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【脱硝技术】预分解窑SNCR脱硝系统技术改造的实践

2022-05-05 10:00阅读:
随着我国十四五规划关于“推动绿色发展,促进人与自然和谐共生”主题的提出;加强污染防治和生态建设,持续改善环境质量已作为一项基本国策来具体实施。NOx作为空气污染物的主要成分之一,其排放标准也日趋严格,目前山东省内对于氮氧化物排放浓度的标准为100mg/m3以内。
我公司4800t/d新型干法水泥熟料生产线采用近年来水泥行业应用最为广泛的选择性非催化还原(SNCR)脱硝系统。其原理是在无需催化剂作用的条件下,将氨基还原剂雾化后喷入温度在850~10100的反应区间内,并与系统中氮氧化物发生还原反应;而影响脱硝反应效率的因素包括氨水用量及其雾化效果、反应区域的温度、粉尘浓度、滞留时间以及氨枪的位置布局等等。很多生产线也针对上述因素进行了诸多优化探索,包括降低烧成温度以降低热力型氮氧化物的生成;降低窑内过剩空气系数,甚至使窑内煅烧环境中形成弱还原气氛;应用新型低氮煤粉燃烧器以及分解炉分级燃烧技术等等。然而,这些措施虽然能够有效控制氮氧化物排放指标,但仍需较多氨水成本的投入,且有些措施会对回转窑熟料煅烧质量和系统耐材使用寿命产生负面影响,为此我厂对于氨枪位置布局进行了一次新的优化改造。
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1 SNCR系统喷氨位置的探究与对比
1.1 喷枪布置位置探究
我公司目前采用氨水浓度为20%的SNCR脱硝系统;最初该系统的喷氨装置布置在预热器C3层分解炉中部区域,该处对于分配系统管路的压损较大,脱硝反应效率偏低且易出现氨逃逸等问题致使系统NOx排放指标不稳定的情况发生。
根据新型干法水泥煅烧系统的生产工艺特点,五级旋风筒是继分解炉后的热工设备,燃料在分解炉内充分燃烧、热量交换以及生料预分解反应后,废气及预分解后的生料才进入五级旋风筒,因此五级旋风筒内一氧化碳浓度较分解炉内要低,大大降低了一氧化碳对脱硝反应效率的影响。并且经五级旋风筒气固分离后的粉尘浓度降低约90%左右,而在C5旋风筒本体内的反应温度约为850~950之间;雾化后的氨水在其内部的停留时间能够满足SNCR脱硝反应要求,所以理论上来讲可作为SNCR脱硝系统喷氨的反应区域,这样既有利于SNCR系统脱硝反应效率的同时还大大提高了氨水利用率。

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