水泥窑脱销技术简介
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水泥窑脱硝技术水泥窑脱硝技术是一种用于减少水泥生产过程中氮氧化物(NOx)排放的方法。
随着环境保护意识的增强和环境法规的加强,水泥企业对于减少污染物排放的要求也越来越高。
水泥窑脱硝技术应运而生,成为一种有效的减排手段。
水泥生产过程中产生的NOx主要来自燃烧过程中的高温氧化反应。
NOx是一种有害气体,对大气环境和人体健康都有一定的危害。
因此,减少NOx的排放对于保护环境和改善空气质量至关重要。
水泥窑脱硝技术的基本原理是通过在水泥窑燃烧区域注入脱硝剂,将NOx转化为无害的氮气和水。
常用的脱硝剂包括氨水、尿素等。
脱硝剂与燃烧产生的NOx发生反应,生成氮气和水,从而达到减少NOx排放的目的。
水泥窑脱硝技术具有以下几个优点。
首先,它可以高效地降低NOx 排放浓度,达到环保要求。
其次,该技术对水泥生产过程的影响较小,不会对产品质量产生明显影响。
此外,水泥窑脱硝技术还可以与其他污染物治理技术相结合,形成综合治理,进一步提高治理效果。
然而,水泥窑脱硝技术也存在一些挑战和限制。
首先,脱硝剂的选择和投加量需要根据具体情况进行优化,以确保脱硝效果和经济性的平衡。
其次,脱硝剂的投加和混合需要精确控制,以避免对水泥生产过程的干扰。
此外,脱硝剂的储存和处理也需要注意安全性和环保性。
为了实现水泥窑脱硝技术的有效应用,水泥企业需要加强技术研发和设备更新,提高脱硝效率和稳定性。
同时,加强监测和管理,确保脱硝系统的正常运行和排放达标。
此外,政府和相关部门也应加强监管和支持,推动水泥企业采用脱硝技术,促进水泥行业的可持续发展。
水泥窑脱硝技术是一种有效的减少水泥生产过程中NOx排放的方法。
通过合理选择脱硝剂和优化投加量,水泥企业可以实现环境保护和经济效益的双赢。
水泥行业应积极采用水泥窑脱硝技术,为改善环境质量和可持续发展做出贡献。
2012.6CHINA CEMENT水泥生产过程排出的大量废气中含有有害气体NO X ,世界各国都十分重视对NO X 的控制和治理。
我国工业和信息化部于2010年11月16日发布第127号公告,其中水泥行业准入条件的第五项“环境保护”,明确规定:新建或改扩建水泥(熟料)生产线项目须配置脱除NO X 效率不低于60%的烟气脱硝装置。
SNCR 是目前国际上应用于水泥厂脱硝最有效、应用最多的一项技术,国内还没有实际应用的报道。
笔者已申报合肥水泥研究设计院脱硝工作项目,拟研究开发SNCR 系统成套装置,现对SNCR 技术做简要叙述。
1SNCR 技术介绍SNCR 即选择性非催化还原技术,是指在合适的温度区域喷入氨水或者尿素,通过NH 3与NO X 的反应生成N 2和水从而脱去烟气中的NO X 。
SNCR 去除NO X 的化学方程式如下:4NH 3+4NO +O 2→4N 2+6H 2O 4NH 3+2NO 2+O 2→3N 2+6H 2O由于烟气中90%~95%的NO X 都是NO ,因此第一个方程式是主要反应方程式。
SNCR 系统工艺流程图见图1。
影响SNCR 系统脱硝效率的因素,有如下几点:1.1反应剂反应剂常常采用氨水(浓度20%)。
其他可选反应剂包括液氨、尿素、硫酸铵溶液。
氨水的应用存在安全隐患方面的问题,氨水极易挥发出氨气,浓氨水对呼吸道和皮肤有刺激作用,并能损伤中枢神经系统。
而且氨水有一定的腐蚀作用。
尿素的优点是安全性好,成本低,缺点是需要热解或者水解为氨,过程复杂。
就国外的运行业绩看,对预热/预分解水泥窑,氨水是最好的反应剂。
1.2温度对SNCR 工艺而言,反应区的温度是最重要的条件之一。
表1罗列了一部分世界上目前使用SNCR 工艺的水泥厂喷入反应剂的温度值。
