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【正文】 廢料，運(yùn)行費(fèi)用低。 2） 、改造方便，在原有分解爐上合適位置安裝噴槍噴入氨水溶液即可，不需要對(duì)分解爐進(jìn)行大規(guī)模結(jié)構(gòu)性質(zhì)改造，建設(shè)周期短。也不需要改變水泥窯的常規(guī)運(yùn)行程序，該脫硝裝置的安裝對(duì)水泥窯的主要運(yùn)行參數(shù)不會(huì)造成顯著影響。 3）、對(duì)分解爐和水泥生產(chǎn)工藝基本無(wú)不良影響，改造使用后無(wú)需調(diào)整其他設(shè)備的運(yùn)行。 （ 2）、缺點(diǎn) 需要準(zhǔn)確控制反應(yīng)區(qū)內(nèi)的溫度，脫硝效率較 SCR法低，但能滿足達(dá)標(biāo)排放和總量控制的要求。 各種低氮氧化物排放技術(shù)的比較 各種低氮氧化物排放技術(shù)的比較必須綜合考慮脫硝效率和成本兩方面的因素。低氮氧化物 燃燒技術(shù)特點(diǎn)在于成 本低，系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，特別是對(duì)于老式鍋爐的改造方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。 SNCR法不需要催化劑，工藝流程簡(jiǎn)單，初始投資相當(dāng)于 SCR投資的一半。脫硝效率一般為 40%~70%。 SCR法可控制 90%的 NOx排放，在所有的脫銷技術(shù)中， SCR法是目前唯一可以使 NOx排放低于 100mg/Nm179。的工程化技術(shù)。 27 表 51 各種 NOx控制技術(shù)比較表 工藝名稱 低 NOx燃燒技術(shù) SCR脫銷技術(shù) SNCR脫銷技術(shù) NOx脫銷效率 /% 30~40 70~90 40~70 操作溫度 /℃ 800~1400 200~500 800~1100 NH3/NOx摩爾比 無(wú) ~ ~ 氨泄露 /ppm 無(wú) ＜ 5 5~20 總投資 低 高 中等 操作成本 低 中等 中等 目前，從世界范圍來(lái)看，除了采用低氮燃燒的水泥窯外，已實(shí)施的水泥廠脫銷工程，幾乎全部采用 SNCR脫銷技術(shù)。低氮燃燒和 SNCR脫銷是目前水泥行業(yè)脫銷的主流技術(shù)，是已投入運(yùn)行使用被證明的非常 成熟的煙氣脫銷技術(shù)。 SNCR技術(shù)在歐洲水泥工業(yè)已應(yīng)用 20多年，按照歐盟 IPPC指令，SNCR工藝被認(rèn)為是目前可用于水泥工業(yè)回轉(zhuǎn)窯上的最好的技術(shù)。被歐盟制定推廣使用，效果很好?，F(xiàn)代更有效的霧化控制模式，更精確的NOx測(cè)量技術(shù)可以更好地控制脫銷劑的噴入量和混合程度，可獲得更高更穩(wěn)定的脫銷效率。 建設(shè)方案確定 綜合考慮低氮燃燒技術(shù)、 SCR技術(shù)和 SNCR技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，因此 xxx水泥 xxxxx有限責(zé)任公司 決定對(duì) 2500t/d水泥孰料新型干法生產(chǎn)線水泥窯配套 SNCR脫銷裝置。 廢氣凈化規(guī)模確定 xxx水泥 xxxxx有限責(zé)任公司 現(xiàn)有 2500t/d水泥熟料新型干法生產(chǎn)線。 項(xiàng)目燒成窯運(yùn)行過程中 氮氧化物排放濃度 為 750mg/Nm3，煙氣量 28 按 109m3/a計(jì) ，運(yùn)行時(shí)間 7920h， 則 NOx排放量為 。本項(xiàng)目 擬采用 選擇性非催化還原煙氣脫硝工藝（ SNCR）進(jìn)行脫硝 ， 還原劑擬采用氨水， 脫 硝 效率 ≥ 60%，氮氧化物排放情況降為：排放濃度300mg/m排放量 。則氮氧化物排放濃度可以滿足 2021年 12月 27日環(huán)境保護(hù)部和國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布年實(shí)施的《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 （ GB49152021）的要求：“自 2021年 7月 1日起， 水泥窯及窯尾余熱利用系統(tǒng) NOx排放濃度限值為 400mg/Nm3”，而且氮氧化物減排量達(dá)到 ，大大改善了評(píng)價(jià)區(qū)大氣環(huán)境。 凈化程度與凈化效率的確定 xxx水泥 xxxxx有限責(zé)任公司 2500t/d水泥熟料新型干法水泥生產(chǎn)線，其 NOx排放濃度 750mg/m179。