脫硫脫硝方案PPT課件

1、2、快速型NOx 在欠氧環(huán)境下，燃料中的碳?xì)浠衔锶紵纸馍蒀H、CH2以及C2等基團(tuán)，它們與氮分子，以及O、OH等原子基團(tuán)反應(yīng)而在很短的時(shí)間內(nèi)大量產(chǎn)生NOx，稱(chēng)為快速型NOx。快速型NOx對(duì)溫度的依賴(lài)性很弱，它的生成量一般總NOx生成量的5%以下。第1頁(yè)/共17頁(yè)3、原、燃料型 水泥生產(chǎn)使用的原、燃料均來(lái)自于自然界，其中不可避免的會(huì)含有一定量有機(jī)物和低分子含氮化合物，由該部分氮元素直接轉(zhuǎn)化的NOx稱(chēng)為原、燃NOx。原料中的氮主要來(lái)源于礦石沉積的含氮化合物，其含氮量一般在20100ppm。相對(duì)于熱力氮和燃料氮，原料中氮含量對(duì)水泥生產(chǎn)過(guò)程中總NOx的產(chǎn)生量可忽略不計(jì)。燃料中的氮主要為有機(jī)氮，屬

2、于胺族（N-H和N-C鏈）或氰化物族（C=N鏈）等，其含量一般在0.5%2.5%。第2頁(yè)/共17頁(yè) 二、如何控制NOx的排放 如何控制NOx的排放，主要從三個(gè)方面采取措施： 一是在燒成過(guò)程中減少其產(chǎn)生； 二是在燒成過(guò)程中還原一部分； 三是在燒成后的廢氣中還原大部分。第3頁(yè)/共17頁(yè)1 、優(yōu)化操作穩(wěn)定工況 結(jié)合自身的原燃材料情況，進(jìn)行詳細(xì)的化學(xué)成分和物理性能分析，抓好整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的均衡與均化，嚴(yán)格每道工序的質(zhì)量管理，優(yōu)化窯系統(tǒng)的操作參數(shù)，把窯系統(tǒng)調(diào)整到穩(wěn)定優(yōu)化狀態(tài)，其N(xiāo)Ox排放就會(huì)有相應(yīng)的削減。 事實(shí)上，從對(duì)部分窯的檢測(cè)結(jié)果看，操作管理良好的水泥窯NOx排放都相對(duì)較低，一般能達(dá)到800 mg/

3、Nm3以下，個(gè)別好的能達(dá)到700 mg/Nm3以下，這主要是相應(yīng)減小了煅燒峰值，抑制了NOx的形成；相反操作管理較差的水泥窯NOx排放就相對(duì)較高，個(gè)別達(dá)到1 600 mg/Nm3甚至更高。 實(shí)際上，加強(qiáng)管理、優(yōu)化操作和穩(wěn)定工況，對(duì)提高窯的產(chǎn)質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本也是必要的。對(duì)于管理較差的窯，該項(xiàng)措施一般能降低NOx排放量10%15%第4頁(yè)/共17頁(yè)2 、 降低燒成溫度技術(shù) 我們已經(jīng)知道，NOx的形成與燒成溫度有很強(qiáng)的相關(guān)性，實(shí)驗(yàn)表明燃燒溫度從1 550 起，到1 900 以指數(shù)方次急劇上升，特別在1 750 后幾乎是直線上升，而水泥窯的火焰溫度峰值就在這個(gè)區(qū)間。 因此，要降低NOx的生成量，就必須

4、控制好火焰溫度，最好是降低一些火焰溫度；既要降低火焰溫度又要保證熟料的燒成，就必須降低熟料的燒成溫度。 降低熟料燒成溫度的措施有： 一是合理平衡配料方案，在保證熟料質(zhì)量的情況下，適當(dāng)提高生料的易燒性； 二是加入一定量的礦化劑，降低物料的最低共熔點(diǎn)，從而降低燒成溫度。 對(duì)于生料易燒性較差的窯，該項(xiàng)措施一般能降低NOx排放量5%10%。 第5頁(yè)/共17頁(yè)3、分級(jí)燃燒技術(shù) 根據(jù)分解爐的現(xiàn)場(chǎng)特點(diǎn)，將分解爐分為主還原區(qū)、弱還原區(qū)、完全燃燒區(qū)。主還原區(qū)設(shè)在分解爐的下錐部，對(duì)過(guò)剩空氣不多的窯尾廢氣，在不給三次風(fēng)的情況下再給一部分煤，使其形成更濃的還原氣氛，實(shí)現(xiàn)對(duì)窯尾廢氣中NOx的部分還原；弱還原區(qū)設(shè)在中部，

