新型干法水泥工业NOx脱除技术
水泥窑脱硝技术

水泥窑脱硝技术水泥窑脱硝技术是一种用于减少水泥生产过程中氮氧化物(NOx)排放的方法。
随着环境保护意识的增强和环境法规的加强,水泥企业对于减少污染物排放的要求也越来越高。
水泥窑脱硝技术应运而生,成为一种有效的减排手段。
水泥生产过程中产生的NOx主要来自燃烧过程中的高温氧化反应。
NOx是一种有害气体,对大气环境和人体健康都有一定的危害。
因此,减少NOx的排放对于保护环境和改善空气质量至关重要。
水泥窑脱硝技术的基本原理是通过在水泥窑燃烧区域注入脱硝剂,将NOx转化为无害的氮气和水。
常用的脱硝剂包括氨水、尿素等。
脱硝剂与燃烧产生的NOx发生反应,生成氮气和水,从而达到减少NOx排放的目的。
水泥窑脱硝技术具有以下几个优点。
首先,它可以高效地降低NOx 排放浓度,达到环保要求。
其次,该技术对水泥生产过程的影响较小,不会对产品质量产生明显影响。
此外,水泥窑脱硝技术还可以与其他污染物治理技术相结合,形成综合治理,进一步提高治理效果。
然而,水泥窑脱硝技术也存在一些挑战和限制。
首先,脱硝剂的选择和投加量需要根据具体情况进行优化,以确保脱硝效果和经济性的平衡。
其次,脱硝剂的投加和混合需要精确控制,以避免对水泥生产过程的干扰。
此外,脱硝剂的储存和处理也需要注意安全性和环保性。
为了实现水泥窑脱硝技术的有效应用,水泥企业需要加强技术研发和设备更新,提高脱硝效率和稳定性。
同时,加强监测和管理,确保脱硝系统的正常运行和排放达标。
此外,政府和相关部门也应加强监管和支持,推动水泥企业采用脱硝技术,促进水泥行业的可持续发展。
水泥窑脱硝技术是一种有效的减少水泥生产过程中NOx排放的方法。
通过合理选择脱硝剂和优化投加量,水泥企业可以实现环境保护和经济效益的双赢。
水泥行业应积极采用水泥窑脱硝技术,为改善环境质量和可持续发展做出贡献。
水泥行业NOx污染防治及减排措施研究

水泥行业NOx污染防治及减排措施研究水泥行业作为重要的建筑材料生产行业,对环境产生的污染问题一直备受关注。
NOx (氮氧化物)污染是水泥生产过程中的重要污染物之一,对大气环境和人体健康都具有一定的危害性。
水泥行业NOx污染防治及减排措施研究显得尤为重要。
本文将对水泥行业NOx排放情况进行分析,并探讨相应的污染防治和减排措施。
一、水泥行业NOx排放情况分析水泥生产过程中的NOx主要来源于燃烧过程和矿石煅烧过程。
燃烧过程是主要的NOx排放源,而矿石煅烧过程也会释放一定量的NOx。
根据相关数据统计,全球水泥行业的NOx 排放量占工业NOx总排放的比例较大,其排放量一直居高不下。
水泥行业NOx排放情况的严重性在于其具有较强的温室效应和对酸雨的形成影响。
NOx 在大气中可与氧气反应生成NO2等氧化物,进而形成臭氧和二氧化氮等有害物质。
这些物质的排放会加速温室效应,对大气环境产生负面影响;NOx也是酸雨的主要成分之一,长期的NOx排放会对土壤和水质产生破坏作用,对生态环境造成损害。
二、水泥行业NOx污染防治和减排措施为了有效防治和减少水泥行业的NOx排放量,需要采取一系列的污染防治和减排措施。
具体措施主要包括以下几个方面:1. 技术改造:通过采用先进的干法水泥生产工艺和设备,优化燃烧系统和矿石煅烧系统,降低NOx的生成量。
还可以借助先进的燃烧控制技术和烟气脱硝技术,对燃烧过程中产生的NOx进行有效治理和减排。
2. 能源替代:水泥行业的燃料主要包括煤炭、燃油和天然气等化石燃料,其中煤炭是主要的燃料来源。
为了减少NOx排放,可以采用替代燃料,如生物质燃料、废弃物燃料等,降低煤炭燃烧所产生的NOx排放。
3. 环境监测和管理:加强对水泥企业的环境监测和管理,建立完善的排放标准和监测体系,对企业的NOx排放进行严格监管和管理,确保排放达标。
4. 政策法规支持:政府可以出台相关的环保政策和法规,对水泥行业的NOx排放进行限制和约束,倡导绿色、低碳生产理念,推动企业加大环保投入和技术改造力度。