从上表1中可以看出,多采用温度区间在870℃~1100℃之间。
1.3氨水喷入位置对预热/分解炉水泥窑系统来说,有此合适的温度区间位置见图2。
水泥厂脱硝水泥厂脱硝主要是脱去烟气中的NOx(氮氧化物),脱硫就是脱去烟气中的SO2(二氧化硫),这两种物质进入大气会形成酸雨,酸雨对人类的危害非常大,所以现在国家一直在提倡环保,以煤炭为燃料的烟气都含有这些物质,特别是火电厂,现在建火电厂都要同时建设脱硫,脱硝现在国家还没有开始强制上。
水泥厂的烟气脱硝技术主要有选择催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)选择催化还原法(SCR),脱硝效率达到95%,是目前公认最有前景的技术. 用NH3作还原剂将NOx催化还原为N2;烟气中的氧气很少与NH3反应,放热量小.选择性非催化还原法(SNCR),脱硝效率在30%—50%之间, 在高温和没有催化剂的情况下,通过烟道气流中产生的氨自由基与NOx反应;烟气中的氧参与反应,放热量大。
其他方法正在逐步淘汰出市场,不予介绍。
一、选择性催化剂还原烟气脱硝技术(SCR)是采用垂直的催化剂反应塔与无水氨,从燃煤燃烧装置及燃煤电厂的烟气中除去氮氧化物(NOx)。
具体为采用氨(NH3)作为反应剂,与锅炉排出的烟气混合后通过催化剂层,在催化剂层,在催化剂的作用下将NOx还原分解成无害的氮气(N2)和水(H2O)。
该工艺脱硝率可达90%以上,NH3逃逸低于5ppm,设备使用效率高,基本上无二次污染,是目前世界上先进的电站烟气脱硝技术,在全球烟气脱硝领域市场占有率高达98%。
二、SCR烟气脱硝技术工艺原理4NH3+4NO+O2->4N2+6H2O8NH3+6NO2->7N2+12H2O三、SCR烟气脱硝技术工艺流程SCR反应器通常布置在燃煤和燃油电厂的固态排渣或液态排渣锅炉的烟气下游,位于锅炉出口和空气预热器之间,此时气体温度为300~4000C,是脱硝反应的最佳温度区间,一般利用氨作为反应剂,烟气在进入脱硝反应器之前,首先将NH3和空气的混合气体(氨气5%)导入,氨气由许多精密喷嘴均匀分配在烟气通道的横断面上,烟气由上向下流动,催化剂上表面保持一定的温度, NOx在催化剂表面和氨气反应生成N2和H2O,而作为空气组成部分的N2和H2O对大气不会产生污染。
水泥炉窑选择性催化还原脱硝技术随着我国工业的发展,不可避免地伴随着大量的二氧化氮排放。
水泥炉窑是排放二氧化氮较大的工业生产设备之一。
为了减少排放,保护环境,保证人民健康,水泥炉窑选择性催化还原脱硝技术得到了广泛应用和推广。
一、水泥炉窑选择性催化还原脱硝技术简介水泥炉窑选择性催化还原脱硝技术(Selective Catalytic Reduction,SCR)是一种利用催化剂促进氮氧化物中的NOx转化成水和氮的技术。
该技术早在20世纪70年代就开始应用,但直到近几年,随着环保要求的提高以及SCR技术的不断进步,才得到了更广泛的应用。
二、技术原理SCR技术是一种催化反应,需要使用钝化层较薄、具有较高比表面积的氧化物作为催化剂。
SCR催化剂在一定温度范围内,可以将NOx与氨气发生化学反应,将其转化为无害的氮气(N2)和水(H2O)。
因此,SCR技术需要在氧化物催化剂的存在下,将氨气喷入含有NOx的烟气中,以使其进行化学反应。
三、应用现状SCR技术作为一种成熟、安全、可靠的脱硝技术,已经在我国的电力、钢铁、化工、水泥等多个行业得到了广泛应用。
根据不同排放标准的要求,在水泥行业中,部分地区和企业已经对水泥炉窑进行了SCR设备的投资建设和运行。
四、技术特点1、高效性SCR脱硝技术的脱除率可达到90%以上,这与其他技术相比更为高效。
