佳反应温度窗口喷入炉窑内。并通过各喷射点的流量调节阀门来控制喷射溶液的流量。
本脱硝工程使用压缩空气,满足下列规格:(1)压力:0.7MPa(计量混合柜前保证不低于0.35MPa);(2)品质:干燥无油无杂质。
本工程利用外购20%(wt)的氨水溶液作为还原剂。SNCR系统主要包括氨水储存系统、氨液稀释系统、氨液输送、计量分配系统和喷射系统五部分。外购氨水由卸氨泵输送至溶液储存罐,然后由在线稀释系统根据窑炉运行情况和NOx排放情况稀释成所需的浓度(5%~8%),送入喷射系统。喷射系统实现各喷射层的氨水溶液分配、雾化喷射和计量。还原剂的供应量能满足窑炉不同负荷的要求,调节方便、灵活澳门·新葡萄新京6663、可靠;氨水溶液储存区应按消防要求,与周围其他设备或建筑物保持一定的安全防火距离,并按消防要求设置室外防火栓及防雷、防静电接地装置;氨水喷射系统配有良好的控制系统。
2.2.2在最佳温度区域内的停留时间。氨水喷入到炉窑后,为了使氨水与NOx的反应在很短的时间内完成,需要在停留时间内使氨液与烟气进行充分混合。因为随着停留时间的增加,脱硝效率将会提高。在温度偏低的时候,如果要达到同样的脱硝率,需要增加混合物在最佳区域内的停留时间,停留时间设计值可以从0.001s到10s。
NOx是造成大气污染的主要污染源之一。近些年NOx的危害已越来越被人们所重视,特别是随着去年以来雾霾天气的日益严重,我们越来越认识到控制大气污染的必要性,而控制NOx排放又是其中很重要的一个部分。然而,随着时代的发展,为更好地控制住水泥行业NOx排放量,相对于传统的脱硝技术,采用选择性非催化还原(SNCR)脱硝法降低NOx的排放,其效果会更加
摘要:文章介绍了氮氧化物的危害及水泥窑炉中控制氮氧化物排放的常用方法,针对水泥窑炉烟气特性及脱硝技术在我国水泥行业的应用现状,阐述了SNCR脱硝技术及存在的问题,为进一步在水泥行业中推广脱硝技术提供了参考。
本工程采用SNCR整体模块化脱硝方案,经过设计施工调试,连续运行三个月的监测结果显示,氨逃逸浓度≤6mBiblioteka Baidu/Nm3,NOx浓度排放≤280mg/Nm3。可见,只要系统设计合理,SNCR脱硝方案可以达到设计要求,并满足国家排放标准,是水泥行业脱硝领域一个很好的选择。澳门·新葡萄新京6663水泥窑炉SNCR脱硝工艺技术应用