【文章內(nèi)容簡介】 還原劑消耗、霧化介質(zhì)消耗催化劑消耗、還原劑消耗、霧化介質(zhì)消耗占地空間需要還原劑制備系統(tǒng)占地催化劑再生及催化劑反應、還原劑制備系統(tǒng)需要空間大催化反應占地略小占地中等投資額度約相當于SCR系統(tǒng)投資的2530%投資較高約相當于SCR系統(tǒng)投資的5060%脫硝水平150500mg/Nm3(10%O2）100500mg/Nm3(10%O2）100500mg/Nm3(10%O2）經(jīng)濟脫硝運行水平水泥行業(yè)煙氣脫硝以SNCR為主大型火力發(fā)電為主，水泥廠采用少尚沒有成功案例工程SNCR煙氣脫硝技術(shù)具有經(jīng)濟實用的特點，雖然受到反應溫度、混合等因素的制約。但它具有系統(tǒng)容易加工無停工期，所占空間小，與其他脫硝設(shè)備兼容性升級性能好，運行管理方便等突出特點，SNCR系統(tǒng)的建設(shè)快、投資經(jīng)濟、運行管理靈活、脫硝成本相對低廉等優(yōu)勢。因此，我們推薦水泥廠選擇選擇性非催化還原技術(shù)（SNCR）。(4) 各種不同還原劑使用特性比較見下表：特性比較液氨氨水尿素備注毒性高低無設(shè)備成本高中中脫硝效率高（6088%）高（6088%）中（3050%）藥品單價低高中噸熟料藥品成本低中高人工成本中低高占用空間小小大操作復雜復雜方便較復雜反應溫度870℃870℃1000℃對分解爐溫度影響小小大安全防護安全防護設(shè)備要求很高仍需安全防護設(shè)備毋須安全防護設(shè)備SNCR系統(tǒng)中，采用尿素、氨水作為還原劑時，其運行的特性是不一樣的，并對脫硝的效率、氨逃逸產(chǎn)生一系列的影響。尿素SNCR系統(tǒng)和氨水SNCR系統(tǒng)，還原劑噴射至爐膛后的示意圖：尿素溶液與氨水溶液爐膛內(nèi)噴射示意圖圖中給出了尿素溶液與氨水溶液噴入爐膛內(nèi)的示意圖。可以清楚發(fā)現(xiàn)，由于尿素溶液具有一個固體的核，外層是被水分子包裹，在高溫下，水分子先蒸發(fā)，然后尿素顆粒再分解成氨基，氨基再和煙氣中的氮氧化合物進行反應，生成氮氣和水。而氨水溶液則是水與氨充分混合，反應更加直接，氨水溶液噴入爐膛的一瞬間還原反應就會開始。上述對比可知，尿素溶液通常對爐膛內(nèi)能量損耗高于氨水，并且反應復雜。當煙氣溫度較低的時候，尿素所需要的停留時間很難得到滿足，影響系統(tǒng)脫硝效率及增加氨逃逸。效率比較：下圖為煙氣溫度為900℃的條件下，我們作出的分別以尿素、氨水作為還原劑的脫硝效率。 900℃工況下尿素與氨水的脫硝效率對比圖圖中的橫坐標是氨氮摩爾比，縱坐標是氮氧化合物脫除效率。根據(jù)圖中的結(jié)果，顯然可以得出以下結(jié)論：黃色的是尿素作為還原劑的脫除效率，在氨氮摩爾比為1的時候，氮氧化合物脫除效率為25%～40%；，氮氧化合物脫除效率為38～55%。要達到更高的效率，就要提高氨氮比，這樣氨的逃逸率也隨之增加。藍色的是以氨水作為還原劑的脫出效率，在氨氮摩爾比為1的時候，氮氧化合物的脫除效率為48～80%；，氮氧化合物的脫除效率為75%～95%；在同等的氨氮摩爾比的條件下，氨水作為還原劑的效率比尿素作為還原劑的效率要高25%～30%。綜上所述，選擇性非催化還原技術(shù)（SNCR）以氨水為還原劑較合理，因為液氨安全防防要求很高，我們一般較難實現(xiàn)，而氨水與尿素相比，雖然其仍需安全防護，但他有操作方便、占地面積少、脫硝效率高、運行成本較低的優(yōu)點，所以我們建議以氨水為還原劑，氨水的常用濃度有17%、20%、25%,濃度高，效率高，所需的氨水少。第四章 脫硝工程技術(shù)方案 生產(chǎn)線本底NOx排放濃度現(xiàn)有生產(chǎn)線尾氣處理主要解決粉塵問題，沒有脫除氮氧化物的作用。因此，在國家標準的NOx排放量計算方法下，采用廢氣總管的實測資料作為評估生產(chǎn)線氮氧化物排放指標可滿足工程應用精度要求。依據(jù)業(yè)主提供的資料對4600t/d水泥熟料生產(chǎn)線的氮氧化物排放指標匡算如下，作為本可行性研究報告脫硝基準資料采用。氧化物排放水平在預熱器出口處～950mg/Nm3(%O2)，C1出口煙氣量約40萬（標況風量）（Nm3/h)，以實測為準。