水泥厂脱硝方案

水泥厂脱硝方案1. 背景介绍水泥生产过程中,燃烧炉排放的烟气中含有大量的氮氧化物(NOx)排放。
氮氧化物的排放不仅对大气环境造成直接的污染,还会产生臭氧和颗粒物等二次污染物,对人体健康和生态环境产生重大影响。
因此,对水泥生产过程中的氮氧化物排放进行有效的脱硝是水泥厂环境保护的重要课题。
本文将介绍一种水泥厂脱硝方案,以减少氮氧化物的排放,并提高水泥厂的环境保护水平。
2. 脱硝技术选择在水泥厂脱硝过程中,常用的脱硝技术包括选择性催化还原脱硝技术(SCR)和选择性非催化还原脱硝技术(SNCR)。
2.1 选择性催化还原脱硝技术(SCR)SCR技术利用催化剂将烟气中的氮氧化物与尿素或氨水反应,将氮氧化物还原为氮和水。
该技术具有高效、稳定、可靠的特点,可以将氮氧化物的排放浓度降低到较低的水平。
2.2 选择性非催化还原脱硝技术(SNCR)SNCR技术利用特定的还原剂(如氨气或尿素溶液)在烟气中进行非催化反应,将氮氧化物还原为氮和水。
该技术相对于SCR技术来说,成本较低,但脱硝效率相对较低。
综合考虑水泥厂的产业特点和经济成本,本方案选择SCR技术进行水泥厂的脱硝过程。
3. 脱硝系统设计3.1 SCR脱硝反应器脱硝反应器是SCR技术中最关键的组件,其主要功能是将烟气中的氮氧化物与尿素或氨水进行催化反应。
SCR脱硝反应器采用立式结构,以便于氨水和烟气的均匀混合。
反应器内部配备多层催化剂,以提高反应效率。
3.2 尿素溶液供应系统尿素溶液供应系统是SCR脱硝过程中的重要组成部分,主要用于供应尿素溶液作为反应剂。
尿素溶液通过泵送系统连接到脱硝反应器中,确保反应器内的尿素溶液供应充足和稳定。
3.3 氨水后处理系统脱硝反应后,烟气中会残留一定量的氨水。
氨水后处理系统用于处理这些残留的氨水,以避免对环境和设备造成污染。
氨水经过除雾器后,通过一系列的处理设备进行处理,最终达到排放标准。
4. 运行管理与优化4.1 运行管理为了确保脱硝系统的正常运行,需要进行定期的巡检和维护保养工作。
新型干法水泥窑氮氧化物排放及控制因素分析

关 键 词 新 型 干 法 水 泥 窑 烟 气 脱 硝 分 级 燃 烧 燃 料 型 NOx
DOI : 1 0 . 1 5 9 8 5 / j . e n k i . 1 0 0 1 3 8 6 5 . 2 0 1 6 . 0 2 . 0 0 8
Th e e mi s s i o n a n d c o n t r o l o f NOx f o r n e w d r y c e me n t k i l n s CHEN Li f a n g , LI U S h u g e n , ZHAO We
c om bu s t i on wa s h e l pf u l t O de c r e as e t he NOx c on c e nt r a t i on by 2 3 一 2 9 .The e mi s s i o n o f NO x wa s ov e r 1 . 3 O kg f or
水泥厂NOx(脱硝)排放控制技术

SCR催化剂的工作窗口: 160-400 °C
三,北京工业大学的SCR催化技术
SCR催化剂的成型技术
无机原料 捏合 成型助剂 陈化冷却
真空练泥
高温焙烧
干燥
挤出成型
陈腐
最终成型
三,北京工业大学的SCR催化技术 SCR催化工程技术开发
云南钛业酸洗线氮氧化物净化系统
三,北京工业大学的SCR催化技术
SCR催化工程技术开发
水泥行业对NOx排放贡献仅次与电力行业和机动车 尾气排放, 位居第三。
根据一些不完全的监测数据显示,大约在800 ~ 1600 mg/Nm3左右, 也 有一些数据报道水泥炉窑平均排放浓度为500 ~800 mg/Nm3 。
水泥行业NOx排放标准的发展及与火电厂排放标准比较
