脱硫脱硝方案PPT课件

1、2、快速型NOx 在欠氧环境下，燃料中的碳氢化合物燃烧分解生成CH、CH2以及C2等基团，它们与氮分子，以及O、OH等原子基团反应而在很短的时间内大量产生NOx，称为快速型NOx。快速型NOx对温度的依赖性很弱，它的生成量一般总NOx生成量的5%以下。第1页/共17页3、原、燃料型 水泥生产使用的原、燃料均来自于自然界，其中不可避免的会含有一定量有机物和低分子含氮化合物，由该部分氮元素直接转化的NOx称为原、燃NOx。原料中的氮主要来源于矿石沉积的含氮化合物，其含氮量一般在20100ppm。相对于热力氮和燃料氮，原料中氮含量对水泥生产过程中总NOx的产生量可忽略不计。燃料中的氮主要为有机氮，属

2、于胺族（N-H和N-C链）或氰化物族（C=N链）等，其含量一般在0.5%2.5%。第2页/共17页 二、如何控制NOx的排放 如何控制NOx的排放，主要从三个方面采取措施： 一是在烧成过程中减少其产生； 二是在烧成过程中还原一部分； 三是在烧成后的废气中还原大部分。第3页/共17页1 、优化操作稳定工况 结合自身的原燃材料情况，进行详细的化学成分和物理性能分析，抓好整个生产过程中的均衡与均化，严格每道工序的质量管理，优化窑系统的操作参数，把窑系统调整到稳定优化状态，其NOx排放就会有相应的削减。 事实上，从对部分窑的检测结果看，操作管理良好的水泥窑NOx排放都相对较低，一般能达到800 mg/

3、Nm3以下，个别好的能达到700 mg/Nm3以下，这主要是相应减小了煅烧峰值，抑制了NOx的形成；相反操作管理较差的水泥窑NOx排放就相对较高，个别达到1 600 mg/Nm3甚至更高。 实际上，加强管理、优化操作和稳定工况，对提高窑的产质量、降低生产成本也是必要的。对于管理较差的窑，该项措施一般能降低NOx排放量10%15%第4页/共17页2 、 降低烧成温度技术 我们已经知道，NOx的形成与烧成温度有很强的相关性，实验表明燃烧温度从1 550 起，到1 900 以指数方次急剧上升，特别在1 750 后几乎是直线上升，而水泥窑的火焰温度峰值就在这个区间。 因此，要降低NOx的生成量，就必须

4、控制好火焰温度，最好是降低一些火焰温度；既要降低火焰温度又要保证熟料的烧成，就必须降低熟料的烧成温度。 降低熟料烧成温度的措施有： 一是合理平衡配料方案，在保证熟料质量的情况下，适当提高生料的易烧性； 二是加入一定量的矿化剂，降低物料的最低共熔点，从而降低烧成温度。 对于生料易烧性较差的窑，该项措施一般能降低NOx排放量5%10%。 第5页/共17页3、分级燃烧技术 根据分解炉的现场特点，将分解炉分为主还原区、弱还原区、完全燃烧区。主还原区设在分解炉的下锥部，对过剩空气不多的窑尾废气，在不给三次风的情况下再给一部分煤，使其形成更浓的还原气氛，实现对窑尾废气中NOx的部分还原；弱还原区设在中部，

5、将剩余的分解炉用煤全部加入，但分解炉用三次风却不给全，在保证煤粉燃烧的情况下形成较弱的还原气氛，一是进一步还原窑尾废气，二是减少分解炉燃烧中的NOx形成；完全燃烧区设在分解炉的上部，在不给煤的情况下，将剩余的三次风补入，以确保煤粉在富氧条件下燃尽。 根据分级燃烧措施的合理程度，该项措施一般能降低NOx排放量30%50%。第6页/共17页4、SNCR还原技术 SNCR还原技术，是目前水泥行业主推的脱硝手段，是在合适的温度窗口喷入脱硝剂氨水或尿素，以此还原烟气中的NOx。 SNCR不用催化剂，直接使用压缩空气经多个喷嘴将脱硝剂吹入烟气中，使NOx在温度窗口内与NH3充分接触一段时间后被还原为N2。

6、这有两个技术难点： 一是如何保证喷嘴始终处于温度窗口内， 二是如何保证所有NOx与NH3有一定时间的充分接触。 第7页/共17页4、SNCR还原技术 NOx的还原反应需发生在一个特定的温度区间内，这个温度区间被称为“温度窗口”。理论上氨水的最佳反应温度为856 ，尿素的最佳反应温度为890 ，而根据工业经验，这个温度窗口一般在850900 之间。低于这个温度会增加NH3的逃逸率，导致脱硝效率下降，甚至形成NH3和CO污染；高于这个温度，又会导致NH3分解，使本来的脱硝剂反被氧化为NOx。 实际上，温度窗口在分解炉上的几何分布是不确定的，而且会随着原燃材料和热工状况的波动而波动，喷嘴又不可能做到

