水泥窑炉SNCR脱硝计算-唐占甫
- 格式:xlsx
- 大小:114.07 KB
- 文档页数:3
项目单位数值软件信息名称SCR/SNCR脱硝版本beta版作者信息姓名-XX 地点XX 日期2014 Email XXX 标态压力P0Pa101325标态温度T0K273.15理想气体标态摩尔体积V0m3/kmol22.4干空气成分N2%(V)79 O2%(V)21 N2%(m)76.70829988 O2%(m)23.29170012原子量H kg/kmol 1.00794 O kg/kmol15.9994 N kg/kmol14.00674 C kg/kmol12.0107 S kg/kmol32.066 Cl kg/kmol35.4527 F kg/kmol18.9984 Ca kg/kmol40.078 Mg kg/kmol24.305 K kg/kmol39.0983 Na kg/kmol22.98977 Hg kg/kmol200.59摩尔质量H2O kg/kmol18.01528 N2kg/kmol28.01348 O2kg/kmol31.9988 CO kg/kmol28.0101 CO2kg/kmol44.0095 SO2kg/kmol64.0648 SO3kg/kmol80.0642 HCl kg/kmol36.46064 HF kg/kmol20.00634 NO kg/kmol30.00614 NO2kg/kmol46.00554 N2O kg/kmol44.01288H+kg/kmol 1.00794OH-kg/kmol17.00734 SO42-kg/kmol96.0636 SO32-kg/kmol80.0642 CO32-kg/kmol60.0089 MgCl2kg/kmol95.2104 CaCl2kg/kmol110.9834 MgCO3kg/kmol84.3139 CaCO3kg/kmol100.0869 MgSO4kg/kmol120.3686 CaSO4kg/kmol136.1416 CaSO4* 2H2O kg/kmol172.17216 CaF2kg/kmol78.0748 CaSO3kg/kmol120.1422 CaSO3 * 0.5H2O kg/kmol129.14984 CaO kg/kmol56.0774 MgO kg/kmol40.3044 Ca(OH)2kg/kmol74.09268 Mg(OH)2kg/kmol58.31968 NH3kg/kmol17.03056 NH4+kg/kmol18.0385 NH2-kg/kmol16.02262 CO2+kg/kmol28.0101 (NH4)2SO4kg/kmol132.1406 NH4HSO4kg/kmol115.11004 (NH4)2SO3kg/kmol116.1412 NH4HSO3kg/kmol99.11064 CO(NH2)2kg/kmol60.05534气体标态密度H2O kg/m30.804253571 N2kg/m3 1.250601786 O2kg/m3 1.428517857 CO kg/m3 1.250450893 CO2kg/m3 1.964709821 SO2kg/m3 2.860035714 SO3kg/m3 3.574294643 HCl kg/m3 1.627707143 HF kg/m30.893140179 NO kg/m3 1.339559821 NO2kg/m3 2.05381875 N2O kg/m3 1.964860714 NH3kg/m30.760292857干空气kg/m3 1.287964161气体常数H2O kJ/(kg*K)461.2351634 N2kJ/(kg*K)296.617222 O2kJ/(kg*K)259.674757 CO kJ/(kg*K)296.653015CO2kJ/(kg*K)188.8065217 SO2kJ/(kg*K)129.7011872 SO3kJ/(kg*K)103.7827221 