颁布年代 1985 排放标准 《水泥工业污染物排放标准》 (GB4915-85) 《水泥厂大气污染物排放标准》 (GB4915-1996 《水泥工业大气污染物排放标准》 (GB4915-2004) 《水泥工业大气污染物排放标准》 DB44/818-2010(广东) 《火电厂大气污染物排放标准》 GB23223-2003 《火电厂大气污染物排放标准》 GB 13223-2011 Nox限值 mg/m3 无限制
SCR技术
选择性催化还原法( Selective Catalytic Reduction, SCR)是 工业上应用最广的一种脱硝技术,可应用于电站锅炉、 工业锅炉和垃圾焚烧等燃烧设备的NOx排放控制,理想 状态下,可使NOx 的脱除率达90%以上, 是目前能找到的 最好的固定源NOx治理的技术。 原理:使用适当的催化剂,在一定条件下,用氨作为催化 反应的还原剂,使NOx转化为无害的氮气和水蒸气。反应 如下: 4NO+4NH3+O2 4N2 +6H2O 2NO2+4NH3+O2 3N2 +6H2O SCR脱销反应温度一般为300~450 oC,
水泥行业脱硝分级燃烧技术 SNCR

4000t/d新型干法水泥生产线分级燃烧+SNCR烟气脱硝技术方案目录1、减排氮氧化物社会效益 (3)2、本项目脱硝工艺描述 (5)、分级燃烧技术 (5)、SNCR脱氮技术 (8)①卸氨系统 (9)②罐区 (9)③加压泵及其控制系统 (9)④混合系统 (9)⑤分配和调节系统 (10)⑥喷雾系统 (10)⑦水电气供给 (10)⑧控制系统 (11)⑨SNCR主要设备与设施 (11)3、氮氧化物目前排放量 (12)4、总体性能指标 (12)(1)窑尾分级燃烧脱氮技术(单独使用) (12)(2)SNCR脱氮技术(单独使用) (13)(3)分级燃烧和SNCR结合的脱氮集成技术 (13)5、主要技术经济指标 (13)6、经济效益评价 (14)单位成本分析 (14)6.2 运行成本分析 (15)6.3 环境及社会效益分析 (16)1、减排氮氧化物社会效益氮氧化物(NOx)是大气的主要污染物之一,包括NO、NO2、N2O、N2O3、N2O5等多种氮的氧化物,燃煤窑炉排放的NOx 中绝大部分是NO。
NO的毒性不是很大,但是在大气中NO可以氧化生成NO2。
NO2比较稳定,其毒性是NO的4~5倍。
空气中NO2的含量在×10‐6(体积分数)持续1h,就开始对人体有影响;含量为(20~50)×10‐6时,对人眼有刺激作用。
含量达到150×10‐6时,对人体器官产生强烈的刺激作用。
此外,NOx 还导致光化学烟雾和酸雨的形成。
由于大气的氧化性,NOx 在大气中可形成硝酸(HNO3)和硝酸盐细颗粒物,同硫酸(H2SO4)和硫酸盐颗粒物一起,易加速区域性酸雨的恶化。
随着我国工业的持续发展,由氮氧化物等污染物引起的臭氧和细粒子污染问题日益突出,严重威胁着人民群众的身体健康,成为当前迫切需要解决的环境问题。
2011年全国人大审议通过了“十二五”规划纲要,提出将氮氧化物首次列入约束性指标体系,要求“十二五”期间工业氮氧化物排放减少10%,氮氧化物减排已经成为我国下一阶段污染治理和减排的重点。
干法脱硝原理-概述说明以及解释

干法脱硝原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分是文章的开篇,主要介绍干法脱硝技术的基本概念和背景。
干法脱硝是一种重要的大气污染控制技术,主要应用在燃煤电厂、钢铁厂等工业领域。
它通过将氨气与烟气中的氮氧化物(NOx)进行化学反应,将其转化为氮气和水蒸气,从而达到减少大气中有害气体排放的目的。
在环保法规日益严格的背景下,干法脱硝技术的应用越来越广泛,成为工业企业减少氮氧化物排放的重要手段。
本文将重点介绍干法脱硝的原理、应用及未来发展前景,以期为读者提供深入了解和应用该技术的参考。
1.2 文章结构本文主要分为三个部分:引言、正文和结论。
