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水泥窯SCR脫硝技術(shù)的應(yīng)用與調(diào)試-污水處理構(gòu)筑物

2023年05月26日 08:16:16      來源：山東中科貝特環(huán)保裝備股份有限公司 >> 進(jìn)入該公司展臺      閱讀量：27

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北極星環(huán)保網(wǎng)訊:隨著GB4915—2013《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的實施，要求現(xiàn)有和新建水泥企業(yè)的NOx排放限值由原來的800mg/Nm3（NO2@10%O2，以下同）降到400mg/Nm3（重點地區(qū)NOx排放限值為320mg/Nm3），因此需要對現(xiàn)有和新建水泥熟料生產(chǎn)線項目配置煙氣脫硝裝置。就目前來看，絕大多數(shù)水泥企業(yè)采用的是選擇性非催化還原法（SNCR脫硝技術(shù)），SNCR的脫硝效率能達(dá)到60%，NOx排放可以滿足現(xiàn)行的排放標(biāo)準(zhǔn)，然而隨著國內(nèi)環(huán)保形勢的日益嚴(yán)峻，對污染物排放的要求越來越嚴(yán)格，有必要采用脫硝效率更高的選擇性催化還原法（SCR脫硝技術(shù)）。下面就SNCR與SCR脫硝技術(shù)作簡單比較，并對SCR脫硝技術(shù)在富陽南方水泥有限公司5000t/d水泥生產(chǎn)線中的應(yīng)用和調(diào)試進(jìn)行介紹，以供參考。
1SNCR與SCR脫硝技術(shù)比較
1）工藝原理
SNCR：采用氨水或尿素作為脫硝還原劑，將稀釋好的氨水（一般質(zhì)量濃度20%）或利用尿素經(jīng)溶解稀釋后配成尿素溶液（一般質(zhì)量濃度5%~10%），通過霧化噴射系統(tǒng)直接噴入分解爐合適溫度區(qū)域（850~1050℃），還原劑霧化后，其中的氨基成分與煙氣中NOx進(jìn)行選擇性非催化還原反應(yīng)，將NOx轉(zhuǎn)化成無污染的N2和H2O，從而達(dá)到降低NOx排放的目的。
SCR：SCR脫硝技術(shù)是采用氨（NH3）作為還原劑，將原系統(tǒng)煙道合適區(qū)域的煙氣引出至新建反應(yīng)器，在反應(yīng)器中設(shè)置催化劑，在遠(yuǎn)離反應(yīng)器的上游煙道中設(shè)置還原劑噴射系統(tǒng)（噴槍），使氨與煙氣充分均勻混合后進(jìn)入反應(yīng)器，氨在反應(yīng)器中催化劑的作用下，在有氧氣的條件下選擇性地與煙氣中NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成N2和H2O。
2）脫硝效率
SNCR：由于SNCR脫硝需要滿足反應(yīng)溫度的要求，溫度太高或太低都會影響氨和NOx的反應(yīng)，對噴氨控制的要求很高，脫硝效率一般為30%~60%。
SCR：脫硝效率一般可達(dá)到90%以上。
3）投資與運行成本
因為SNCR脫硝技術(shù)是利用原有設(shè)備（如分解爐）作為反應(yīng)器，而SCR脫硝技術(shù)需要新建反應(yīng)器，將原煙氣引入反應(yīng)器，脫硝后再送回原煙道，同時在煙道中新增反應(yīng)器會導(dǎo)致系統(tǒng)壓力損失增大，這就需要對原有風(fēng)機(jī)系統(tǒng)等進(jìn)行改造。此外，SCR脫硝技術(shù)需要用催化劑，系統(tǒng)較SNCR復(fù)雜，檢修和維護(hù)也比較麻煩。因此在投資和運行成本方面SCR都比SNCR要高很多。
4）二次污染
SNCR與SCR脫硝的最終產(chǎn)物為氮氣和水，然而由于工況、操作等原因會導(dǎo)致在脫硝后的煙氣中含有一部分NH3，會對大氣造成二次污染。實踐證明SCR較SNCR對環(huán)境造成的二次污染要小。
2工藝方案
該工程SCR工藝方案采用的是中溫中塵脫硝布置方案。
該方案選用的是蜂窩式中溫催化劑，在窯尾余熱發(fā)電鍋爐出口至窯尾高溫風(fēng)機(jī)入口前的煙道上取溫度在220℃左右的煙氣，煙氣量約28715Nm3/h，在取風(fēng)管道上設(shè)置高溫電動通風(fēng)蝶閥（4a-1）控制風(fēng)量，在SCR反應(yīng)器后設(shè)置高溫風(fēng)機(jī)（4i）取風(fēng)，在SCR反應(yīng)器前加旋風(fēng)除塵器（4b），去除煙氣中的大顆粒粉塵，經(jīng)過處理后的煙氣回余熱發(fā)電鍋爐出口至窯尾高溫風(fēng)機(jī)之間的煙道上。在旋風(fēng)除塵器前和C1~C2筒之間下料管道上分別設(shè)置還原劑噴射系統(tǒng)（噴槍），還原劑采用20%~25%氨水溶液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），在SCR反應(yīng)器前設(shè)置CEMS監(jiān)測儀表，通過檢測得到進(jìn)入SCR反應(yīng)器前的NOx濃度、含氧量以及相應(yīng)的煙氣流量。在SCR反應(yīng)器出口也設(shè)置CEMS監(jiān)測儀表，通過檢測得到出SCR反應(yīng)器后的NOx濃度、含氧量以及氨的逃逸量。同時在SCR反應(yīng)器進(jìn)出口以及每層催化劑都設(shè)置壓力和溫度監(jiān)測儀表。
同時，由于水泥窯的粉塵與電廠的酸性粉塵不同，其性質(zhì)為堿性，黏性較大，使用傳統(tǒng)的聲波吹氣器很難將灰吹掃干凈，因此配備了壓縮空氣吹灰器進(jìn)行吹灰。利用空壓機(jī)和儲氣罐提供壓縮空氣，同時利用管道加熱器將壓縮空氣加熱至150℃左右，減少其對煙氣溫度的影響。
3控制方案及要求
1）SCR反應(yīng)器系統(tǒng)
首先確認(rèn)氨水供應(yīng)系統(tǒng)、氨水分配及噴射系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒，用于噴槍的壓縮空氣壓力滿足條件后，打開電動蝶閥（4a-1）、（4a-2），再打開高溫風(fēng)機(jī)（4i），待SCR反應(yīng)器溫度升高至穩(wěn)定后，觀察SCR進(jìn)出口溫度，要求溫度在催化劑運行的合適范圍（200~280℃）內(nèi)，且記錄下SCR反應(yīng)器進(jìn)出口壓力差，然后打開氨水輸送泵，開始供應(yīng)氨水至氨水分配及噴射系統(tǒng)，控制出口NOx濃度≤100mg/Nm3，氨逃逸濃度≤2.5mg/Nm3，相應(yīng)調(diào)整氨水輸送泵頻率和回水量，直至達(dá)到控制的NOx濃度以下。

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