HCl kJ/(kg*K)227.8972781 HF kJ/(kg*K)415.3323704 NO kJ/(kg*K)276.9193443 NO2kJ/(kg*K)180.6147828 N2O kJ/(kg*K)188.7920221 NH3kJ/(kg*K)487.9041332干空气kJ/(kg*K)288.0126938反应热SO2kJ/kmol356098 HCl kJ/kmol37306 NO kJ/kmol407400 NO2kJ/kmol462000 NO+NO2kJ/kmol407400生成焓H2O kJ/kmol-241781.7928 CO2kJ/kmol-393418.2978 NH3kJ/kmol-45679.18992 CO(NH2)2kJ/kmol-245433.6181比热容H2O kJ/(kg*K) 4.2 NH3kJ/(kg*K) 4.609 CO(NH2)2kJ/(kg*K) 2.1溶解热CO(NH2)2-H2O kJ/kg241.6。
4000t/d新型干法水泥生产线分级燃烧+SNCR烟气脱硝技术方案目录1、减排氮氧化物社会效益 (3)2、本项目脱硝工艺描述 (5)、分级燃烧技术 (5)、SNCR脱氮技术 (8)①卸氨系统 (9)②罐区 (9)③加压泵及其控制系统 (9)④混合系统 (9)⑤分配和调节系统 (10)⑥喷雾系统 (10)⑦水电气供给 (10)⑧控制系统 (11)⑨SNCR主要设备与设施 (11)3、氮氧化物目前排放量 (12)4、总体性能指标 (12)(1)窑尾分级燃烧脱氮技术(单独使用) (12)(2)SNCR脱氮技术(单独使用) (13)(3)分级燃烧和SNCR结合的脱氮集成技术 (13)5、主要技术经济指标 (13)6、经济效益评价 (14)单位成本分析 (14)6.2 运行成本分析 (15)6.3 环境及社会效益分析 (16)1、减排氮氧化物社会效益氮氧化物(NOx)是大气的主要污染物之一,包括NO、NO2、N2O、N2O3、N2O5等多种氮的氧化物,燃煤窑炉排放的NOx 中绝大部分是NO。
NO的毒性不是很大,但是在大气中NO可以氧化生成NO2。
NO2比较稳定,其毒性是NO的4~5倍。
空气中NO2的含量在×10‐6(体积分数)持续1h,就开始对人体有影响;含量为(20~50)×10‐6时,对人眼有刺激作用。
含量达到150×10‐6时,对人体器官产生强烈的刺激作用。
此外,NOx 还导致光化学烟雾和酸雨的形成。
由于大气的氧化性,NOx 在大气中可形成硝酸(HNO3)和硝酸盐细颗粒物,同硫酸(H2SO4)和硫酸盐颗粒物一起,易加速区域性酸雨的恶化。
随着我国工业的持续发展,由氮氧化物等污染物引起的臭氧和细粒子污染问题日益突出,严重威胁着人民群众的身体健康,成为当前迫切需要解决的环境问题。
2011年全国人大审议通过了“十二五”规划纲要,提出将氮氧化物首次列入约束性指标体系,要求“十二五”期间工业氮氧化物排放减少10%,氮氧化物减排已经成为我国下一阶段污染治理和减排的重点。
有一日产2500吨水泥熟料生产线,已知窑尾烟气量V0=280 000Nm3/h(温度T0,压力P0,密度ρ,0,各物质体积分数:y co2,y N2,y H2O,y O2,…),NO X含量800mg/Nm3(NO占92.5%,NO2占7.5%)。
计划才采用SNCR技术经行烟气脱硝,脱硝率η=60%,脱硝剂采用ω=25%氨水(相对密度0.9070,),基准态下氨的逃逸率γ=5ppm。
问(1)正常运行下每小时氨水用量;(2)正常运行下能耗增加量,(假定原煤热值5500kCal/kg)。
解:(1)主反应方程式表达式:副反应方程式表达式:假定氨水输送过程中没有损失,氨水全部气化,氨气在窑尾气中按气体比例发生式—(1)、式—(2)反应,无其他副反应发生。
