天津院脱硝技术简介.doc

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1、脱硝技术介绍降低水泥窑NOx排放技术介绍1.排放水平和控制目标估算现行国家标准《水泥工业大气污染物排放标准》GB4915-2004中新建生产线NOx排放标准为800mgNO2/（Nm3@10%O2）。2010年11月16日中华人民共和国工业和信息化部发布的工原[2010]第127号《水泥行业准入条件》第五章（二十条）环境保护中“对水泥行业大气污染物实行总量控制，新建或改扩建水泥（熟料）生产线项目须配置脱除NOx效率不低于60%的烟气脱硝装置。”依据现有的水泥窑NOx排放现状估计，若没有采取技术措施，大部分水泥企业排放的NOx都会超过800m

2、gNO2/（Nm3@10%O2）。按工信部的要求脱硝装置效率不低于60%，即从800mgNO2/（Nm3@10%O2）降低至~320NO2/（Nm3@10%O2）的排放水平，必须具有高效的技术措施。2.天津院降低水泥行业氮氧化物排放技术天津水泥工业设计研究院有限公司利用国家高新技术产业计划“863”项目技术研究成果，开发降低水泥窑氮氧化物排放技术及成套设备，现场应用取得良好效果。天津院采用的降低NOx的技术思路是：首先，在窑头主燃烧器采用低NOx燃烧器，利用组织燃烧技术降低火焰燃烧过程中的温度不均齐性，控制热力氮氧化物因局部的高温而大量形成

3、，减少氮氧化物的形成量。其次，采用与生产兼容的分解炉分级燃烧技术，以最小的操作成本，尽可能的降低NOx在分解炉内浓度；第三，可在必要时采用选择性非催化还原技术，在高温废气中喷射氨水或尿素进一步降低NOx，以确保系统NOx指标小于320mg/Nm3，使总体技术经济指标最优化。1）分解炉采用助燃空气分级和燃料分解燃烧技术，利用助燃风的分级或燃料分级加入，降低分解炉内燃料NOx的形成，并通过燃烧过程的控制，还原炉内的NOx，从而实现系统的NOx减排，总的NOx减排10~30%；2）选择性非催化还原。将氨水或尿素等氨基物质在一定的条件下与烟气混合，

4、在不使用催化剂的情况下将氮氧化物还原成为无毒的氮气和水，实现系统的NOx减排>60%。天津水泥工业设计研究院有限公司脱硝技术介绍使用分级燃烧技术+选择性非催化还原技术联用，系统NOx减排水平达到>60%，并可降低运行成本。降低NOx排放的主要技术及目标主要脱硝措施排放水平减排比例mgNO2/（Nm3@10%O2）本底排放水平800分级燃烧技术640~72010~30%选择性非催化还原技术<320>60%助燃空气分级燃烧技术+选择性非催化还原<320>60%1.相关技术方案简介天津院自上世纪90年代以来一直致力于降低水泥预分解窑系统氮氧化物排

5、放技术的系统研究工作。采用低NOx燃烧器和分级燃烧技术对系统的工艺操作影响最小，基本不增加工程投资，对生产运行成本的增加也相应最小，因此是采用降低NOx排放的首选技术措施。1.1窑用低NOx燃烧器低NOx燃烧器具有降低NOx排放的效果。通过控制同轴层状射流群中心的回流烟气比例，可以调节含有绝大多数燃料氮的易挥发性组分的燃烧气氛，该燃烧器采用在层状射流群的中心通过环状缝和同心辐射分布板孔的中心风控制回流烟气进入挥发分燃烧区域的流量，有效的控制了燃料氮向氮氧化物的转化。在快速升温条件下，燃料中的氮主要进入挥发分中，挥发分在卷吸来的低氧已燃烧烟气

6、中进行缺氧燃烧，抑制了燃料氮形成氮氧化物。同时对燃烧器喷射口旋流强度进行优化设计的结构参数设计，使燃烧器的旋流数处于0.23～0.57之间，达到了在流场控制中最佳抑制氮氧化物形成的区域的要求。旋流叶片和外侧套筒之间适当留有间隙，通过丝杠系统可连续调节径向速度流量和轴向速度流量的连续变化，从而保证了在使用同一旋流叶片下旋流数变化达到连续可调。合理配置了不同通道之间的出口风速，使得火焰在整个圆周方向具有相当平均的湍流脉动分布，有利于抑制局部高温区域的出现，缩小了火焰额峰值温度和平均燃烧温度之间的偏差，有利于降低热力型氮氧化物的形成。通过提高出口

7、的喷射风速缩短了烟气在火焰锋面下游的停留时间也抑制了氮氧化物的形成。天津水泥工业设计研究院有限公司脱硝技术介绍1.1分解炉分级燃烧天津院分级燃烧技术是助燃空气分级燃烧，也是目前普遍使用的低氮氧化物燃烧技术之一。分风分级燃烧技术的基本原理为：将燃烧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在80%左右，燃料先在缺氧的富燃料条件下燃烧，使燃烧生成的一氧化碳与氮氧化物进行还原反应，以及燃料氮分解成中间产物(如NH、CN、HCN和NHx等)相互作用或与氮氧化物还原分解，抑制燃料氮氧化物的生成：2CO+2NO→2CO+N2NH+NH→

8、N2+H2NH+NO→N+OH在二级燃烧区（燃尽区）内，将燃烧用空气的剩余部分补充输入，成为富氧燃烧区。满足CO燃尽要求：天津水泥院的此项技术，已在近几年设计的新型干法水泥生产线