7、及时跟踪，所以在实际使用中跳出窗口外的喷氨现象是很难避免的。 第8页/共17页4、SNCR还原技术 另一方面，还原剂在温度窗口内的停留时间与脱硝效率有很强的相关性。试验表明，要想获得理想的脱硝效率，还原剂在温度窗口内的停留时间至少要达到0.5 s以上，这又增加了喷嘴的布置和跟踪难度。 SNCR还存在上述多种缺点，而且脱硝率较低，一般为50%80%；NH3的逃逸率较高；氨水消耗量较多，另外氨水资源也是个问题。另外，因为有氨水入炉，分解炉在用煤、用风上也要做必要的调整。氨水作为脱硝剂加入炉内，升温、汽化、脱硝反应都需要吸热，同时增加预热器废气量约2 000 m3/h根据喷氨对温度窗口的跟踪情况，该

8、项措施一般能降低NOx排放量50%80%。 第9页/共17页三、牡丹联友在线监测系统 我公司采用CEMS 烟气监测系统(直抽)。 采用激光透射法测量烟尘浓度，通过 热管完全抽取采样、 采用 非分散红外吸收法测量烟气中污染物的浓度，包括 SO2 、 NOX 、 CO 、 CO2 等多种烟气成分。 使用皮托管、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、氧化锆氧量分析仪等来测量烟气参数，用工控机、 PLC 及牡丹联友公司独立开发的软件系统来处理数据、进行实时监控，生成图表、报表，控制系统操作。 缺点：测量参数受温度影响大，设备故障率高。第10页/共17页四、我公司在NOx存在问题 1、窑况不稳，尾温控制波

9、动较大（尾煤波动仅是一方面）； 2、停立磨期时，NOx控制不住（停立磨时，高温风机出口有时正压）； 3、立磨停机后熟料易烧性差； 4、我公司在线监测设备偏差率高，受温度影响较大。第11页/共17页五、改进措施 1、加强管理、优化操作和稳定工况，提高窑的产质量，减少煅烧峰值；针对煤粉下料不稳，采取仓顶加排气孔或排风机； 2、立磨停机时要做到先拉风、再调整，保证高温风机出口负压较小波动；入磨、入收尘器冷风阀门全关，利用检修时间对入磨热风阀、循环风机出口阀门检查，保证能全部关闭；立磨停机后回转窑要稳定操作，减少系统波动； 3、恢复原喷枪四根（对角），尽可能增加氨水与Nox的接触面积； 4、立磨停机前

10、在保证熟料质量的情况下，降低熟料KH，提高熟料易烧性； 5、降低在线监测室内的温度，严格控制在25以内，保持仪器正常工作。 6、运行过程中，及时清理喷枪结皮。第12页/共17页原料原料燃料燃料说明说明生料中含硫量为0.2%-2.0%不等，主要含有机硫、硫化物和硫酸盐。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样，有硫化物、硫酸盐还有有机硫。 有机硫为硫的有机化合物，硫化物主要为有机硫为硫的有机化合物，硫化物主要为FeS2及及少量的少量的PbS、ZnS，硫酸盐主要有，硫酸盐主要有CaSO4、Na2SO4、K2SO4。 水泥厂硫的来源13第13页/共17页生成生成排放排放物料温度

11、小于物料温度小于200时，在预热器系统内，有机时，在预热器系统内，有机硫氧化成硫氧化成SO2；物料温度为；物料温度为400-600时，时，FeS2被氧化，生成被氧化，生成Fe2O3和和SO2；水泥厂硫的排放14硫酸盐在熟料煅烧过程中，存在还原气氛与硫酸盐在熟料煅烧过程中，存在还原气氛与C作用，分作用，分解放出解放出SO2 ，生料易烧性很差，烧成带温度被提得很高；，生料易烧性很差，烧成带温度被提得很高；硫酸盐分解放出硫酸盐分解放出SO2 ，硫碱比明显偏高，自固硫饱和。，硫碱比明显偏高，自固硫饱和。燃料硫燃料硫在窑或在窑或分解炉分解炉内释放内释放 原 料 硫 在原 料 硫 在二 三 级 预二 三 级 预热 器 或 窑热 器 或 窑内释放内释放 第14页/共17页脱硫技术现状及特点-湿法脱硫技术、干法脱硫技术现状及特点151、湿法脱硫主要有氨法脱硫、脱硫剂脱硫、石灰浆脱硫等，易造成设备腐蚀、粉尘超标、废水与氯离子富集等问题。2、干法脱硫有在入窑生料中加入生石灰、电石渣、窑回灰等，短时固硫，无法持续稳定达标，造成成分波动，影响易烧性。第15页/共17页16 我公司现阶段SO2立磨开机时20mg/m，立磨停机时为9