， 滿足 《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB49152021） 規(guī)定 ，即氮氧化物排放限值 800mg/m179。 隨著我國(guó) NOx排放量逐年遞增， 2021年 12月 27日環(huán)境保護(hù)部和國(guó)家質(zhì)量 監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布年實(shí)施的的 《 水 泥 工 業(yè) 大 氣 污 染 物 排 放 標(biāo) 準(zhǔn) 》（ GB49152021） ， 現(xiàn)有企業(yè) 2021年 6月 30年前仍執(zhí)行 GB49152021，自2021年 7月 1日起執(zhí)行表 1規(guī)定 ，即氮氧化物 排放限值 400mg/m179。 由于 xxx水泥 xxxxx有限責(zé)任公司 2500t/d水泥熟料新型干法水泥生產(chǎn)線 NOx的排放濃度扔較高，年排放量較大，對(duì)區(qū)域大氣環(huán)境造成一定的影響，不滿足現(xiàn)有環(huán)保形勢(shì)的要求。對(duì)該水泥熟料新型干法生產(chǎn)線配套脫硝工藝，符合《國(guó)家環(huán)境保護(hù)“十二五”規(guī)劃》、內(nèi)蒙古自治區(qū)人民政府《關(guān)于印發(fā)內(nèi)蒙自治區(qū)“十 二五”節(jié)能減排綜合性工作方案通的通知》、《水泥工業(yè)十二五發(fā)展規(guī)劃》和《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB49152021）對(duì)現(xiàn)有企業(yè) 2021年 7月 1日起執(zhí)行大氣污染物排放限值的要求。 29 綜上，本項(xiàng)目對(duì)水泥熟料新型干法生產(chǎn)線配套 SNCR脫硝設(shè)施后的NOx排放濃度只要低于 400mg/m179。脫硝前后的 NOx排放濃度對(duì)比見表52。 表 52 本項(xiàng)目脫硝項(xiàng)目前后 NOx排放濃度對(duì)比表 序號(hào) 2500t/d生產(chǎn)線 備注 1 改造前排放濃度 mg/m179。 750 環(huán)保驗(yàn)收?qǐng)?bào)告監(jiān)測(cè)數(shù)值 2 采取治理措施 SNCR脫硝 3 NOx減排率 ≥60% 設(shè)計(jì)效率 4 脫硝后排放濃度 mg/m179。 ≤300 設(shè)計(jì)值 5 GB49152021中 NOx排放標(biāo)準(zhǔn) 400 現(xiàn)有企業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)值 6 達(dá)標(biāo)情況 達(dá)標(biāo) SNCR 脫硝還原劑的選擇 脫硝還原劑主要有液氨、氨水和尿素，各種還原劑的優(yōu)缺點(diǎn)見表53。 表 53 脫硝催化劑的選擇對(duì)比表 序號(hào) 還原劑 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 1 液氨 反應(yīng)成本最低 蒸發(fā)成本最低 脫硝溫度范圍寬 儲(chǔ)存體積量小 氨站設(shè)計(jì)、運(yùn)行應(yīng)考慮安全問題 需要好的煙氣和還原劑 混合效果 2 氨水 較安全 脫硝溫度范圍寬 較高的蒸發(fā)能量 較高的儲(chǔ)存設(shè)備設(shè)計(jì) 運(yùn)輸費(fèi)用較高 3 尿素 安全 脫硝溫度范圍窄 更高的蒸發(fā)能量 較高的儲(chǔ)存設(shè)備設(shè)計(jì)，儲(chǔ)存容易板結(jié) 30 由于液氨存在較大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，目前水泥廠脫硝還原劑主要使用氨水和尿素。目前國(guó)內(nèi)一般沒有現(xiàn)成的 50%尿素溶液才夠，所以 需 購(gòu)買袋裝尿素自行配置成尿素溶液。由于尿素的溶劑過程中是吸熱反應(yīng)，在尿素溶液配制過程中需配制功率強(qiáng)大的熱源，以防尿素溶解后的再結(jié)晶。在北方寒冷地區(qū)的氣象條件下，該問題將會(huì)暴漏的 更 明 顯。 在整個(gè) SNCR脫硝工藝中，尿素溶液總是處于被加熱狀態(tài)。若尿素的溶解水和稀釋水的硬度過高， 在加熱過程中水中的鈣、鎂離子析出會(huì)造成脫硝系統(tǒng)的管理結(jié)垢、堵塞。由于 xxx水泥 xxxxx有限責(zé)任公司 分解爐的溫度在 1000℃以下，處于氨水 做還原劑的最佳反應(yīng)溫度區(qū)，適合利用氨水作為還原劑。