在引言部分,首先概述了干法脱硝的基本概念和背景,介绍了文章的结构和目的,为读者提供了整体的阅读框架。
在正文部分,将详细介绍干法脱硝的概述,包括其定义、原理和应用。
对于干法脱硝的原理部分将会着重解释其工作原理和技术实现方式,帮助读者更好地理解干法脱硝的工作机制。
在结论部分,将总结干法脱硝的优势,并展望未来的发展方向。
最后将得出结论,强调干法脱硝在大气污染治理领域的重要性和应用前景。
1.3 目的:本文旨在深入探讨干法脱硝技术,并介绍其原理、应用及优势。
通过对干法脱硝的详细介绍,希望读者能够了解该技术在减少空气污染和改善环境质量方面的重要作用,同时也展望未来干法脱硝技术的发展方向,为环保工作提供参考和借鉴。
通过本文的阐述,希望读者能够对干法脱硝有一个更全面的了解,为相关领域的研究和实践提供指导和支持。
2.正文2.1 干法脱硝概述干法脱硝是一种通过将氨气或尿素等还原剂与烟气中的氮氧化物反应,从而将其转化为氮气和水的脱硝技术。
与湿法脱硝相比,干法脱硝无需水蒸气,不生成废水,适用于烟气量大的电厂和工业生产场所。
在干法脱硝过程中,还原剂经过气体喷射或固体喷射的方式,喷入烟气管道中与氮氧化物反应,生成氮气和水。
脱硝后的烟气经过除尘设备去除颗粒物后,排放出相对清洁的烟气,减少对大气环境的污染。
脱硝技术——水泥研发新型脱硝技术降低氮氧化物排放

吨 ,其 中水 泥 工 业 为8 万 吨 , 占总 量 的6 7 %,相 当 于
此外 ,如果 按 2 k/ x 料计 ,因新 型 干法 水 . gNO 熟 4 t
每吨熟料排放08k N x . g O 。环保部规划研究 院的资料 3
2 1 年 年底 ,工 业 和信息 化部 《 于水 泥产 00 关
业 节 能 减 排 的指 导 意 见 》中提 出 , ̄ 2 1年 年 底 , 10 5 1 全 国水 泥 工 业 的N0 排 放 量 要 L2 o 年 减 少 2 %, x L o9 5 颗 粒 物 排 放 要 减 少 5 % 。按 照 该 指 导 意 见 及 我 国 0 水 泥 生 产 发 展 趋 势 的预 测 ,2 1 年 水 泥 工 业 的 颗 05 粒 物 排 放 将 由 2 0 年 的3 8 吨 降 到 1 9 吨 ,相 09 5万 7万
因 为 新 型 干 法 水 泥 窑 的 熟 料 热 耗 比落 后 窑 节 省 了 3 % 6 % ,单 位 熟 料 的 废 气 量 相 应 减 少 ,加 0 0 之 又 有 约6 %左 右 的煤 改 在 温 度 较 低 的分 解 炉 中燃 0
烧 ,只有4 %的煤在窑头高温燃烧 ,因而使N x 0 O 的 生成量又有较大幅度 的下降 ,最终导致单位 熟料 的
的统计数据8 万 吨偏少 的话 ,那么其调整后 可能的 7 最大值也不会超过17 吨。 2万
我 国现 行 的水 泥 工 业 环 保 标 准 ( GB4 1 — 9 5 20 0 4)对 N 排 放 限值 是 8 0 / Ox 0 mgNm3 ] .k / ,N24 gt 熟
至 于 2 1 年水 泥 工 业 7 万 吨 减 少 到 6 万 吨 ,相 当 于 04 5 .2~04 k /熟 料 或 .5 gt 2 3~2 5 gN 3 3 5 m / m 的问题 。根 据 现 已掌 握 的各种 脱 硝 技术 ,N x 放 5 0排 年之 内要 从 现 今 的全 国平 均7 0 / 0 mg
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
新型干法水泥工业 NOx 脱除技术一、新型干法水泥工业中 NOx 的来源氮氧化物 (NOx) 是大气主要污染源之一, 主要包括 NO、 2、 2O3、 2O4、 NO N N N2O5 等,其中给大气造成污染的主要是 NO 和 NO2。
NOx 对人体的健康和人类 的生活环境有着较大的危害。
