【正文】 分配模塊中這些模塊配有一個(gè)控制閥和一個(gè)流量變送器，用來自動(dòng)控制到噴槍的氨水溶液總流量。該模塊含有電機(jī)，閥門和儀表，內(nèi)部管線和電纜，預(yù)先組裝成型并在出廠前已完成了測(cè)試。另一個(gè)用來輸送氨水溶液到后續(xù)系統(tǒng)（PMR）。當(dāng)雙層儲(chǔ)罐的內(nèi)壁出現(xiàn)泄漏時(shí)，溢出的氨水將存在于兩層壁之間，這時(shí)，安裝在兩層壁之間的液位開關(guān)將發(fā)出報(bào)警。氨水儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)為：使用加注泵將槽車?yán)锏陌彼斔偷絻?chǔ)罐里。另外，遮雨棚還配有壓縮空氣供應(yīng)管線（氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置使用）和飲用水（用 于緊急噴淋）。安全起見，氨水罐不應(yīng)該置于密閉的房間內(nèi)。工藝流程圖如下：圖 SNCR 系統(tǒng)工藝流程圖. 系統(tǒng)描述及主要設(shè)施設(shè)備選型本項(xiàng)目水泥 SNCR 裝置整套工藝是全機(jī)械化和自動(dòng)運(yùn)行的，主要包括 4 個(gè)分系統(tǒng)：接收、儲(chǔ)存和輸送氨水溶液的系統(tǒng)；還原劑給料分配系統(tǒng)；還原 劑噴射與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及工藝的管理和控制系統(tǒng)1）接收、儲(chǔ)存和輸送氨水溶液的系統(tǒng)還原劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19%～25%的氨水溶液，儲(chǔ)存在豎直的雙層不銹鋼罐中。使之與煙氣 中的 NOx 化合，并將其還原成氮?dú)夂退?）《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB49152004）2）《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB162971996）3）《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ12010）4）《生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生要求總則》GB128015）《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GBJ16896）廠方提供煙氣成分資料. 推薦改造方案的設(shè)計(jì). 主要設(shè)計(jì)參數(shù)1） 水泥窯窯尾煙氣脫銷工藝設(shè)計(jì)參數(shù)最大煙氣量：460000Nm3/h氮氧化物濃度（以 NO2 計(jì)）：700mg/m3；煙氣含氧量 ：4%煙氣含濕量（V/V）：%煙氣 CO2 含量：30%；煙氣 N2 含量：65%；治理后氮氧化物排放濃度（以 NO2 計(jì)）：300mg/m3氣象條件(1) 溫度年平均氣溫： ℃夏季通風(fēng)溫度(干球)： 30℃夏季空調(diào)溫度(干球)： ℃(2) 濕度最冷月平均相對(duì)濕度： 80%最熱月平均相對(duì)濕度： 78%(3) 風(fēng)速冬季平均風(fēng)速： m/s夏季平均風(fēng)速： m/s(4) 主導(dǎo)風(fēng)向歷年夏季主導(dǎo)風(fēng)向： NNW(8%)歷年冬季主導(dǎo)風(fēng)向： NNW(12%)，N(12%). 工藝流程簡(jiǎn)介本工藝主要采用氨水作為還原劑。工藝和設(shè)備的選用在滿足要 求的情況下遵循實(shí)用、高效、節(jié)能的原則。3）減少投資風(fēng)險(xiǎn)，采用成熟、先進(jìn)的工藝技術(shù)。. 設(shè)計(jì)原則和依據(jù)1）本改造工程符合環(huán)境保護(hù)要求，減少污染物排放，使系統(tǒng)排放穩(wěn)定的達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。表 煙氣成分表項(xiàng)目水泥熟練生產(chǎn) 線規(guī)模t/d最大煙氣量m3/h氮氧化物濃度Mg/m3煙氣含氧量%煙氣含濕量%（V/V））煙氣CO2含量%煙氣N2含量%水泥窯窯尾煙氣25004600007003065達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB49152004）NO2≤800 處理標(biāo)準(zhǔn)本項(xiàng)目大氣污染物排放除應(yīng)執(zhí)行《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB49152004）表2標(biāo)準(zhǔn)。