2、稳定性SCR脱硝技术的稳定性较高,可以经受流量和质量波动较大的排放气体。
3、环保性水泥炉窑选择性催化还原脱硝技术能够很好地消除氮氧化物的排放,降低对环境的污染。
4、可靠性SCR系统采用自动化控制,可以实现自动清灰和自动检测功能,降低了系统的运行风险。
五、不足之处1、催化剂故障SCR技术是一种依靠催化剂催化作用来实现NOx转化的技术,因此催化剂的寿命问题是现实生产中需要考虑的问题。
2、氨泄漏氨是SCR脱硝技术中必不可少的物质,但其对人体有刺激性和腐蚀性,一旦氨泄漏将对人体和设备带来严重危害,同时还会污染环境。
水泥厂脱硝
水泥厂脱硝是指通过一系列的技术手段,将水泥厂烟气中
的氮氧化物(包括氮氧化物和一氧化氮)进行去除的过程。
脱硝的目的是降低烟气中的氮氧化物排放量,减少对大气
环境的污染。
水泥生产过程中,燃烧炉和煅烧炉产生的高温烟气中含有
大量的氮氧化物。
如果这些氮氧化物直接排放到大气中,
会对人体健康和环境造成一定的危害。
因此,水泥厂需要
采取脱硝技术措施,将烟气中的氮氧化物去除。
目前常用的水泥厂脱硝技术主要有选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)技术。
具体的脱硝过程如下:
1. SCR脱硝技术:在SCR脱硝技术中,将氨气或尿素溶液喷入烟气中,与氮氧化物发生催化还原反应生成氮气和水。
通常,SCR脱硝技术需要在烟气中添加催化剂,如钒、钼
或钼铜等。
这种技术可以高效地去除烟气中的氮氧化物。
2. SNCR脱硝技术:在SNCR脱硝技术中,通过在烟气中
喷射氨水或尿素溶液,利用高温条件下的非催化还原反应,将氮氧化物转化为氮气和水。
SNCR脱硝技术相对于SCR
脱硝技术更简单,但其脱硝效率较低。
需要注意的是,水泥厂脱硝技术的选择需要结合实际情况
和要求,包括烟气特性、排放标准、工艺条件、经济性等
方面进行综合考虑。
此外,脱硝过程还需要对脱硝剂的储存、供应和废水处理等进行合理设计和管理。
水泥窑炉脱硝方案引言随着环境保护意识的增强,对空气污染物的控制要求也越来越严格。
水泥生产过程中,窑炉排放的氮氧化物是主要的大气污染物之一。
因此,采取有效的脱硝措施是水泥生产企业必须面对的问题。
本文将介绍一种水泥窑炉脱硝方案,以减少氮氧化物的排放。
氮氧化物的来源及影响氮氧化物(NOx)是由燃烧过程中的高温氧化反应产生的一类无机气体。
在水泥生产过程中,主要来源有三个:煤粉燃烧产生的NOx,窑炉燃烧产生的NOx以及矿石中的氨产生的NOx。
NOx的排放对人体健康和环境均存在危害,会导致空气污染和酸雨的形成。
脱硝技术概述水泥窑炉脱硝技术主要包括选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)两种常用的方法。
选择性催化还原法(SCR)SCR技术主要通过在窑炉尾部增加催化剂,使NOx与还原剂(一般为氨水或尿素溶液)在催化剂表面发生反应,生成氮气和水。
这种方法的优点是脱硝效率高,适用于高浓度NOx的排放源。
同时,该方法还可以与脱除PM(颗粒物)和SOx (二氧化硫)的设备相结合,实现脱硝、脱硫和脱除PM的一体化。
选择性非催化还原法(SNCR)SNCR技术主要通过在窑炉尾部喷入还原剂(一般为氨水),将NOx与还原剂在高温条件下直接反应,生成氮气和水。
这种方法的优点是设备简单、投资低、适用于低浓度NOx的排放源。
但是,SNCR技术的脱硝效率相对较低,受炉温和氨水喷入位置的影响较大。
水泥窑炉脱硝方案根据水泥窑炉的实际情况和排放要求,我们推荐采用SCR技术作为水泥窑炉脱硝的主要方案。
以下是具体的操作步骤:1.安装SCR装置:在窑炉尾部增加SCR装置,包括催化剂层和还原剂喷射系统。
