【正文】 。 熱力型 ： 空氣中的氮氣在高溫下氧化而生成，在溫度低于 1300℃ 時，幾乎不產(chǎn)生熱力型 NOx； 燃料型 ：燃料中含氮化合物在燃燒過程中進行熱分解，繼而進一步氧化而生成； 快速型 ： 燃燒時空氣中的氮和燃料中的碳氫離子團反應生成 ； 在這三種形式中，快速型 NOx 所占比例不到 5％ 。 經(jīng)過研究和時間， 目前所有的燃燒過程控制技術 所遵循的原則主要有 以下幾點。 降低過量空氣系數(shù)和氧氣濃度； 降低燃燒溫度，防止產(chǎn)生局部高溫區(qū)； 縮短煙氣在高溫區(qū)的停留時間。 目前主要的低 NOx 燃燒技術的效率不高，一般在 25%60%之間，效率一般 ，但 有投資省，改裝容易等優(yōu)點。 煙氣脫硝 技術 煙氣脫硝技術屬于末端控制技術 。目前通行的煙氣脫硝工藝大致可分為干法、半干法和濕法 3 類。其中干法包括選擇性非催 化還原法 ( SNCR) 、選擇性催化還原法 (SCR) 、電子束聯(lián)合脫硫脫硝法 。半干法有活性炭聯(lián)合脫硫脫硝法 。濕xx 縣茂田能源開發(fā)有限公司 旋窯 煙氣脫硝 項目建議書 8 法有臭氧氧化吸收法等。 （ 1） 選擇性催化還原法（ SCR） 在眾多的脫硝技術中，選擇性催化還原法（ SCR）是脫硝效率最高，最為成熟的脫硝技術。 1975 年在日本 Shimoneski 電廠建立了第一個 SCR 系統(tǒng)的示范工程，其后 SCR 技術在日本、歐洲和美國得到了廣泛應用。 近幾年在國內(nèi)應用也較廣泛。 主要原理：還原劑（ NH尿素）在催化劑作用下，選擇性地與 NOx反應生成 N2和 H2O。 4NH3+4NO＋ O2→4N 2+6H2O 4NH3+2NO2＋ O2→6N 2+6H2O 4NH3+6NO→5N 2+6H2O 4NH3+2NO2→3N 2+6H2O 反應原理如圖 1 所示： 圖 1 煙氣 選擇性催化 脫硝技術反應原理 xx 縣茂田能源開發(fā)有限公司 旋窯 煙氣脫硝 項目建議書 9 圖 2 煙氣選擇性非催化脫硝技術流程圖 （ 2） 選擇性非催化還原法（ SCR） 80 年代中期 SNCR 技術在國外研發(fā)成功。 選擇性非催化還原法亦稱噴氨法（ SNCR），是在無催化劑存在條件下向爐內(nèi)噴入還原劑氨或尿素，將 NOx 還原為 N2和 H2O； 4NH3+4NO＋ O2→4N 2+6H2O；還原劑噴入鍋爐折焰角上方水平煙道（ 900℃ ～ 1000℃ ），在 NH3/NOx 摩爾比 2～ 3 情況下，脫硝效率 30％～ 40％；特點： 投資小， 運行費用低， 工藝不需催化劑；對溫度的依賴性強 ，當鍋爐變負荷時將調(diào)整還原劑的噴射位置 ；同等脫硝率的情況下，該工藝的 NH3 耗量要高于 SCR 工藝 ，且難以保證 反應溫度和停留時間。 （ 3） 濕法脫硝 濕式絡合吸收法是用水或酸、堿、鹽的水溶液來吸收廢氣中的氮氧化物。 按吸收劑 的種類可分為水吸收法、酸吸收法、堿吸收法、氧化 吸收法、吸收 —還原法及液相絡合法等，這些方法比較適合于硝酸廠尾氣（ NO2） 的吸收， 對于燃煤煙氣是不使用的。 金屬離子絡合吸收法 吸收效率高但吸收液難以循環(huán)利用； 氧化法與 FGD 工藝結(jié)合效率較高，但過程中有二次污染且吸收液無法循環(huán)使用 ；還原法（尿素法）效率高且產(chǎn)物可生成肥料，運行成本高 。 濕法目前技術不是很成熟，應用面較窄，且容易產(chǎn)生二次水污染問題，工業(yè)應用少。 （ 4） 電子束照射法 這類方法是利用高能電子撞擊煙氣中的 H2O、 O2 等分子，產(chǎn)生 O OH、O3等氧化性很強的自由基，將 NO 氧化成 NO2， NO2與 H2O 生成 HNO3，并與噴入的 NH3 反應生成硝氨化肥。根據(jù)高能電子的產(chǎn)生方法不同，這類方法有分為電子束照射法（ EBA）和脈沖電暈等離子體法 （ PPCP） ，脈沖電暈等離子體法目前仍舊處于試驗研究和較大規(guī)模中試階段仍舊有大量問題未解決 。 電子束照射法 主要特點是干化處理過程，不產(chǎn)生廢水廢渣，能同時脫硫脫硝，并可達到 90%以上的脫硫效率和 80%以上的脫硝率 ；系統(tǒng)簡單，操作方便，過程易于控制；對于不同煙氣和煙氣量的變化有較好的適應性和負荷跟蹤性；副產(chǎn)品為硫酸銨和硝酸銨混合物，可用作化肥；脫硫成本低于常規(guī)方法 ；但目前該方法處理的煙氣規(guī)xx 縣茂田能源開發(fā)有限公司 旋窯 煙氣脫硝 項目建議書 10 模仍舊偏小 ， 且 電子束發(fā)生器 昂貴 更換頻繁和不便。 