5、將剩余的分解爐用煤全部加入，但分解爐用三次風(fēng)卻不給全，在保證煤粉燃燒的情況下形成較弱的還原氣氛，一是進(jìn)一步還原窯尾廢氣，二是減少分解爐燃燒中的NOx形成；完全燃燒區(qū)設(shè)在分解爐的上部，在不給煤的情況下，將剩余的三次風(fēng)補(bǔ)入，以確保煤粉在富氧條件下燃盡。 根據(jù)分級(jí)燃燒措施的合理程度，該項(xiàng)措施一般能降低NOx排放量30%50%。第6頁(yè)/共17頁(yè)4、SNCR還原技術(shù) SNCR還原技術(shù)，是目前水泥行業(yè)主推的脫硝手段，是在合適的溫度窗口噴入脫硝劑氨水或尿素，以此還原煙氣中的NOx。 SNCR不用催化劑，直接使用壓縮空氣經(jīng)多個(gè)噴嘴將脫硝劑吹入煙氣中，使NOx在溫度窗口內(nèi)與NH3充分接觸一段時(shí)間后被還原為N2。

6、這有兩個(gè)技術(shù)難點(diǎn)： 一是如何保證噴嘴始終處于溫度窗口內(nèi)， 二是如何保證所有NOx與NH3有一定時(shí)間的充分接觸。 第7頁(yè)/共17頁(yè)4、SNCR還原技術(shù) NOx的還原反應(yīng)需發(fā)生在一個(gè)特定的溫度區(qū)間內(nèi)，這個(gè)溫度區(qū)間被稱(chēng)為“溫度窗口”。理論上氨水的最佳反應(yīng)溫度為856 ，尿素的最佳反應(yīng)溫度為890 ，而根據(jù)工業(yè)經(jīng)驗(yàn)，這個(gè)溫度窗口一般在850900 之間。低于這個(gè)溫度會(huì)增加NH3的逃逸率，導(dǎo)致脫硝效率下降，甚至形成NH3和CO污染；高于這個(gè)溫度，又會(huì)導(dǎo)致NH3分解，使本來(lái)的脫硝劑反被氧化為NOx。 實(shí)際上，溫度窗口在分解爐上的幾何分布是不確定的，而且會(huì)隨著原燃材料和熱工狀況的波動(dòng)而波動(dòng)，噴嘴又不可能做到

7、及時(shí)跟蹤，所以在實(shí)際使用中跳出窗口外的噴氨現(xiàn)象是很難避免的。 第8頁(yè)/共17頁(yè)4、SNCR還原技術(shù) 另一方面，還原劑在溫度窗口內(nèi)的停留時(shí)間與脫硝效率有很強(qiáng)的相關(guān)性。試驗(yàn)表明，要想獲得理想的脫硝效率，還原劑在溫度窗口內(nèi)的停留時(shí)間至少要達(dá)到0.5 s以上，這又增加了噴嘴的布置和跟蹤難度。 SNCR還存在上述多種缺點(diǎn)，而且脫硝率較低，一般為50%80%；NH3的逃逸率較高；氨水消耗量較多，另外氨水資源也是個(gè)問(wèn)題。另外，因?yàn)橛邪彼霠t，分解爐在用煤、用風(fēng)上也要做必要的調(diào)整。氨水作為脫硝劑加入爐內(nèi)，升溫、汽化、脫硝反應(yīng)都需要吸熱，同時(shí)增加預(yù)熱器廢氣量約2 000 m3/h根據(jù)噴氨對(duì)溫度窗口的跟蹤情況，該

8、項(xiàng)措施一般能降低NOx排放量50%80%。 第9頁(yè)/共17頁(yè)三、牡丹聯(lián)友在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 我公司采用CEMS 煙氣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(直抽)。 采用激光透射法測(cè)量煙塵濃度，通過(guò) 熱管完全抽取采樣、 采用 非分散紅外吸收法測(cè)量煙氣中污染物的濃度，包括 SO2 、 NOX 、 CO 、 CO2 等多種煙氣成分。 使用皮托管、壓力傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、氧化鋯氧量分析儀等來(lái)測(cè)量煙氣參數(shù)，用工控機(jī)、 PLC 及牡丹聯(lián)友公司獨(dú)立開(kāi)發(fā)的軟件系統(tǒng)來(lái)處理數(shù)據(jù)、進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，生成圖表、報(bào)表，控制系統(tǒng)操作。 缺點(diǎn)：測(cè)量參數(shù)受溫度影響大，設(shè)備故障率高。第10頁(yè)/共17頁(yè)四、我公司在NOx存在問(wèn)題 1、窯況不穩(wěn)，尾溫控制波