2.检测和调整催化剂层:在使用前,需要检测和调整催化剂层的厚度和分布情况,以确保催化剂的正常工作。
3.准备还原剂:根据窑炉的 NOx 排放浓度及设计要求,准备适量的还原剂。
常用的还原剂包括氨水和尿素溶液。
4.控制还原剂喷射量:根据窑炉工况和制定的脱硝方案,控制还原剂的喷射量和喷射位置。
水泥窑炉烟气SCR脱硝技术的现状分析水泥生产是中国工业的重要组成部分,而水泥生产中窑炉烟气所排放的氮氧化物(NOx)是造成环境污染的重要原因之一。
为了降低窑炉烟气中的NOx排放,SCR(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原)技术被广泛应用于水泥窑炉烟气治理中。
本文将对水泥窑炉烟气SCR脱硝技术的现状进行分析,并探讨其发展趋势和面临的挑战。
一、技术原理SCR脱硝技术是将氨水作为还原剂,通过催化剂催化反应与烟气中的NOx发生化学反应,将NOx转化为N2和H2O,从而实现烟气中NOx的去除。
SCR脱硝技术具有高效、可靠、适应性强等优点,成为了水泥窑炉烟气治理的重要手段。
二、技术应用现状目前,水泥窑炉烟气SCR脱硝技术在中国得到了广泛应用,大部分水泥企业都进行了SCR脱硝技术改造,并取得了显著的效果,NOx排放显著降低,符合国家排放标准要求。
经过多年的发展,国内对SCR脱硝技术已经有了一定的理论积累和工程实践经验,SCR催化剂和脱硝系统的性能和稳定性都得到了不断提高。
三、技术发展趋势1. 降低成本:目前SCR脱硝技术在水泥窑炉烟气治理中虽然效果显著,但成本较高。
未来的发展趋势是不断降低SCR脱硝系统的投资和运行成本,提高其经济性。
2. 优化催化剂:继续研究开发更加高效的SCR脱硝催化剂,提高其活性和稳定性,延长催化剂的使用寿命。
3. 节能减排:结合其他脱硝技术,如SNCR技术,实现对窑炉烟气的多层次脱硝,达到更好的节能减排效果。
4. 智能化控制:对SCR脱硝系统进行智能化控制,提高操作的精准度和稳定性,确保系统的可靠运行。
四、技术面临的挑战1. 催化剂寿命:因水泥生产的特殊工艺特点,SCR催化剂容易受到灰尘、硫等物质的腐蚀,导致寿命缩短,对催化剂的稳定性和耐久性提出了更高的要求。
2. 操作维护:SCR脱硝系统需要进行定期的清灰、更换催化剂等维护工作,而水泥生产一般都是连续生产,这对系统的运行和维护提出了较高要求。
水泥厂脱硝应用技术简述摘要:我国水泥产量多年位居世界首位。
在生产水泥熟料的过程中,氮氧化物排放量大,脱硝势在必行。
目前,大多数水泥企业脱硝都采用SNCR 技术,但由于存在污染转嫁、成本高、氨逃逸等问题,关于最佳脱硝技术的争议一直存在。
本文简要介绍了水泥厂氮氧化物的生成机理。
介绍了水泥厂常用的SNCR 和SCR脱硝技术,重点对SNCR的技术特点进行了阐述。
关键词:水泥厂;脱硫技术;SNCR引言SNCR脱硝技术在在国外水泥炉窑脱硝得到了广泛应用,被认为是目前可用于水泥工业的最好技术,可实现高达85% 以上的脱硝效率。
因此成熟的SNCR 脱硝技术在我国水泥行业应用推广,将极大推动我国水泥行业脱硝进展,以实现水泥行业“十二五”脱硝消减控制目标。
一、我国水泥行业氮氧化物污染现状与产生机理(一)水泥行业氮氧化物污染现状氮氧化物(NOx)是空气污染物之一,对人体健康、生态系统和建筑设施都有直接和潜在的危害。
目前,我国拥有水泥企业近5000 家,产量已连续多年位居世界首位。
2010 年全国累计水泥总产量18.7 亿吨,其中,新型干法水泥比重达到80 %。
根据国家发改委的数据,截至2010 年年底,采用国内技术和装备建设的新型干法水泥生产线已经达1300 多条,日产4000 吨、5000 吨水泥生产线占60 %左右,总计800 多条生产线。