理论氨水用量计算:方法一、化学方程式法①NO X排放量计算:合每小时NO X排放224千克NO排放量M NO=224kg/h×92.5%=207.2kg/hNO2排放量M NO2=224kg/h×7.5%=16.8kg/h②NO X处理量计算:NO处理量M NO’= M NO×η=207.2kg/h×60%=124.32kg/h NO2处理量M NO2’= M NO2×η=16.8kg/h×60%=10.08kg/h③氨用量计算:参与NO反应氨用量计算参与NO2反应氨用量计算逃逸氨量计算m3=V0×γ=280 000Nm3/h×5mg/Nm3×10-6kg/mg=1.40kg/h理论氨用量m =m 1+m 2 +m 3=70.45kg/h+7.45kg/h +1.40 kg/h =79.30kg/h ④理论氨水用量计算M =m ÷ω=79.30kg/h ÷25%=317.20kg/h 方法二、公式法尾气中NO 、NO 2浓度计算800×92. 5%=740mg/Nm 3 800×7.5%=60mg/Nm 3理论NH 3/NO x 比计算 另K=n (NH3)/n (NOx)理论氨用量计算理论氨水用量计算小结:实际运行中,总会伴随副反应的发生,假定副反应氨损在5%,hkg M x V M M x V M k m NO NO NH NONONH /20.7910)46602800001723074028000017(61.0)2(6002233=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=+=-h kg M /80.316%2520.79W ==ω实际25%氨水用量在334kg/h左右,合0.37m3/h。
2SCR_SNCR脱硝全部计算公式
在脱硝过程中,SCNR和SNCR是两种常用的方法。
下面将详细介绍这两种方法的全部计算公式。
SNCR脱硝计算公式:
1.脱硝效率计算公式:
SNCR脱硝效率(η)=(NOx输入-NOx出口)/NOx输入
2.脱硝剂投加量计算公式:
脱硝剂投加量(A)=(NOx输入-NOx出口)×T/V
其中,NOx输入为进入脱硝系统的氮氧化物浓度;NOx出口为脱硝后的氮氧化物浓度;T为脱硝时间;V为燃烧过程中NOx的生成速率。
3.脱硝剂能效计算公式:
脱硝剂能效(E)=(NOx输入-NOx出口)×Ad/A
其中,Ad为脱硝剂投加量;A为混合比。
4.脱硝效率与脱硝剂投加量的关系:
当脱硝效率为预定值时,脱硝剂投加量(A)=(NOx输入-NOx出
口)×T×K/V
其中,K为脱硝效率和投加量之间的比例系数。
SCNR脱硝计算公式:
1.脱硝效率计算公式:
SCNR脱硝效率(η)=1-(NOx出口/NOx输入)
2.氨逃逸率计算公式:
氨逃逸率(LE)=1-(NH3进口/NH3出口)
其中,NH3进口为进入脱硝系统的氨浓度;NH3出口为脱硝后的氨浓度。
3.脱硝剂投加量计算公式:
脱硝剂投加量(A)=NOx进口×(1-SCNR脱硝效率)/(NH3进口×LE)
4.脱硝器NOx出口浓度计算公式:
NOx出口=NOx进口×(1-SCNR脱硝效率)
以上是SCNR和SNCR脱硝系统的常用计算公式。
具体应用时,根据实际情况选择适合的公式进行计算。
水泥窑炉烟气SNCR脱硝工艺参数的优化研究关键词:SNCR 脱硝工艺水泥窑炉1现有SNCR 脱硝工艺流程简介伊犁青松南岗建材有限责任公司的伊犁水泥厂拥有一条2500t/d熟料生产线,主要设备为Φ4m×60m 回转窑,带单系列五级低压损旋风预热器和 HFC分解炉组成,分解炉直径为Φ6000mm,生产线带有低温余热发电系统,装机容量为6MW。
其预分解炉C1筒出口烟气量最大2.6×105Nm3/h,温度在350~400℃,烟气中NOx浓度为800mg/Nm3左右。
为满足窑炉烟气NOx的达标排放,公司于2013年投资建成SNCR系统,系统采用浓度25%的氨水作为还原剂。
其工艺流程为氨水储罐中浓度25%的氨水经水稀释混合、计量后,由喷枪高压喷入分解炉,其中的NH3与烟气中的 NOx 发生还原反应生成N2和H2O排放。
脱硝系统主要设备按模块化进行设计,主要包括氨水卸载模块、氨水储罐模块、氨水输送模块、软水储罐模块、软水输送模块、PLC集中控制模块、压缩空气分配模块、氨喷射模块、氨逃逸检测模块等。