說明O2NOxNOx氮氧化物排放水平%ppmmg/Nm3(%O2)kg NO2/hkg NO2/高限3463950380低限3500626250平均值3695870348從資料上分析，本項目依托的1條4600t/d水泥熟料生產(chǎn)線的氮氧化物水平（950mg/Nm3(10%O2））略高于原《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》（GB49152004）對水泥工業(yè)的NOx排放規(guī)定了800mg/Nm3(10%O2）的排放限值；更大于2014年3月1日起執(zhí)行的《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》（GB49152013）400mg/Nm3(10%O2）的排放要求。進行脫硝技術(shù)改造勢在必行。 本項目的脫硝技術(shù)方案本項目設(shè)計目標排放濃度：小于400mg/Nm3(%O2)。滿足現(xiàn)有排放標準。本技術(shù)方案擁有良好的適應性，無需增加設(shè)施，可滿足小于等于300mg/Nm3(%O2)排放要求。我公司投入了大量的人力、物力、資源，開發(fā)降低自己水泥窯氮氧化物排放技術(shù)及成套設(shè)備，取得了良好效果，瀘州賽德水泥有限公司降低氮氧化物排放的技術(shù)方案是：選擇性非催化還原技術(shù)（SNCR）。將氨水在一定的條件下與煙氣混合反應，降低系統(tǒng)NOx排放，確保在低成本的狀態(tài)下，可實現(xiàn)系統(tǒng)的NOx減排目標。降低氮氧化物排放措施見下表：主要措施排放水平減排比例mgNOx/(Nm3,10%O2)初始排放濃度950選擇性非催化還原技術(shù)40060%選擇性非催化還原技術(shù)30070% SNCR技術(shù)方案(1) 技術(shù)方案介紹氨水運輸?shù)綇S后卸入儲存系統(tǒng)，經(jīng)調(diào)配后，通過泵送入霧化控制系統(tǒng)，按照霧化控制要求比例調(diào)節(jié)霧化分散介質(zhì)，通過各霧化噴槍的壓力、流量的調(diào)配保證還原劑在于預分解系統(tǒng)的良好分散。霧化控制系統(tǒng)依據(jù)檢測系統(tǒng)的煙氣信號，按照設(shè)定的控制程序進行霧化噴射工況的優(yōu)化選擇。在噴射位置選擇及噴槍的布置方式上，首先要滿足脫硝反應的溫度要求，同時也必須兼顧與分解系統(tǒng)燃料燃燒的影響以及氮氧化物還原區(qū)域內(nèi)流場分布對霧化分散效果的直接作用，通過優(yōu)化噴槍的空間布置關(guān)系，并保證噴入還原劑在高溫條件的足夠反應時間，提升脫硝的反應進行程度，實現(xiàn)脫硝成本的經(jīng)濟化配置。具體工藝流程圖見下圖：瀘州賽德水泥有限公司4600t/d熟料新型干法水泥生產(chǎn)線SNCR脫硝系統(tǒng)工程可行性研究報告我公司SNCR系統(tǒng)主要設(shè)備都進行模塊化設(shè)計，主要有儲存系統(tǒng)，氨水濃度調(diào)配系統(tǒng)、空氣流量調(diào)配系統(tǒng)以及溶液噴射系統(tǒng)組成。SNCR系統(tǒng)主要指令自變量是流量、噴射系統(tǒng)壓力等指標。依據(jù)窯系統(tǒng)產(chǎn)量、排放濃度等系統(tǒng)參數(shù)，通過控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)流量、壓力等操作指標實現(xiàn)氮氧化物排放的減排。氨水儲存系統(tǒng)氨水流量和空氣流量調(diào)配系統(tǒng)噴射系統(tǒng)分解爐儲氣罐控制室信號(2) SNCR的主要設(shè)備表設(shè)備清單（以20%/25%氨水為還原劑的SNCR系統(tǒng)）見下表：序號工程規(guī)范單位數(shù)量備注以20%氨水為還原劑SNCR系統(tǒng)一主體設(shè)備1氨水輸送泵 臺1材質(zhì): SUS3041)流量20m3/h，揚程35m國內(nèi)知名品牌2噴射泵 （1用1備）臺2材質(zhì): SUS3041)流量4m3/h，揚程150m國內(nèi)知名品牌3儲氨罐臺2SJEF1)材質(zhì)：SUS304使用壽命10年 2)規(guī)格：50m34霧化噴淋系統(tǒng)套8日本進口品牌1)霧化效果：霧滴顆粒在30～70μmKAM27*8702)耐酸堿、高耐熱溫度1200℃5壓縮空氣儲氣罐臺1SJEF1)容積3m3 ，6空氣流量調(diào)配柜臺1SJEF7噴射柜臺2SJEF8連接管件及閥門批1浙江鋼一等同級別品牌材質(zhì)：氨水輸送管道SUS304，壓縮空氣及水輸送管道Q235.10五金零配件及管道保溫式1二電控柜及配電 