川鐵水泥4000t/d水泥窯煙氣脫硝SNCR技術分享
國發(fā)【2011】26號文件即《國務院關于印發(fā)“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》明確指出：“十二五”期間，全國氮氧化物排放量比“十一五”削減10%。眾所周知，在生產水泥熟料的過程中，氮氧化物的排放量相當巨大，截止到2011年底，我國在役新型干法水泥生產能力為25.94億噸，生產線1513條；2012年全國新增水泥生產線98條，新增新型干法熟料產能1.315億噸，折合水泥產能2.087億噸，占總新型干法熟料產能的8.14%（數據來源于中國水泥協會、中國水泥網），是繼火電、機動車尾氣之后的第三大排放源，嚴重危害生態(tài)環(huán)境和人體健康。為此，水泥脫硝義不容辭，刻不容緩。
浙江中泰環(huán)保裝備有限公司與四川鐵路集團水泥有限責任公司于2012年11月簽訂了4000t/d水泥窯煙氣脫硝SNCR項目總承包合同，內容包括系統(tǒng)設計、制造、采購、運輸及儲存、建設、安裝、調試等，于2012年12月完成系統(tǒng)調試，投入運行。從DCS反應的數據來看，系統(tǒng)運行正常，性能滿足設計要求。
1、系統(tǒng)的設計參數
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項 目 |
單 位 |
數 值 |
備 注 |
|
水泥熟料產量 |
t/d |
4000 |
實際生產出力5500t/d |
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出口煙氣量 |
m3/h |
950000 |
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C1筒出口煙氣溫度 |
℃ |
345 |
|
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煙氣粉塵濃度 |
g/Nm3 |
80 |
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入口NOx濃度 |
mg/Nm3 |
800 |
標態(tài)，干基，10%O2 |
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分解爐直徑 |
mm |
7500 |
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高溫風機功率 |
kW |
3150 |
實際使用2700kW |
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高溫風機壓頭 |
Pa |
7500 |
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出口NOx排放濃度 |
mg/Nm3 |
400 |
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氨逃逸 |
ppm |
10 |
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2、SNCR技術的原理
本SNCR煙氣脫硝系統(tǒng)設計采用20%的氨水作為還原劑，在分解爐內還原劑與NOx進行反應，將NOx轉化成無污染的N2和H2O。
在800～1100℃范圍內，還原NOx的主要反應為：
4NH3 + 4NO + O2 →4N2 + 6H2O
4NH3 + 2NO2 + O2 →3N2 + 6H2O
當溫度高于1100℃時，NH3則會被氧化為NO，即
4NH3+ 5O2 → 4NO + 6H2O
3、SNCR技術的工藝路線
4、項目中設備的配置
氨水儲存罐采用304不銹鋼材質，氨水輸送系統(tǒng)中的泵、閥門、管道全部采用304不銹鋼材質，氨區(qū)的設備布置如下圖：
（氨區(qū)總體布置圖 ） （氨水泵具體位置圖）
根據現場實際以及計算機模擬的結果，在分解爐中上部以及鵝頸的入口分別設置了一層噴槍，每層布置六支噴槍，噴槍各部件均采用不銹鋼材料制造，噴嘴頭材質為哈氏合金，噴槍其它部分為316L材質，套管采用310材質。整個噴槍選材充分考慮其耐高溫、耐腐蝕、耐磨蝕等要求。本項目中選用的噴槍如下圖所示：
5、系統(tǒng)調試
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參數名稱 |
10:00 |
11:00 |
12:00 |
13:00 |
14:00 |
15:00 |
16:00 |
|
NOx原始排放濃度 |
720.6 |
721.5 |
730.5 |
764.8 |
749 |
708.1 |
802 |
|
NOx控制濃度 |
328.3 |
328.7 |
332.8 |
348.4 |
341 |
322.6 |
365.7 |
|
溫度(℃) |
900 |
893 |
886 |
888 |
899 |
892 |
883 |
|
生料投入量(t/h) |
355 |
354.8 |
348.5 |
342.1 |
362.3 |
365.5 |
342 |
按照國家環(huán)保要求，以上表格中NOx已經折算為NO2濃度。
[Page]
6、DCS原始數據
|
獲取時間 |
NO |
氨水流量 |
O2 |
除鹽水流量 |
|
2013-01-09-15:34 |
611.7915 |
0.1036968 |
7.979417 |
1.527218 |
|
2013-01-09-15:49 |
596.9963 |
0.0221507 |
8.464168 |
0.3571061 |
|
2013-01-09-16:04 |
539.3843 |
0.0176264 |
9.26692 |
0.03647096 |
|
2013-01-09-16:19 |
461.384 |
0.0164163 |
10.14366 |
0 |
|
2013-01-09-16:34 |
500.9651 |
0.0169241 |
10.24369 |
0 |
|
2013-01-09-16:49 |
516.1008 |
0 |
9.849181 |
0 |
|
2013-01-09-17:04 |
497.4702 |
0 |
9.535255 |
0 |
|
2013-01-09-17:19 |
502.7423 |
0.697173 |
9.99238 |
0 |
|
2013-01-09-17:34 |
489.4686 |
0.7949408 |
9.240422 |
1.334804 |
|
2013-01-09-17:49 |
330.0767 |
0.8026866 |
8.329539 |
2.056525 |
|
2013-01-09-18:04 |
266.1284 |
1.205454 |
7.19895 |
1.404933 |
|
2013-01-09-18:19 |
211.1162 |
1.413515 |
7.258606 |
1.390242 |
|
2013-01-09-18:34 |
236.2649 |
1.441507 |
7.226722 |
1.372042 |
|
2013-01-09-18:49 |
196.3797 |
1.43277 |
6.696776 |
1.395917 |
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2013-01-09-19:04 |
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