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新型干法水泥生產線的廢氣脫硝技術

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據統汁，至20l2年末，全國水泥
企業近5000家，熟料產量12．8億噸，
水泥產量20．58億噸，約占世界水泥
產量的56％ ；新型干法水泥生產線已
達到1400多條；水泥行業NO、排放總
量220萬噸，J 全國NO 總排放量
l0％左行，僅次于電力行業和機動車
尾氣排放的NO ，位居第二。中國已
經成為世界NO 排放大同，巨大的氮
氧化物排放量將給人類健康和生態
環境帶來災難性的后果 因而，同家
正在制定相關減排標準，要求水泥T
業必須采取有效的技術手段，嚴格控
制NO 排放量
新型十法水泥生產線廢氣脫硝
(NO )日前所應 的主要T藝與技術
為：分級燃燒+SNCR(選擇性非催化
還原法)。二者同時應川，脫硝效率
『可達70％～80％
在炯氣中NO 初始濃度不高時，
采用幾乎沒有運行成本的分級燃燒
脫硝技術；而在NO 初始濃度較高或
環保排放標準苛刻時，同時使用分級
燃燒和SNCR兩種脫硝技術，實現高
脫硝效率和低運行成本的目標。
1 分級燃燒脫硝技術
利川分級燃燒技術(包括空氣分
級燃燒和燃料分級燃燒)，降低分解
爐內燃料NO 的形成，并通過燃燒過
程的控制．還原窯內產生的NO、，從
而實現系統的NO 減排。
我廠采用的是空氣分級燃燒技
術，其基本原理是將燃燒所需的空氣
『f1 I1次風管引m來一部分，分成兩級
送入分解爐，使第一級燃燒區內空氣
過剩系數小于1，燃燒生成的一氧化
碳和氮氧化物進行還原反應，以及燃
燒氮分解成中問產物(如NH、CN、
HCN、NHx等)相互作用或與氧化物
還原分解，抑制燃料氮氧化物的形
成。其主要反應如下：
2CO+2NO— N斗2C02
NH+NH_ N2+H2
HN+NO—，N!+()H
分級燃燒脫硝技術具有以下特
點：
(1)有效降低NO、的排放，亓丁達
到20％以上的NO 脫除率；
(2)將燃燒所需的空氣分成兩級
送人分解爐；
(3)無運行成本，且對水泥正常
生產無影響；
(4)脫硝系統簡單易行，建設和
安裝周期短；
(5)無二次污染，分級燃燒脫氮
技術是一項清沽的技術，沒有任何
體或液體的污染物或副產物生成。
2 SNCR：選擇性非催化還原法
SNCR是目前T業最常州的廢氣
脫硝方法，同時也是目前同內外最成
通訊地址：大連水泥集團有限公司大連水泥廠，遼寧大連l16109； 收稿日期：2014—01—20； 編輯：趙蓮
88 CEMENT rECHNOLOGY 5／20l4
時間
表1 分級燃燒系統和SNCR系統考核檢測數據
2013年5月21日9：30—10：
30系統投運前檢測的本底
數據
10：30分級燃燒投運后檢
測的數據(C4a分料閥開
度O一4O％，C4b分料閥處
于關閉狀態，三次風閘板
50％— 0％下降25em，脫
氮風管閘板閥提升40em)
13：30在分級燃燒系統穩
定運行基礎上，同時投運
SNCR系統。氨水濃度
25％，流量0．8m3／h
氧氣含量
％
14．2
14．2
13．9
14．1
14
14
14．1
14．1
14．1
14．5
13．8
13．9
14
14．2
14
13．9
14．1
NO,，mg／m 3 )_10％O2平均值
， (標)， ?