電子束煙氣脫硫脫硝工藝流程圖見下圖 3。 圖 3 電子束照射脫硫脫硝流程圖 各 技術 對比 分析 表 1 煙氣脫硝技術性能對比表 方法 原理 技術特點 選擇性催化還原法 在特定催化劑作用下，用氨或其它還原劑選擇性地將 NOx還原為 N2和 H2O 脫除率高，被認為是最好的煙氣脫硝技術。投資和操作費用大，也存在NH3的泄漏。 選擇性非催 用氨或尿素類物質(zhì)使 NOx還原 效率不 太 高 約 4050%， 操作費用較xx 縣茂田能源開發(fā)有限公司 旋窯 煙氣脫硝 項目建議書 11 化還原法 為 N2和 H2O 低，技術已工業(yè)化。溫度控制較難，氨氣泄漏可能造成二次污染 電子束法 用電子束照射煙氣，生成強氧化性 OH基、 O原子和 NO2，這些強氧化基團氧化煙氣中的二氧化硫和 氮氧化物，生成硫酸和硝酸，加入氨氣，則生成硫硝銨復合鹽。 技術能耗高，并且有待實際工程應用檢驗。 濕法脫硝 先用氧化劑將難溶的 NO氧化為易于被吸收的 NO2，再用液體吸收劑吸收。 技術還不是很成熟，成本高，脫除率較高，但要消耗大量的氧化劑和吸收劑，吸收產(chǎn)物造成二次污染。 xx 縣茂田能源開發(fā)有限公司 旋窯 煙氣脫硝 項目建議書 12 7 水泥廠旋窯煙氣特征及工藝選擇 水泥廠 旋窯 水泥窯目前主要有兩大類，一類是窯筒體臥置（略帶斜度），并能作回轉(zhuǎn)運動的稱為回轉(zhuǎn)窯（也稱旋窯）；另一類窯筒體是立置不轉(zhuǎn)動的稱為立窯。水泥工業(yè)在發(fā)展過程中出現(xiàn)了不同的生產(chǎn)方法和不同類 型的回轉(zhuǎn)窯，按生料制備的方法可分為干法生產(chǎn)和濕法生產(chǎn)，與生產(chǎn)方法相適應的回轉(zhuǎn)窯分為干法回轉(zhuǎn)窯和濕發(fā)回轉(zhuǎn)窯兩類。 回旋窯特點是熱耗較高，生料易 于均化，成分均勻，塑料質(zhì)量較高，并且輸送方便，粉塵少。該公司使用的為新型干法回旋窯。 回轉(zhuǎn)窯窯體； 窯頭小車； 熱煙室； 冷卻筒； 窯頭鼓風機； 集塵室； 煙囪； 進料。 圖 4 回旋窯簡示 圖 旋窯 煙氣 由于旋窯使用的是煤粉做原料， 燃燒 會產(chǎn)生含硫、含氮 、含塵 煙氣，此外 煅燒水泥料的過程中 化學分解反應等過程 也會產(chǎn)生 粉塵。 燒成窯尾排放的 SO2主要由煤粉在窯內(nèi)燃燒產(chǎn)生，由于熟料生產(chǎn)過程中有吸硫作用，當窯內(nèi)溫度在 800～ 1000℃時，燃料燃燒所產(chǎn)大部分 SO2被物料中的氧化鈣和堿性氧化物吸收形成硫酸鈣及亞硫酸鈣等中間物質(zhì)。預分解窯由于物料與xx 縣茂田能源開發(fā)有限公司 旋窯 煙氣脫硝 項目建議書 13 氣體接觸充分，吸硫率可高達 98%以上，目前，國內(nèi) 建成投產(chǎn)的多條新型干法和產(chǎn)線驗收結(jié)果，也充分證明了新型干法窯的低 SO2 排放結(jié)果 ， SO2 排放濃度 32 mg/Nm3。 水泥廠排放的 NO2主要產(chǎn)生于窯內(nèi)高溫煅燒過程，其排放量與煅燒溫度、空氣含氧量和反應時間有關，窯內(nèi)煅燒溫度越高，氧氣濃度越大，反應時間越長，生成的 NO2氣體就越多。據(jù)工程可研及類比調(diào)查，其 NOx排放濃度約為 750 mg/m3。 回旋窯產(chǎn)生的粉塵濃度約 80 mg/m3。 據(jù)公司提供資料 該公司有兩個新型干法窯，共產(chǎn)生煙氣量約 53 萬 m3/h。 旋窯煙氣脫硝工藝選擇 由于 該公司新型干法旋窯產(chǎn)生的煙氣污 染物主要為 NOx， 且 SO2排放濃度 。較低。 煙氣特點是：煙氣量大，溫度高 （ 尾部煙氣溫度 450℃左右） ，粉塵濃度高，粉塵細且粘，比電阻高且含有酸堿氧化物等腐蝕性氣體。 處理本項目煙氣，目前 工業(yè)化應用最廣的兩種技術 SCR 和 SNCR 的 優(yōu)缺點比較如下表。 表 2 本項目 脫硝要求 與 工藝適用性 對比表 SCR SNCR 煙氣量大 適合 較 適合 溫度高 可使用高溫催化劑 適合高溫煙氣 粉塵濃度高 催化劑易堵塞 無催化劑， 適合 粉塵細且粘 催化劑易被粘附 無催化劑， 適合 含有酸堿氧化物 催化劑易中毒 無催化劑 ，適合 投資省 高 低 運行費用 高 低 占地面積 大 小 效率 7090% 40% 對水泥性能影響 無 小 該公司 旋窯煙氣濃度已經(jīng)小于 《 nn 市水泥工業(yè)大氣污染排放標準》 DB 比較 要求