套11)材質(zhì)：SS41 2mmt2)就地控制柜型式:戶外雙層防水型3)箱體油漆采烤漆處理4)電源: 3∮/380V/50HZ5)主要元器件為進口品牌（施耐德）6)變頻器臺2ABB7)電磁流量計上海飛卓等國內(nèi)知名品牌8)型渦街流量傳感器國內(nèi)知名品牌9)壓力表國內(nèi)知名品牌10)壓力變送器ABB11)電動執(zhí)行器國內(nèi)知名品牌12)電氣控制柜系統(tǒng)國內(nèi)知名品牌13)磁翻板液位計國內(nèi)知名品牌14)就地儀表等國內(nèi)知名品牌15)其他配線批1三脫硝房式1 1)材質(zhì)：半敞開式鋼構(gòu)，彩鋼板封頂罐區(qū)四周設(shè)有混凝土圍堰及排水溝。2)規(guī)格：L15M*3)含平臺、扶梯按需4)含消防噴淋系統(tǒng)及洗眼器、防雷接地四備品及運雜式1 (3) 不同基準工況下SNCR系統(tǒng)的運行比較本技術(shù)方案是先通過工藝操作、技改以及實施分級燃燒盡最大的可能降低氮氧化物，以達到降低運行成本的目的，同時配合選擇性非催化還原技術(shù)（SNCR），以較少的運行成本可以達到環(huán)保要求。在分級燃燒運行與否的條件下，SNCR系統(tǒng)的主要消耗品指標如下：序號項目指標備注1熟料生產(chǎn)線規(guī)模5000t/d2熟料產(chǎn)量（標定）3煙氣量（標定）40萬Nm3/h4噴入點溫度850℃～970℃5煙氣初始NOx濃度950mg/Nm3SNCR降到400mg/Nm38煙氣脫硝后NOx濃度400mg/Nm39氨水使用量～540kg/h20%濃度SNCR降到300mg/Nm311煙氣脫硝后NOx濃度300mg/Nm312氨水使用量～700kg/h20%濃度(4) 管道及閥門材料本工程脫硝配套管道均按以下要求：本工程中的工藝物料，根據(jù)物性及工藝要求，管道選用管材主要為不銹鋼無縫鋼管，其他管道閥門和壓縮空氣及相關(guān)輔材為碳鋼材質(zhì)。 工程總平面布置方案根據(jù)建設(shè)場地的地形地貌特征及總平面布置原則，煙氣脫硝工程還原劑儲罐集中布置于靠近窯尾地區(qū)?？偟膩碚f，總平面布置工藝流程合理，物料流向順暢、短捷，廠區(qū)交通便利，功能分區(qū)明確；合理利用場地條件，總平面布置緊湊、完善；工廠的整體布局美觀大方。 電氣本工程為配套新型干法水泥線的煙氣脫硝系統(tǒng)，項目所需電源、供配電系統(tǒng)由水泥生產(chǎn)線的生料磨窯尾電氣室供給。 自動化控制SNCR公用系統(tǒng)部分采用獨立的PLC控制系統(tǒng)，能實現(xiàn)爐內(nèi)噴射還原劑及SNCR供用系統(tǒng)配料的自動控制，并保證脫硝系統(tǒng)能跟隨運行負荷變化而變化。使脫硝系統(tǒng)長期、可靠的安全運行。為了保證系統(tǒng)的可靠性和提高性價比，分解爐的SNCR噴射系統(tǒng)可納入水泥生產(chǎn)線的DCS控制系統(tǒng)中，因此水泥生產(chǎn)線的SNCR噴射系統(tǒng)采用一個遠程I/O站，DCS系統(tǒng)CPU仍采用原有DCS的CPU，工作站及系統(tǒng)軟件也采用原有設(shè)備。在氨水卸車及儲存站采用一套PLC控制系統(tǒng)進行集中監(jiān)視和控制。在輔助系統(tǒng)控制室內(nèi)以彩色CRT/鍵盤作為主要的監(jiān)視和控制手段，同時預留與水泥線DCS控制系統(tǒng)的通訊接口，方便在中央控制室進行監(jiān)視和操作。在正常工作時，每隔一個時間段記錄燃燒系統(tǒng)及SNCR運行工況數(shù)據(jù)，包括熱工實時運行參數(shù)、設(shè)備運行狀況等。當故障發(fā)生時系統(tǒng)將及時記錄故障信息?，F(xiàn)場操作員終端可存儲大量信息，自動生成工作報表及故障記錄，存儲的信息可通過查詢鍵查詢。 給水和排水本工程為配套新型干法水泥線的煙氣脫硝系統(tǒng)，項目給水和排水系統(tǒng)等均納入現(xiàn)有水泥生產(chǎn)線。 建筑及結(jié)構(gòu) 設(shè)計條件和依據(jù)(1) 工程地質(zhì)條件：建設(shè)場地未做工程地質(zhì)初勘，在施工圖設(shè)計之前必須補充工程地質(zhì)勘察。目前所有建構(gòu)筑物均按天然基礎(chǔ)考慮。(2) 地震狀況：場地地震基本烈度為6度。(3) 本工程采用的國家現(xiàn)行建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)