水泥熟料煅烧是水泥生产的主要工艺过程,在煅烧过程中产生大量NOx 污染物。
根据德国近30 年的监测,水泥回转窑废气NO 的排放浓度在300~2200mg/Nm3 之间,每吨熟料约产生NOx 1.5~1.8 kg。
图1 是水泥行业近几年氮氧化物的排放情况。
由图可知,氮氧化物的排放呈逐年递增的趋势,水泥行业氮氧化物的排放量已成为仅次于火力发电、汽车尾气排放之后的第三排放大户。
因此,推进水泥行业的氮氧化物控制技术势在必行。
(二)水泥行业氮氧化物产生的机理水泥熟料煅烧过程中的氮氧化物,根据产生机理的不同可以分为三种类型:燃料型NOx、热力型NOx 和瞬时型NOx。
水泥窑脱销技术简介2013年5月19日星期日上传(来自武汉理工大学材料学院)摘要:水泥窑烟气脱硝任务已提上日程。
本文从水泥生产中NO X的形成出发,论述了多种脱硝技术,为我国在“十二五”期间展开水泥行业氮氧化物减排治理工作提供参考。
关键词:水泥窑炉,脱销技术氮氧化物SNCR、SCR背景“十二五”期间,NO X首次列入约束性指标体系,总排放量要削减10%。
在我国,水泥行业氮氧化物的排放已是居火力发电、汽车尾气排放之后的第三排放大户。
2010年底,工业和信息化部《关于水泥产业节能减排的指导意见》中提出,到2015年年底,全国水泥工业的NO X排放量要比2009年减少25%。
我国现行的水泥工业环保标准(GB 4915-2004)对NO X排放限值是800mg/m3,预计随着国家对NO X排放控制日益严格和脱硝技术的发展,水泥行业的NO X排放标准将趋于更加严格。
1水泥窑炉NO产生的机理X水泥窑尾气中NO X主要成分为NO何NO2,其中NO占据90%以上,主要来源为燃料型NO X和热力型NO X。
1.1热力型NOX空气中的N2在高温条件下被氧化为NO X即生成热力型NO X。
在水泥回转窑内必须提供高温、过量空气等气氛,以确保水泥熟料煅烧品质,而在此高温、富氧环境为热力型NO X 的生成提供了合适的条件。
烟气在回转窑内停留的时间越长,回转窑内烟气温度越高,热力型NO X生成越多。
1.2燃料型NOX燃料中的含氮氧化物被氧化成燃料型NO X,此类NO X主要再分解炉和预热器等温度低于1200℃区域生成。
据文献报道,燃料型NO X生成约有60%左右的燃料N被转化为燃料型NO X。
1.3原料型NOX煅烧水泥的原料主要成分为石灰石,另有黏土、沙石等,不同原料中含氮量由20×10-6~100×10-6不等。
原料型NO X主要在温度窗口为300~800℃内生成。
带与分解炉或预热器的窑型,较之其他传统窑型,熟料产量大,生成的原料型NO X较少。
1.4快速型NOX在还原气氛下燃料相对过量,过量的燃料中的CH自由根与助燃空气中的N2快速反应生成快速型NO X。
快速型NO X生成速度快,受烟气温度影响较小,主要在还原、富燃料区生成。
只有在所生成的NO X总量较低时才考虑快速型NO X的生成。
对于水泥窑,由于生成800~1300mg/m3的高NO X浓度,快速型NO X可忽略。
在所生成的NO X中热力型NO X占据主导,其次为燃料型NO X和物料型NO X。
热力型NOX主要在高于1400℃的回转窑内生成,燃料型NO X主要在温度较低的分解炉或预热器内生成,物料型NO X则在300~800℃温度更低区域生成。
2水泥窑炉NOX控制技术根据NO X的生成机理,针对NO X的控制技术主要分为两类,一类是对燃烧过程进行控制,降低NO X的生成,另一类对燃烧过程进行控制,降低NO X的生成,另一类对针对已经生成的NO X采取脱除措施。
2.1降低烧成温度NO X的形成与烧成温度有很强的相关性,实验表明燃烧温度从1550℃起,到1900℃以指数次方急剧上升,特别是在1750℃后几乎是直线上升,而水泥窑的火焰温度峰值就在这个区间。