9、動(dòng)較大（尾煤波動(dòng)僅是一方面）； 2、停立磨期時(shí)，NOx控制不?。ㄍＡ⒛r(shí)，高溫風(fēng)機(jī)出口有時(shí)正壓）； 3、立磨停機(jī)后熟料易燒性差； 4、我公司在線監(jiān)測(cè)設(shè)備偏差率高，受溫度影響較大。第11頁(yè)/共17頁(yè)五、改進(jìn)措施 1、加強(qiáng)管理、優(yōu)化操作和穩(wěn)定工況，提高窯的產(chǎn)質(zhì)量，減少煅燒峰值；針對(duì)煤粉下料不穩(wěn)，采取倉(cāng)頂加排氣孔或排風(fēng)機(jī)； 2、立磨停機(jī)時(shí)要做到先拉風(fēng)、再調(diào)整，保證高溫風(fēng)機(jī)出口負(fù)壓較小波動(dòng)；入磨、入收塵器冷風(fēng)閥門(mén)全關(guān)，利用檢修時(shí)間對(duì)入磨熱風(fēng)閥、循環(huán)風(fēng)機(jī)出口閥門(mén)檢查，保證能全部關(guān)閉；立磨停機(jī)后回轉(zhuǎn)窯要穩(wěn)定操作，減少系統(tǒng)波動(dòng)； 3、恢復(fù)原噴槍四根（對(duì)角），盡可能增加氨水與Nox的接觸面積； 4、立磨停機(jī)前

10、在保證熟料質(zhì)量的情況下，降低熟料KH，提高熟料易燒性； 5、降低在線監(jiān)測(cè)室內(nèi)的溫度，嚴(yán)格控制在25以?xún)?nèi)，保持儀器正常工作。 6、運(yùn)行過(guò)程中，及時(shí)清理噴槍結(jié)皮。第12頁(yè)/共17頁(yè)原料原料燃料燃料說(shuō)明說(shuō)明生料中含硫量為0.2%-2.0%不等，主要含有機(jī)硫、硫化物和硫酸鹽。煤粉含硫量0.6%1.5%，燃料中的硫的存在形式和原料中的一樣，有硫化物、硫酸鹽還有有機(jī)硫。 有機(jī)硫?yàn)榱虻挠袡C(jī)化合物，硫化物主要為有機(jī)硫?yàn)榱虻挠袡C(jī)化合物，硫化物主要為FeS2及及少量的少量的PbS、ZnS，硫酸鹽主要有，硫酸鹽主要有CaSO4、Na2SO4、K2SO4。 水泥廠硫的來(lái)源13第13頁(yè)/共17頁(yè)生成生成排放排放物料溫度

11、小于物料溫度小于200時(shí)，在預(yù)熱器系統(tǒng)內(nèi)，有機(jī)時(shí)，在預(yù)熱器系統(tǒng)內(nèi)，有機(jī)硫氧化成硫氧化成SO2；物料溫度為；物料溫度為400-600時(shí)，時(shí)，F(xiàn)eS2被氧化，生成被氧化，生成Fe2O3和和SO2；水泥廠硫的排放14硫酸鹽在熟料煅燒過(guò)程中，存在還原氣氛與硫酸鹽在熟料煅燒過(guò)程中，存在還原氣氛與C作用，分作用，分解放出解放出SO2 ，生料易燒性很差，燒成帶溫度被提得很高；，生料易燒性很差，燒成帶溫度被提得很高；硫酸鹽分解放出硫酸鹽分解放出SO2 ，硫堿比明顯偏高，自固硫飽和。，硫堿比明顯偏高，自固硫飽和。燃料硫燃料硫在窯或在窯或分解爐分解爐內(nèi)釋放內(nèi)釋放 原 料 硫 在原 料 硫 在二 三 級(jí) 預(yù)二 三 級(jí) 預(yù)熱 器 或 窯熱 器 或 窯內(nèi)釋放內(nèi)釋放 第14頁(yè)/共17頁(yè)脫硫技術(shù)現(xiàn)狀及特點(diǎn)-濕法脫硫技術(shù)、干法脫硫技術(shù)現(xiàn)狀及特點(diǎn)151、濕法脫硫主要有氨法脫硫、脫硫劑脫硫、石灰漿脫硫等，易造成設(shè)備腐蝕、粉塵超標(biāo)、廢水與氯離子富集等問(wèn)題。2、干法脫硫有在入窯生料中加入生石灰、電石渣、窯回灰等，短時(shí)固硫，無(wú)法持續(xù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，造成成分波動(dòng)，影響易燒性。第15頁(yè)/共17頁(yè)16 我公司現(xiàn)階段SO2立磨開(kāi)機(jī)時(shí)20mg/m，立磨停機(jī)時(shí)為9