但在运行初期由于实际经验和管理方面的原因,导致设备运行不稳定,出现NOx排放浓度和氨水消耗量超标等问题。
公司在对设备进行进一步检修和优化的基础上,也组织技术力量对SNCR系统的运行参数做进一步的优化,分析各因素对脱硝率的影响,使SNCR系统能够安全、稳定、经济地运行。
2试验方法及结果讨论2.1分析检测方法优化试验主要在现有的建成设备上进行,主要考察氨氮摩尔比、氨水浓度、喷氨高度、喷氨角度、喷氨压力等因素。
NOx浓度采用烟气在线检测仪测定,以烟气中的NOx去除率来表征优化脱硝效果。
NOx 去除率的计算公式如下:2.2氨氮摩尔比对NOx去除率的影响在氨水浓度为 13.0%,喷射高度为8m,喷射角度为60°,喷射压力为0.4MPa,喷射速率为40m/s的条件下,n(NH3):n(NOx)对 NOx 去除率的影响见图 1。
sncr脱硝原理反应公式
(实用版)
目录
1.SNCR 脱硝原理简介
2.SNCR 脱硝反应公式
3.SNCR 脱硝技术的应用和优势
正文
【1.SNCR 脱硝原理简介】
SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)脱硝技术,即选择性非催化还原脱硝技术,是一种在无催化剂条件下,通过向炉膛内喷射一定比例的还原剂,使 NOx 与还原剂发生反应,从而降低燃烧产生的氮氧化物(NOx)排放的技术。
SNCR 脱硝技术主要适用于燃煤、燃油等燃烧过程中产生的氮氧化物治理。
【2.SNCR 脱硝反应公式】
在 SNCR 脱硝过程中,常用的还原剂有尿素、液氨、硫醇等。
以尿素为例,其与氮氧化物(NOx)发生反应的化学方程式如下:
4NH3 + 4NOx → 4N2 + 6H2O
其中,NH3 为尿素分解产生的氨气,NOx 为主要包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)的氮氧化物。
【3.SNCR 脱硝技术的应用和优势】
SNCR 脱硝技术具有以下优势:
(1)投资成本低:相较于催化剂脱硝技术,SNCR 脱硝技术无需安装复杂的催化剂系统,投资成本较低。
(2)操作简单:SNCR 脱硝技术无需对燃烧过程进行大规模改动,且
还原剂喷射系统相对简单,易于操作和维护。
(3)脱硝效率高:SNCR 脱硝技术在适当的条件下,可实现较高的脱硝效率,满足我国氮氧化物排放标准。
(4)适应性强:SNCR 脱硝技术可广泛应用于燃煤、燃油等不同类型的燃烧装置,具有较强的适应性。
水泥窑炉空气分级燃烧及SNCR烟气脱硝技术江苏省盐城市兰丰环境工程科技有限公司苗长江陈森林 224000摘要:本文从以下几个方面系统介绍了我公司治理水泥窑炉烟气中NOx的烟气脱硝技术,希望能对水泥窑炉NOx治理起到一定的借鉴作用。
关键词:回转窑分解炉 NOx 空气分级燃烧 SNCR脱硝技术引言近年来,水泥工业随着现代城市建设的需要而得到了快速的发展,但是水泥生产过程中产生的废气对环境的污染也在不断加剧,特别是废气中的NOx对大气环境的影响已非常严重。
由此,本文从以下几个方面系统介绍了我公司治理水泥窑炉烟气中NOx的烟气脱硝技术,希望能对水泥窑炉NOx治理起到一定的借鉴作用。
1 水泥窑炉NOx产生机理在新型干法水泥生产工艺中,回转窑和分解炉是水泥物料烧成的两个关键设备。
然而,回转窑和分解炉也是NOx生成的主要来源。
在水泥熟料生产过程中,大约有40%左右的煤粉从回转窑窑头的多通道燃烧器喷入窑内,并进行高温燃烧,为煅烧物料的熔融和矿物重结晶提供足够的温度,但物料温度必须超过1400℃时才会发生物料熔融和矿物重结晶现象,因此通常需要将窑头燃烧器形成的火焰温度控制在1800~2200℃之间,然而这样在回转窑内就会生成热力型NOx和燃料型NOx,且均有较多的形成比例,其中尤以热力NOx为主。
同时,大约60%左右的煤粉进入分解炉,炉内的温度一般在850~1100℃范围内,在此温度下,基本可以不考虑热力型NOx的形成,主要是燃料型NOx。