若采用尿素做還原劑，由于反應(yīng)溫度低于尿素最佳反應(yīng)溫度，脫硝效率無(wú)法保證。 因此，本項(xiàng)目 SNCR脫硝工藝選擇氨水作為還原劑。 31 第六章 項(xiàng)目建設(shè)方案 項(xiàng)目建設(shè)方案 本項(xiàng)目建設(shè)方案： 在 2500t/d水泥熟料新型干法生產(chǎn)線熟料燒 成窯的窯尾分解爐附件，配套 SNCR脫硝裝置，并為之安裝配套系統(tǒng)。 SNCR 脫硝系統(tǒng) SNCR 工藝流程 噴氨 SNCR系統(tǒng)主要有氨水接收及輸送部分、氨水噴霧部分、壓縮空氣等部分。 外購(gòu)氨水的卸載及存儲(chǔ)是利用離心泵將氨水槽罐車的氨水直接泵送到氨水 接收罐。氨水接收罐中的氨水通過氨水輸送噴霧泵噴灑到分解爐內(nèi)，以達(dá)到脫硝目的。噴霧系統(tǒng)采用空氣介質(zhì)霧化內(nèi)混式噴槍，將氨水霧化成平均粒徑為幾十微米的細(xì)小液滴，增大煙氣 NOx與氨水氨水罐車 氨水卸載系統(tǒng) 氨水接收罐 氨水輸送系統(tǒng) 氨 水計(jì)量控制系統(tǒng) 氨水噴槍 噴霧 壓縮空氣 氨水 SNCR 系統(tǒng)工藝流程圖 32 液滴之間的氣液傳質(zhì)面 積，加快反應(yīng)速度，提升反應(yīng)效率。噴槍圍繞分解率周向均布以保證更高的脫硝效率。 采用高性能的液體電磁量計(jì)精確檢測(cè)液體流量，并與控制器和其他相關(guān)設(shè)備連接。采用流量計(jì)可以隨時(shí)監(jiān)控并顯示系統(tǒng)實(shí)際噴量，同時(shí)吐過泵 /管道 /元件出現(xiàn)意外時(shí)，系統(tǒng)會(huì)馬上從流量的變化中得到相關(guān)的信息，采取預(yù)先設(shè)定好的方案，系統(tǒng)使用方便，維護(hù)及時(shí)。 壓縮空氣部分主要是向噴槍輸送用于霧化的高壓氣體和停機(jī)時(shí)向噴槍提供的低壓吹掃氣體，該單元包括了調(diào)節(jié)閥、壓力傳感器、壓力表和手動(dòng)閥等。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)氣體壓力控制在 ，系統(tǒng)停機(jī)時(shí)（不噴霧 時(shí)）壓力控制在 ，用于向噴槍輸送低壓吹掃氣體，冷卻噴槍并防止噴槍堵塞。 噴槍均勻布置在分解爐上，噴霧方向與煙氣流動(dòng)方向垂直，以達(dá)到氨的最大穿透力。噴槍總數(shù)量 6支。采用專門用于脫硝的雙流體霧化噴嘴，噴嘴主要部件為 310材質(zhì)，噴槍的噴桿部分，法蘭部分和管道為304不銹鋼。 電氣和控制 自動(dòng)控制系統(tǒng)由控制柜和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量?jī)x表組成，是整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行核心， SNCR系統(tǒng)采用獨(dú)立的 PLC控制系統(tǒng)，能獨(dú)立控制 SNCR系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)線其他設(shè)備無(wú)任何硬性。脫硝系統(tǒng)能跟隨運(yùn)行負(fù)荷變化而變化，使脫硝系統(tǒng)長(zhǎng)期、可靠 的安全運(yùn)行。 設(shè)置一套獨(dú)立控制系統(tǒng)（含操作站和工作站），全套采用西門子控制系統(tǒng) 。 控制系統(tǒng)包括了就地控制柜、 PLC控制柜、接線箱。就地控制箱包括了水泵的啟停、切換：報(bào)警及報(bào)警接觸。 PLC控制柜對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制，包括了對(duì)遠(yuǎn)程信號(hào)的接受、計(jì)算和傳輸。所有信號(hào)都能就地 33 顯示、 PLC控制柜顯示和操作和遠(yuǎn)程 DCS顯示和操作。 根據(jù)出口處的 NOx濃度在線檢測(cè)設(shè)備，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到的出口濃度與設(shè)定值不符時(shí)，在自動(dòng)模式時(shí)系統(tǒng)可以改變還原劑的噴射量使 NOx濃度穩(wěn)定在設(shè)定值范圍內(nèi)，手動(dòng)模式時(shí)，在現(xiàn)場(chǎng)可直接手動(dòng)調(diào)節(jié)還原劑噴射量。 