選擇性非催化還原法煙氣脫硝工業試驗方案研究

更新時間：2014-01-14 09:27 來源：化工環保作者: 閱讀：2564

水泥工業是繼電力、機動車之后的第三大氮氧化物排放源。按照國家“十二五”規劃要求，我國氮氧化物排放量將在“十二五”時期下降10%。我國工業和信息化部于2010年l1月16日發布第127號公告，其中關于水泥行業準人條件的第五項“環境保護”中明確規定：新建或改擴建水泥(熟料)生產線項目須配置NOx去除率不低于60%的煙氣脫硝裝置。在《水泥工業大氣污染物排放標準》征求意見稿中，將N0x排放標準南現行的800mg/m3降至20mg/m3。因此，水泥工業脫硝工作形勢非常緊迫。目前水泥行業對NOx進行控制的方法主要是在燃燒過程中采用低N0x燃燒器、在窯尾分解爐和管道中進行分級燃燒，燃燒后采用選擇性非催化還原(SNCR)法對煙氣進行脫硝。其中，分級燃燒法在水泥行業已有成熟經驗，而SNCR法煙氣脫硝工藝的設計與應用還存在不少問題，因而有必要進行工業性試驗，以掌握水泥窯SNCR脫硝技術及工藝參數。

本工作以氨水作為還原劑，在日產5kt的新型干法水泥生產線分解爐上進行SNCR脫硝工藝的工業性試驗研究，取得了較好的效果。

1、試驗部分

1.1SNCR脫硝技術原理

SNCR脫硝技術是在無催化劑存在的條件下，在合適溫度區域加入還原劑，還原劑只與NOx發生反應，將NOx轉化成無害的N2和H2O。在水泥窯SNCR脫硝工藝中，液態氨和氨水均可作為還原劑，本試驗以氨水作為還原劑。噴氨后在分解爐內可發生的化學反應見式(1)～式(4)。

分解爐煙氣中的氮氧化物主要為NO，質量分數為95%，NO2質量分數僅為5%，氧質量分數大于3%。因此在水泥分解爐中主要進行反應(1)。

1.2水泥窯SNCR脫硝工藝流程

某水泥生產廠現有日產5kt新型干法水泥生產線一條，采用回轉窯一分解爐生產工藝。分解爐直徑為7.20m。該水泥窯已成功進行了分級燃燒脫硝技術改造，各負荷下的NOx排放質量濃度低于780mg/m3，煙氣流量為(3.75～4.55)×105m3/h。水泥窯SNCR脫硝工藝流程見圖1。

將氨水通過混合制備系統稀釋成稀氨水，經泵及管道輸送至分配調節系統，對各支路的氨水流量進行分配調節后進人噴氨系統。噴氨系統負責將稀釋完畢的氨水霧化后噴入分解爐，在爐內不同高度上設置若干噴射層，每一噴射層均包括氨水溶液、壓縮空氣兩路管道以及若干支噴槍。噴槍采用雙流體設計。分解爐中初始NOx質量濃度為721mg/m3。SNCR脫硝系統設置PLC控制系統及煙氣在線檢測系統，PLC控制系統可根據煙氣中NOx的監測情況自動控制調節噴氨系統的噴氨量及壓縮空氣量，使脫硝系統可根據負荷變化自動調節工藝參數。

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