由此,本文系统介绍了我公司治理水泥窑炉烟气中NOx的空气分级燃烧及SNCR脱硝技术,希望能对水泥窑炉NOx治理起到一定帮助。
2 水泥窑炉空气分级燃烧技术2.1 基本原理水泥窑炉空气分级燃烧是目前最为普遍的降低NOx排放的燃烧技术之一。
其基本原理如图(一)所示:将燃烧所需的空气量分成两级送入,使第一级燃烧区内过量空气系数小于1,燃料先在缺氧的富燃料条件下燃烧,使得燃烧速度和温度降低,从而降低了热力型NOx的生成。
SNCR兑硝氨水及热耗计算、 肓一曰手25MU 屯水漏靱料牛円払 己知宝屋烟气WV o =280 000Nm 3/h (岸菖丁小乐力P“密」•昌血体釈分數:^CO 2^NZ ^HZ ^V OZ,-)・ NO x ^g SOOmg/Wm 3(NO^g2.5<^,NO z 占K5%“订划才采用匚NCR^戏经行回气服硝,脱硝草n-QO%,脱硝刑乐用3 _ 25海水<10 的密度。
•西,戛灌态下議斷逃還辜¥=沖口口 \u ]( 1)正常运厅下毎可耐氨7K 用垦* I 冇正 常运行T 能耗増加星,(假走原煤热值5500kCal/kq ) o解:(1)王反应万摆式表达武:+NH,+ 4NO-b Oj -• 4N = +6H s 0 (1> +NH, + 2N0i + 05 3Nj + fiHjO (23 8NH 3 + 6N0z -> 了□ 4- 12H z 0 (3> +NH a + 6N0-* SN ; i-etijO(4)副反底方程式表达式=4HH, + 60a 〜2N 3 + 6H =0(5)4NH a + 4N0+ JOj -*4M :O + 6H ;O (6) 2119^+ SO. + H a O-* (WHJ a SO t( 7)備走氨水输送辿程中没有根共,氨水全都円化,氨气在亩屋吒中按气体比例发生式一 Cl> ' 式一<25 应,无其他副反应发生中理谄叢水用重计茸: 方法一、化宁方程我达 ©NC X 排放里计算:M NO X = V o *x N€?t = 280000 Nm 7h x 800nifi/Nm J=2.24X 10s mg/h台每小时N<\排放22轩克NOfi^WM rj0-224kg/hx92,5% - 207.2kg/hM w O2- 224kg/hx 7.5 % - 16.0kQ/TiSNCRg 兑硝丄COZ"©MJ x址理里计算;= M NO xq= 207.2kg/hx60%= 124.32kg/h NO2处埋里 M wo? = M NO2xq= lb.8kg/hx60%= 10.08kg/h ③氮用里i+肖:爹与NO反应甄用里计算4NH5+ 4N0 + 02— 4N? + 6H2O68 120mi 124.32 kg/h68mx- ^2Q X 124.32kg/h - 70.45kg/h 参与NO^反应氨用里计算4NH3+ 2NO2+ O2-*3N2+ 6H26S 92m210.08 kg/h68 m2= — X 10.08 kg/h = 7.45kg/h 逃逸氨里计算m3 = V O XY-28O 000Nm3/hx5mg/Nm3x 10"6kg/mg= 1.40kg/h 理论氨用量m- m1+ m2 + m3- 70・45kg/h+7・45kg/h+ 1.40 kg/h-7G.30kg/h@理论氨水用量计算M- m+3 ■ 79.30kg/h-s-25%- 317.20kg/h方法二、公式法屋气中NO、NO?浓度计茸X NO =*NO X 92.5%)=800x92. 5%= 740mg/Nm3X NO2=X NO X X 92.5% =800 x 7.5%=60mg/Nm3理论 NH 3/NO x tLi+ 算SK=n (NH3> /n (NOx )V k = r] --------- ---- = 60% + 2"(船矜理论氨用里计算- Mg >=79.20疑 fh理论氨水用星计算Af =—=竺2 316.808 仏 w 25%小结;实际运行中,总会伴随副反应的发生,假定副反宜氨损在5%,实面25%嬴水用星在334kg/h 左右,台 0・37m*h 。