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技术成果
水泥窑氮氧化物减排技术

目前水泥窑NOx控制技术主要包括低NOx燃烧器、分级燃烧法、非选择性催化还原法(SNCR)、选择性催化还原法(SCR)等。低NOx燃烧器目前在国内已经有广泛应用,但其效果受窑工况影响较大,一般NOx的排放量不能达到预期效果或效果不明显。SCR法具有脱氮效率高的优势,在电厂锅炉脱氮被广泛应用。但由于SCR操作温度窗口的特殊要求(300~400℃),在水泥厂脱氮国内外极少使用,主要原因为:(1)出C1的烟气通常用于余热发电,出余热发电系统的烟气温度无法满足SCR的温度要求;(2)窑尾框架周边基本上没有布置SCR催化剂框架的空间;(3)出C1的烟气中高浓度粉尘及其有害元素易造成催化剂破损和失效;(4)一次性投资大;烟气通过催化剂的阻力增大窑系统的阻力;(5)催化剂每三年需要更换,运行成本高。SNCR法在欧洲水泥工业已应用20多年,效果较好。Sinoma的分级燃烧法和SNCR法脱氮技术性能参数和经济指标的比较如表1所示,根据水泥厂的原、燃料条件、设备情况和排放要求不同,可以选择不同的NOx控制技术或者NOx控制技术相结合的方法。

 

                     1 NOx控制技术的对比

  

技术方案

脱除效率

NOx排放水平mg/Nm3,NO2,10%O2

技术特征

900

分级燃烧

20%40%

540720

运行费用低,脱氮效率一般

SNCR

40%60%

360540

运行成本较高;脱氮效率较高

分级燃烧+SNCR

60%80%

180360

运行成本一般,脱氮效率高

注:脱氮前,900mg/Nm3(NO2计,10O2)NOx排放值为水泥窑的通用水平。

 

技术来源 

 

国家及省部委资金支持的“水泥窑降低氮氧化物技术与装备开发项目”取得的科研成果和鼎天彩票app国际十多年来的科研成果和专利技术。

 

技术特点

 

窑尾分级燃烧和SNCR喷氨相结合的脱氮集成技术,脱氮效率60%~80%NOx<300mg/Nm3;可有效控制运行成本,既发挥分级燃烧的无运行成本增加优势,也发挥SNCR高效脱氮的特点。

 

技术原理

 

分级燃烧脱氮——还原气氛下,产生的COCHiH2HCNNH3Char等将NOx还原成N2;煤粉在缺氧情况下燃烧也降低了燃料中的N转化率(即减少了分解炉内燃料型NOx的产生量)。

燃料分级燃烧                                         空气分级燃烧

 

    SNCR喷氨脱氮——将氨水(质量浓度20%25%)通过雾化喷射系统直接喷入分解炉合适温度区域(900~980℃),雾化后的氨与 NOxNONO2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N2NO

 

 

Sinoma 脱硝集成示范

 

    采用低NOx 分解炉的燃料分级燃烧技术+选择性非催化还原技术,按照不同的脱氮成本可实现在氮氧化物排放200~500mg/m3 的连续控制,满足不同阶段的环保标准的持久性适应需求。

    采用低NOx 分解炉的燃料分级燃烧技术,不论对无烟煤或者烟煤,在不增加水泥窑运行成本、不影响水泥窑正常生产的基础上,可以减少氮氧化物排放30%~40%

    采用喷氨SNCR选择性非催化还原技术,可以减少氮氧化物排放50%~60%。氨逃逸一般在3~5 mg/m3

    采用低NOx 分解炉的燃料分级燃烧技术+ SNC选择性非催化还原技术,可以减少氮氧化物排放60%~80%。氨逃逸一般在1~3 mg/m3

 

成果鉴定

 

 

“降低水泥窑氮氧化物排放的技术开发及应用”成果鉴定(国际先进水平)。

 

Sinoma 脱硝技术的工程服务(EPC

 

1. 现场标定(温度、氧含量、NOx 测定)

2. 窑尾结构分析及合适喷入点的寻找

3. 方案确定及主要采用数值模拟方法寻求合适喷入点及控制风速范围

4. 系统集成设计及装备供应

5. 土建施工与设备安装

6. 调试优化与技术咨询

7. 脱氮系统的运行人员培训

8. 脱氮系统的运行以及维护手册