因此,要降低NO X的生成,就必须控制好火焰温度,最好是降低火焰温度:既降低火焰温度,又要保证熟料的烧成,就必须降低熟料的烧成温度。
降低熟料烧成温度的措施:①合理平衡配料方案,在保证熟料质量的情况下,适当提高生料的易烧性。
②加入一定量的矿化剂,降低物料的最低共熔点,从而降低烧成温度。
2.2分级燃烧自还原(1)按温度分级,把不需要高温烧成的那部分煤放在窑头以外去烧,以减少NO X的产生,现在的窑外分解窑就是这种天然的工艺,所以它比先前传统的回转窑排放的NO X要少。
(2)按气氛分级,现在还原气氛中还原窑内高温形成的NO X,后在富氧气氛中把窑外媒燃尽,这项工作可以在分解炉内完成,早期的DD型分解炉就有这种功能。
具体根据分解炉的现场特点,将分解炉分为主还原区、弱还原区、完全燃烧区。
主还原区设在分解炉的下锥部,对过剩空气不多的窑尾废气,不给三次风的情况下再给一部分煤,使其形成更浓的还原气氛,实现对窑尾废气中NO X的部分还原。
弱还原区设在中部,将剩余的分解炉用煤全部加入,但分解炉用三次风却不给全,在保证煤粉燃烧的情况下形成较弱的还原气氛,进一步还原窑尾废气,减少分解炉燃烧中的NO X形成。
完全燃烧区设在分解炉的上部,在不给煤的情况下,将剩余的三次风补入,以确保煤粉在富氧条件下燃尽。
空气分级技术如图所示。
目前,全世界新建设的水泥熟料生产线中主要以采用TDF低NOX、TFT低NOX、Pycolon-R low NOX炉等结构原理的分解炉为主,长期连续运行,分级燃烧脱销效率一般可达到15%~30%的水平。
分级燃烧不增加熟料的成本,不影响熟料的质量,是一种值得推广的低成本脱销技术。
2.3选择性非催化还原(SNCR)选择性非催化还原技术,是目前水泥行业主推的脱硝手段。
是在合适的窗口温度喷入脱硝剂氨水或者尿素,以此还原烟气中的NO X。
SNCR 系统由还原剂储槽、多层还原剂喷入装置和与之匹配的控制仪表组成。
SNCR 技术就是把含有NH3基的还原剂喷入炉膛温度为800~1100o C的区域,还原剂迅速分解成NH3并与烟气中的NOx(在煤粉炉内绝大部分以NO 的形式存在)进行SNCR 反应生成N2。
常用的还原剂是氨水和尿素,采用NH3作为还原剂,在温度为900℃~1 100℃的范围内,还原NOx的化学反应方程式主要为:4NH3 + 4NO+ O2→4N2 +6H2O4NH3 + 2NO+ 2O2→3N2 +6H2O8NH3 + 6NO2→7N2 +12H2O而采用尿素作为还原剂还原NOx的主要化学反应为:(NH2 )2CO→2NH2 + CONH2 + NO→N2 + H2OCO + NO→N2 + CO22.3.1影响影响因素①温度窗口(温度区间)还原剂喷入炉膛后,若温度过低则反应速率过慢,几乎没有脱硝效果,从而造成NH3逃逸; 若温度过高,氧化反应占据主导地位,还原剂被氧化成NOx,反而增加NOx的排放量。
SNCR 脱硝反应只在一个狭窄的温度范围内有效,这一发生大量NOx快速减少的合适反应温度范围称为温度窗口。
NH3作还原剂时温度窗口在850℃~1 100℃之间,最佳脱硝温度集中在950℃附近。
对于尿素来说理想的温度范围是900℃~1 100℃,最佳脱硝温度集中在1 000℃。
对带预分解炉或预热器的回转窑来说,适合的温度窗口位于回转窑冷段的窑尾处、上升烟道以及旋风加热器组的中下部。
一般来说,分解炉的工况实际温度在850℃~1 000℃,所以在分解炉内注入位置选择区域较宽。
适当的喷射位置能保证很高的NOx还原效率,较快的反应速率且不易造成氨的泄漏。