626．76
653-29
641．56
653．62 64 7
653．95
64 4．29
656．89
500．O2
496．75
503．04
488．58
492．29
498
492．88
497．43
508．99
504．99
496．75
分級燃燒系統平均脫硝效率23．0％，最高脫硝效率24．5％
分級燃燒系統和SNCR系統共同使用平均脫硝效率79．8％，最高脫硝
效率81．3％
(4)在反應區內獲得足夠的停留
時間；
(5)控制系統具有良好響應特
性，對負荷變化敏感。
3 總體性能指標
我廠為5000t／d新型干法水泥熟
料生產線，脫硝系統由中國中材國際
工程股份有限公司設計建設，系統現
已調試完畢，實測脫硝效率如表1。
由表1可見，我廠脫硝系統分級
燃燒單獨投運，其脫硝效率可達到
23％，若分級燃燒和SNCR共同投運，
其脫硝效率可達到80％。
本底NO 數值越高、氨水噴射流
量越大，脫硝效果越明顯，在之前的
一次調試過程中，本底NO 數值860
(mg／m。(標)，l0％02)，只運行SNCR
2014／5水泥技術
系統，同樣是25％濃度的氨水，在噴
射流量0．8m ／h、0．6m ／h、0．5m3／h時，
測得的平均數據分別為：187(mg／m
(標)，10％02)、286(mg／m (標)，10％
02)、346(mg／m。(標)，10％02)，其脫
硝平均效率分別為：78％、67％、60％。
實踐驗證了理論，SNCR系統的
脫硝效率主要與氨水的濃度、噴射流
量、預熱器氨水噴射點的選擇以及本
底NO 的濃度有關，除此之外，只要
設計合理，設備質量可靠，就可達到
滿意的使用效果。
分級燃燒系統在我們廠先后總
共試用了近一周的時間，就我們廠窯
系統工況而言，其具體操作方法為：
C4a分料閥開度由0位開至40％的位
置，C4b分料閥處于關閉狀態(作為
89
備用系統)，原三次風閘板開度由
50％的開度關閉到40％，即閘板下降
25cm，脫氮風管閘板閥由關閉狀態
向上提升40era。操作簡便易行，預
熱器系統生產工藝參數沒有受到任
何影響，也沒有發現預熱器結皮現
象。
就5000t／d新型干法水泥熟料生
產線而言，脫硝系統投入運行后，每
年可減少NO 排放量1900余噸，其應
用效果比較理想，不過在減排的同時
也會增加一定的生產成本。
粉體公司完成河南新鄉
振新水泥生料磨改造項目
8月15日，粉體公司承擔的河南新
鄉振新水泥生料磨改造項目完成安裝及
主輔機調試，產量目前穩定在290t／h，
R80 m16％，達到并超出了最初合同約
定的改造目標要求。
3月5日，粉體公司與河南新鄉振
新水泥有限公司簽訂了生料磨改造合
同，合同要求對原有國內其他廠家供貨
的生料立磨進行改造，生產能力從200t／
h， R8O m15％ 提高到270t／h，
R80 m15％。為了完成改造目標，項目
執行初期，粉體公司、粉體技術研究所與
綜合工程設計研究所對現場情況進行深
入調查了解，量體裁衣，為本項目提供了
最佳的工藝解決方案。在這個項目的整
體執行過程中，粉體公司從市場部、技術
部到合同執行部及售后服務部，各個部
門齊心協力，從最初的設計溝通、合同談
判、確定最終技術方案，到后期的設備采
購、監造以及現場的安裝調試等環節，克
服了設計難度大、供貨周期緊、現場施工
條件復雜等諸多困難，在5個月之內即
完成整個生料粉磨工藝環節的技術改
造，同時各項指標均達到或超過了合同
約定，這是粉體公司整體團隊協作的成
果，是團隊精神的集中體現。
本項目的成功投產，標志著粉體公
司成功進入現有水泥生產線生料粉磨系
統改造市場，未來粉體公司將更加努力
為客戶服務，為客戶提供更多的系統解
決方案。 (粉體公司王奇供稿)
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