氨水SNCR脫硝系統(tǒng)在投資成本、運(yùn)行成本以及脫硝效率方面，相較于尿素SNCR脫硝系統(tǒng)，均有較大優(yōu)勢(shì)。操作難度較低需要制備尿素溶液，操作難度較高安全性需要有氨水 SNCR 系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，以及設(shè)置氨氣報(bào)警器等設(shè)備尿素是固體，安全性良好管道保溫不需要需要冷凝水/蒸汽不需要需要旺蒼特點(diǎn)旺蒼項(xiàng)目的分解爐頂部溫度約900℃，氨水更易于在低爐溫下反應(yīng)，所以氨水SNCR 系統(tǒng)對(duì)于該系統(tǒng)更適合。建設(shè)成本和 設(shè)備維護(hù)尿素 SNCR 系統(tǒng)的建設(shè)成本比氨水 SNCR 系統(tǒng)高約 10%。（2）氨水、尿素SNCR系統(tǒng)比較綜合以上對(duì)尿素、氨水特性和尿素SNCR、氨水SNCR系統(tǒng)的比較，我們針旺蒼項(xiàng)目的還原劑選擇提出以下表格進(jìn)行對(duì)比。 尿素SNCR年運(yùn)營(yíng)成本表名稱單位2500t/d生產(chǎn)線尿素消耗（%）噸/年溶解水量噸/年電耗千瓦時(shí)108000年尿素成本萬元年水費(fèi)成本萬元年電費(fèi)成本萬元設(shè)備維修費(fèi)萬元10人工費(fèi)萬元10年運(yùn)行成本萬元每噸水泥脫硝成本元5）綜合對(duì)比和建議（1）旺蒼項(xiàng)目情況①相較于火電廠的大型鍋爐，水泥窯分解爐尺寸較小，使用氨水的噴射力足夠完成其必須的噴射距離和霧化效果。①氨水SNCR系統(tǒng)處理成本 氨水SNCR系統(tǒng)的氨水、工藝水、壓縮空氣消耗量負(fù)荷 Load460000Nm3/h氨水Ammonia water, kg/h240壓縮空氣 pressed air, kg/h30電, kW9注：電費(fèi)按 元/度，氨水按 1000 元/噸，按年運(yùn)行 7200 小時(shí)計(jì) 氨水SNCR年運(yùn)營(yíng)成本表名稱單位2500t/d氨水噸/年1728電耗千瓦時(shí)64800年氨水成本萬元年電費(fèi)成本萬元設(shè)備維修費(fèi)萬元人工費(fèi)萬元年運(yùn)行成本萬元每噸水泥脫硝成本元②尿素SNCR系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本分析 尿素SNCR系統(tǒng)的尿素溶液、工藝水、電能消耗量負(fù)荷460000Nm3/h40%尿素溶液，kg/h653工藝水，kg/h392壓縮空氣，kg/h60電能 kw15，水費(fèi)按3元/噸，尿素按2000元/噸，按年運(yùn)行7200小時(shí)。（3）運(yùn)營(yíng)成本對(duì)比通過對(duì)于本項(xiàng)目的煙氣分析，采用尿素方案時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)NOx排放量為500 mg/Nm3，但是不能實(shí)現(xiàn)NOx排放為300 mg/Nm3，因此下面的兩個(gè)方案的運(yùn)營(yíng)成本分析是基于NOx排放量為500 mg/Nm3的。（極限效率的定義是在氨和煙氣完全混合、反應(yīng)所需的停留時(shí)間完全滿足脫硝反應(yīng)）；在900℃的條件下，氨水的極限效率為70%，尿素的效率是低于40%。圖 尿素 SNCR 系統(tǒng)和氨水 SNCR 系統(tǒng)脫硝效率比較圖根據(jù)圖中所示，橫坐標(biāo)是反應(yīng)的溫度，縱坐標(biāo)是脫硝反應(yīng)的效率。當(dāng)噴射位置煙氣溫度低的時(shí)候，尿素有可能不能充分分解和反應(yīng)，導(dǎo)致氨逃逸，對(duì)后面的設(shè)備造成腐蝕。在下圖中，表示了氨水噴入爐膛之后的過程，由于氨水溶液則是水與氨充分混合，氨水溶液噴入爐膛的一瞬間還原反應(yīng)就會(huì)開始。（1）反應(yīng)的過程尿素SNCR系統(tǒng)和氨水SNCR系統(tǒng)，還原劑噴射入爐膛后的示意圖：圖 尿素 SNCR 系統(tǒng)和氨水 SNCR 系統(tǒng)還原劑噴射入爐膛后示意圖最上面圖表示了尿素溶液噴射到爐膛中之后的過程，由于尿素溶液具有 一個(gè)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(jìn)行反應(yīng)，生成氮?dú)夂退?。