实际上,温度窗口制约了喷入点位置的选择,而且也决定了还原剂在分解炉内的停留时间Polysius窑喷入点a——分解炉的还原区域,温度为930~990℃,SNCR脱硝最佳温度区域b——燃尽风喷入的氧化性气氛区域,即分解炉上部的出口烟道处,温度850~890℃c——烟室与最后一级旋风预热器之间的区域②氨氮摩尔比及氨逃逸率理论上讲,脱除1molNO X需1mol的氨或0.5mol的尿素;实际上喷入的还原剂部分被氧化为氮氧化物,另有部分未能与烟气中NO X充分混合等因素,使得喷入的还原剂稍过量于脱除的NO X。
过量的未反应氨,即逃逸氨,随烟气外排进入大气,也有少部分逃逸氨可能进入烧成的熟料系统中。
据文献,氨氮摩尔比为1.0~1.5,可实现60%~80%的脱硝效率;氨氮摩尔比为0.5时,脱硝效率约为40%,如果氨氮摩尔比降至0.2,由于喷入的氨被氧化,使得参与还原反应的氨极少,实际上没有达到脱除的目的,使得脱销效率为零;如果为了提高脱销效率,一味提高氨氮摩尔比,过多喷入还原剂,将使得部分还原剂以逃逸氨的形式排出烟囱,导致二次污染,亦有可能使得水泥熟料或水泥制品带有一定的刺激性味道。
参照火电厂SNCR脱硝的规范,氨逃逸不应超过10ppm,较为理想的情况,将氨逃逸率控制在5ppm 以内。
由于水泥生产线的烟气流畅模拟结果,温度窗口、喷射点等设计不同,会使得达到相同的脱硝效率,氨氮摩尔比有一定的差异性。
③还原剂在最佳温度窗口停留时间还原剂必须和NOx在合适的温度区域内有足够的停留时间,这样才能保证烟气中的NOx还原率。
使用NH3选择性还原NO 时所需的停留时间应在0. 1 ~10 s,有学者认为等认为脱硝反应在0. 3 s 左右就可以进行到一个比较高的水平。
从欧美地区水泥厂实施SNCR 脱硝经验来看,至少应保证0. 5 s 的停留时间,如果停留时间为1. 0s 以上,则SNCR 脱硝效果将得以改善。
④烟气组分烟气中的O2是引发SNCR 反应的一个必须条件,氧气的存在是NOx发生还原反应的关键。
实验发现将SNCR 系统的氧含量从2%提高到4%时,脱销效率并没有在数量级上受到影响。
脱硝过程中,高氧含量条件下的脱硝效率整体上低于低氧含量时,且可能导致NO X 排放量增加; 但高氧含量时脱硝反应可以在更低的温度发生,且有利于减少NH3泄漏。
添加CO 将使得脱硝曲线温度向低温方向偏移,导致脱硝效率将下降,NOX 排放增加。
有学者研究发现2. 75%的水蒸气添加量并不改变最佳脱硝温度,但拓展了温度窗口、提高了脱硝效率。
另有学者认为低温时,水蒸气浓度较低时,它是 NO 还原反应的促进剂,水蒸气浓度高时则成为脱硝反应的抑制剂。
目前主流的新型干法水泥生产系统,适合SNCR 反应的温度区间主要位于分解炉。
分解炉含有大量的 CaCO 3和 CaO 粉体,CaO 粉体对于 NH 3氧化有显著的催化作用2.3.2SNCR 脱硝技术对水泥熟料掺量及品质的影响国内由于SNCR 脱硝尚未正式启动,水泥行业的业主很关注实施SNCR 脱硝是否影响水泥熟料的产量及品质。
在欧美地区SNCR 应用于水泥行业已有15年之久,经实践证明未对水泥产量产生任何影响。
对预分解窑实施低NO X 燃烧器,由于降低分解炉处的温度,从而使得原料进入回转窑前分解率有所降低,会对水泥熟料产量产生一定的影响。
而通过SNCR 技术进行NO X 的脱除,未对原料产生任何影响,不降低其产量。
2.3. 3 SNCR 脱硝的优点(1)系统简单:不需要改变现有窑炉的设备设置,而只需在现有的分解炉的基础上增加氨或尿素储槽,氨或尿素喷射装置及其喷射口即可,系统结构比较简单;(2)系统投资小:相对于SCR 的大约40美元kW ~1 ~~60美元kW ~1的昂贵造价,由于系统简单以及运行中不需要昂贵的催化剂而只需要廉价的尿素或液氨,所以SNCR 大约5美元kW -1 ~10美元kW -1的造价。