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 表 61 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 序號(hào) 指標(biāo)名稱 單位 數(shù)量 備注 1 水泥熟料生產(chǎn)線規(guī)模 t/d 2500 2 技術(shù)方法 SNCR 3 裝備容量 KW 10 4 設(shè)備性能指標(biāo) 泵出口壓力（氨水） MPa 0~ 供氣系統(tǒng)出口壓力 MPa ~ 噴槍流量范圍 L/（ h支） 30~180 噴槍數(shù)量 支 6 平均噴霧顆粒 μ m 80 最大噴霧顆粒 μ m 150 使用壽命 h 7920 5 NOx 處理前排放指標(biāo) mg/Nm179。 750 NOx 排放（ 10%含氧量計(jì)） mg/Nm179。 ≤300 煙囪出口 6 原料消耗量 氨水（ 20%） t/h 壓縮空氣（ ~）最大氣耗 Nm179。/h 150~300 7 運(yùn)行費(fèi)用 元 /噸熟料 8 占地面積 ㎡ ~ 9 減少 NOx 排放 噸 /年 34 項(xiàng)目性能保證和運(yùn)行影響評(píng)估 NOx 脫出率、氨的逃逸率 NOx脫出率≥ 60%，氨逃逸率≤ 10ppm 脫硝效率也稱 NOx脫出率，其計(jì)算方法如 下： 式中： C1— 脫硝系統(tǒng)末運(yùn)行時(shí)窯尾煙氣出口處煙氣中 NOx含量（ mg/Nm179。）； C2— 脫硝系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)窯尾煙氣出口處煙氣中 NOx含量（ mg/Nm179。）； 脫氮系統(tǒng)的性能指標(biāo) 從性能線技改完成正式投入使用連續(xù) 48小時(shí)達(dá)標(biāo)考核。在通過 48小時(shí)達(dá)標(biāo)考核之后進(jìn)行項(xiàng)目竣工驗(yàn)收。 采用 SNCR選擇性非催化還原技術(shù)，減少氮氧化物排放 40~70%。按 不同的脫氮成本可實(shí)現(xiàn)氮氧化物排放 200500mg/Nm179。（ 10%含氧量，NO2計(jì)）的連續(xù)控制，滿足不同 階段的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的持久性適應(yīng)需求。氨逃逸≤ 10ppm。 運(yùn)行影響 不影響分解率低氮燃燒區(qū)域性能； 無(wú)顯著的系統(tǒng)和運(yùn)行參數(shù)影響 — 特別是對(duì)分解爐和預(yù)熱器； 不會(huì)引起二氧化硫排放增加； 不會(huì)對(duì)預(yù)熱器系統(tǒng)形成堿類物質(zhì)顯著富集； 充分利用現(xiàn)有的空間，不會(huì)對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行交到改動(dòng)； 完善的控制設(shè)計(jì) — 根據(jù)實(shí)際的 NOx排放濃度，實(shí)時(shí)調(diào)整還原劑使用量，系統(tǒng)運(yùn)行將具有最低的運(yùn)營(yíng)成本； C1 C2 脫硝效率 = 脫硝效率 = 脫硝效率 = C1 100% 脫硝效率 = 35 不影響熟料質(zhì)量； 脫硝系統(tǒng)區(qū)域環(huán)境噪聲滿足 GB12348《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》二類標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲小 于 85dB。如果多個(gè)設(shè)備噪聲水平或多個(gè)運(yùn)行設(shè)備噪聲疊加超出標(biāo)準(zhǔn)，配備隔音措施。 還原劑的噴入量與煙氣中氮氧化物（ NOx）流量和脫硝效率呈正比，噴入煙氣中的還原劑也會(huì)吸收一部分煙氣的熱量，相對(duì)于整個(gè)窯系統(tǒng)煙氣而言其影響甚微。 設(shè)備工程 氨水接收系統(tǒng)設(shè)備 序號(hào) 名稱 規(guī)格、尺寸 數(shù)量 備注 1 氨水接收泵 流量 16m179。/h，揚(yáng)程 27米， 1 臺(tái) 化工防腐泵、南方泵業(yè) 2 閥組 1 套 SS304 3 法蘭、管件 1 套 SS304 4 壓力變送器 0~+2kgf/c ㎡，兩 線制 420mA 1 儲(chǔ)存系統(tǒng)設(shè)備 序號(hào) 名稱 規(guī)格、尺寸 數(shù)量 備注 1 接收罐 40m179。 2 PE整體一次成型，冀州中意（壽命 10 年） 2 排污球閥 DN15， PN6 2 SS