稀釋水?溫度設(shè)計(jì)在10~30oC之間避免了稀釋過程中尿素顆粒的析出。對(duì)于尿素SNCR系統(tǒng)，工藝在尿素溶液的制備，存儲(chǔ)及使用過程中充分 考慮了尿素的上述特性，在制備過程中使用60℃的除鹽水對(duì)尿素顆粒直接進(jìn) 行混合攪拌，避免了直接使用蒸汽或電加熱器對(duì)尿素直接加熱導(dǎo)致尿素分解 的缺點(diǎn)。為 了保證儲(chǔ)罐的安全，儲(chǔ)罐上配有的所有儀器儀表均是防爆儀表，在使用過程 中不會(huì)產(chǎn)生電火花。 Zn揮發(fā)氣體易燃刺鼻的氣味缺點(diǎn)：熱不穩(wěn)定物質(zhì)微生物的分解易引鼠類動(dòng)物，尿素儲(chǔ)存會(huì)產(chǎn)生成本低溫時(shí)溶液易沉淀，需要特別的保溫措施溶解時(shí)需加熱，會(huì)產(chǎn)生成本固體較易結(jié)塊，增加儲(chǔ)存難度和成本優(yōu)點(diǎn)：凝固點(diǎn) = 55176。 氨水SNCR與尿素SNCR處理特性對(duì)比表25 % 氨水溶液還原劑方案尿素還原劑方案缺點(diǎn)：蒸汽壓高 (“.” = 38 176。由于尿素的特性，即凝結(jié)點(diǎn)較高的特點(diǎn)，為了避免輸送過程中的低溫結(jié)晶，尿素系統(tǒng)的管道需要進(jìn)行保溫措施。尿素SNCR系統(tǒng)的循環(huán)泵使用液下泵，可以在輸送尿素溶液的同時(shí)釋放 熱量對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)溶液進(jìn)行小功率加熱，保證儲(chǔ)罐內(nèi)液體溫度，同時(shí)避免電加熱 器造成的局部高溫?zé)峤?。尿素給料斗中，再通過螺旋輸送機(jī)將其輸送到尿素溶液制備罐中，尿素顆粒通過與60℃的除鹽水（20℃除鹽水與100℃冷凝水混合得到60℃）混合并溶解，制備出濃度為40%的尿素。2）尿素SNCR系統(tǒng)特點(diǎn)以下是尿素SNCR系統(tǒng)尿素溶液制備部分流程圖。同時(shí)為了防止罐內(nèi)負(fù)壓對(duì)罐體的損害，儲(chǔ)罐同時(shí)配有真空閥。1）氨水SNCR系統(tǒng)特點(diǎn)以下是氨水 SNCR 系統(tǒng)氨儲(chǔ)罐部分的流程圖 氨水SNCR系統(tǒng)氨儲(chǔ)罐部分流程圖在氨水SNCR系統(tǒng)中，直接由罐車將濃度為25%的氨水運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)，通 過卸載泵將其灌裝到氨水儲(chǔ)存罐中。其脫硝工藝流程圖如下所示：圖 SNCR 工藝流程圖. 還原劑的選擇與確定水泥行業(yè)實(shí)施SNCR煙氣脫硝技術(shù)，多采用氨水作為還原劑，也有少部 分企業(yè)采用尿素溶液。SNCR脫硝技術(shù)在水泥行業(yè)的應(yīng)用較廣，脫硝效率一般為60~70%，部分企業(yè)在不斷優(yōu)化運(yùn)行的情況下，甚至可實(shí)現(xiàn)80%的脫硝效率。綜上所述，SNCR脫硝技術(shù)相比于其他的脫硝技術(shù)具有脫硝效率高、投資成本低、設(shè)備改造方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，SNCR脫硝技術(shù)己成水泥工業(yè)節(jié)能減排的發(fā)展趨勢(shì)。在芬蘭，2008 年， Finnsementti 水泥公司 4 號(hào)生產(chǎn)線安裝了 SNCR 系統(tǒng)，在煙氣中 NOx 含量為800mg/m3 時(shí)可得到72%的還原率。此外 Finaneiera Minera，Anorga plant， Finaneiera Minera，Malaga plant 等多個(gè)水泥廠也使用了 SNCR 技術(shù)。在德國(guó)，1992年以來，為了滿足新的歐盟環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的要求，70%的干法水泥生產(chǎn)線上安裝 了 SNCR 系統(tǒng)，并取得良好成效，多項(xiàng)工程測(cè)試統(tǒng)計(jì)結(jié)果證實(shí)，SNCR 技術(shù) 可使NOx限值達(dá)到 400mg/m3。SNCR 技術(shù)能較大幅度降低 NOx，且在分解爐 中溫度窗口相對(duì)符合脫硝反應(yīng)溫度區(qū)間，操作系統(tǒng)簡(jiǎn)單，投資成本較低。例如加入礦化劑降低鍛燒溫度，雖然降 低NOx的排放，但帶來產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定及生產(chǎn)成本提高。當(dāng)溫度較高超過上述范圍時(shí)，氨容易被洋氣氧化，導(dǎo)致NOx 還原量減少；而溫度低于范圍時(shí)，氨反應(yīng)不完全，易導(dǎo)致氨逸出。2）選擇性非催化還原脫硝選擇性非催化還原（SNCR）脫硝技術(shù)是在無催化劑存在的條件下向爐 內(nèi)噴射還原劑使之與煙氣中的NOx 反應(yīng)，將其還原成N2 及H2O。常見的SCR脫硝催化劑有貴金屬催化劑、金屬氧化物催化劑和分子篩催化劑等。SCR是脫硝效率最高、最為成熟的脫硝技術(shù)，其有效反應(yīng)溫度范圍較低，約在 320～400℃之 間，反應(yīng)式為：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O （1）4NH3+2NO2+O2→6N2+6H2O （2）在SCR技術(shù)的應(yīng)用過程中，催化劑的制備生產(chǎn)是其中最重要的部分之一，其催化性能直接影響到SCR系統(tǒng)的整體脫硝效果。本次工藝方案主要對(duì)選擇性催化還原（SCR）脫硝工藝及選擇性非催化還原（SNCR）脫銷工藝進(jìn)行介紹。SNCR相對(duì)于低NOx燃燒器和SCR來說，初投資低，停工安裝期短。SNCR 技術(shù)是在水泥爐窯內(nèi)噴射還原劑，可以降低30～80％的NOx 排放。目前，用于水泥爐窯NOx 排放控制的技術(shù)有火焰冷卻、低氮燃燒器、 分段燃燒、添加礦化劑、選擇性非催化還原技術(shù)（SNCR）和選擇性催化還 原技術(shù)（SCR）。在水泥窯廢氣中NO2 一般僅占NOx總量的5％以下，NO則占總量的95％以上。. 工藝方案的選擇與確定水泥窯尾氣中氮氧化物污染物主要為一氧化氮、二氧化氮等。目前該公司2500t/d新型干法水泥生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線產(chǎn)生的窯尾煙氣中粉塵污染物已經(jīng)得到有效治理，但是其煙氣中的氮氧化物污染物并未得到有效的治理，雖然其排放濃度滿足《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求，但是由于其煙氣量較大，污染物排放總量也教大。. 廠區(qū)綠化本項(xiàng)目?jī)H涉及建設(shè)區(qū)綠化帶損壞恢復(fù)。2）運(yùn)輸設(shè)備電廠的檢修、生活福利所需車輛及其它輔助運(yùn)輸設(shè)備均由建設(shè)方統(tǒng)一調(diào)配使用。. 豎向布置在滿足生產(chǎn)工藝的前提下，本工程建構(gòu)筑物根據(jù)布置所處的現(xiàn)場(chǎng)地勢(shì)位置條件順勢(shì)而為。（4）廠區(qū)內(nèi)實(shí)行雨污分流。（2）廠區(qū)兩座大門，項(xiàng)目物流、人流分開。2）總平面布置方案根據(jù)以上總平面布置原則，結(jié)合場(chǎng)地地質(zhì)、地形、風(fēng)向、消防、環(huán)保、 內(nèi)外運(yùn)輸?shù)纫蛩?，并根?jù)公司的總體發(fā)展思路，即總平面布置須順應(yīng)生產(chǎn)線 所處場(chǎng)地的幾何尺寸、豎向條件及長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的用地預(yù)留位置要求，方案能很 好地順應(yīng)場(chǎng)地地勢(shì)，工藝流程順暢。3. 工程技術(shù)方案. 廠區(qū)總體規(guī)劃及總平面布置. 區(qū)域位置處理設(shè)施設(shè)在廠內(nèi)，根據(jù)該廠的發(fā)展要求，以及工廠的實(shí)際用地情況，其場(chǎng)址選在四川旺蒼西南水泥有限公司內(nèi)現(xiàn)有空地上，水泥窯窯尾煙氣脫硝處理設(shè)施建設(shè)在工廠內(nèi)部生產(chǎn)廠房旁的空地上。表 建成后效果分析表項(xiàng)目名稱脫銷系統(tǒng)煙量氮氧化物排放濃度氮氧化物排放總量Nm3/hmg/Nm3t/a技改前4600007002318技改后300994消減量1324說明：年運(yùn)行工作日為 300 天，每天工作 24h?？梢?，通過對(duì)各污染源的治理，各污染源的排放量基本都做到了有效的削減，減輕了對(duì)環(huán)境的影響。水泥窯窯尾中氮氧物污染物并未進(jìn)行治理，其氮氧化物排放濃度在700mg/Nm3 以上，不能滿足《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的氮氧化物排放濃度限值要求，其煙氣量高達(dá)460000Nm3/h，氮氧化物排放總量大，對(duì)周邊大氣環(huán)境造