新型干法水泥生产过程中,燃料在窑炉内燃烧时, 助燃空气中的氮气分子氧化以及燃料中氮元素的氧化,都会生成 NOx。
当窑炉 内的火焰温度超过 1200℃时,燃烧空气中的氮气与氧气会发生氧化生成 NOx 称 之为“热力型 NOx”,窑炉温度低于 1200℃时,燃料中氮元素的氧化产生的 NOx 称之为“燃料型 NOx”。
由于水泥回转窑烧成带的火焰温度一般在 1750~2000℃, 固相温度在 1400℃~1475℃,因此大量热力型 NOx 在烧成带生成;而在分解炉 和窑尾烟室上升管道区域,燃料燃烧温度一般低于 1200℃,因而在窑尾预分解 系统中,主要生成的是燃料型 NOx。
二、NOx 的排放标准及排放现状众所周知,排污控制标准是法律框架下最低要求,是企业生产必须满足的条 件,而达到更优的排放指标是企业应尽的责任和努力的方向。
目前,国家标准 GB4915-2004 要求:NOx 许可排放量为≤800 mg/Nm3(10%氧基) ;欧洲标准 2000/76/EC 要求:NOx 许可排放量为≤500 mg/Nm3(10%氧基) 。
在排污控制方面,所遵循的是“地方高于国家,先进高于落后”,尤其是地处 人口密集区和旅游区,污染物排放控制更加严格。
常采用的手段就是收费惩罚, 随着人们对环境质量要求的不断提高,排污惩罚费也渐增,已凸显在企业的经营 成本中。
目前一些地方不管控制是否满足标准,每排放 1 吨 NOx 收费 600 元~800 元,一条 5000 t/d 水泥生产线,按 800 毫克/Nm3 标准计算,每天要排 15 吨左右,每年 NOx 排污费就要上交 300 ~400 万元左右。
目前水泥企业上 交排污费中 70%源于 NOx 排放。
如果按 600 元/吨 NOx 的收费标注计算(随着 环保要求的不断提高,收费额度必将随之增加) ,则可得知不同生成规模的新型 干法水泥厂的 NOx 排放及收费状况,见表 1。
随着我国新型干法水泥工业技术 和装备的不断发展,以及立窑水泥工业的逐步淘汰,新型干法水泥的产量也将逐 渐增加,随之而来的 NOx 减排压力也随之增加。
未来国家对环保的要求越来越1高,NOx 排放收费标准必将不断增加,企业的利润将会大打折扣。
为此,为了 适应未来的环保要求, 作为提供技术装备的 SINOMA 公司, 已做好了充分工作。
表 1 不同生成规模系统的 NOx 排放量及排污费估算生成规模(t/d) NOx 排放量(t/d) 排污费(万元/年) 2500 5000 10000 15 30 60 150~200 300~400 600~800三、常规脱氮技术简介 常规脱氮技术简介3.1 非催化选择还原法(SNCR) 非催化选择还原法( ) SNCR 脱 NOx 技术是把分解炉出口的那一部分空间作为反应器,将尿素(或 其它还原剂)直接喷入分解炉出口处,此处的温度一般为 900℃左右,在此温度 下,尿素可迅速分解成 NH3,NH3 与烟气中的 NOx 反应生成 N2。
这种方法热电 厂用的比较多,但水泥产品附加值较低,采用该法将会大幅度提高生产成本,在 水泥生产企业推广有一定的难度。
3.2 催化选择还原法(SCR) 催化选择还原法( ) SCR 脱 NOx 技术和 SNCR 法相同,其差别在于是否有催化剂的存在,效 果是 NOx 还原率高,残氨量低,操作温度低,不利之处是水泥生料中的金属氧 化物容易使催化剂中毒失活,影响脱 NOx 的效果。
3.3 电子束辐照法 电子束辐照法属于干式氨法脱 NOx 技术,但此处的氨不是还原剂,而是中 和剂,其原理是在电子束辐照下,烟气中的 O2 和 H2O 首先被高能电子激发产 生强氧化性的活性基团 O2 和 H2O,烟气中的 NOx 被这些活性基团迅速氧化成 NO2,并与 H2O 作用生成 HNO3。
HNO3 与喷入烟气中的氨发生化学反应,产 生硝铵,达到脱除 NOx 的目的。
其预期脱 NOx 效果较好,但设备费用和电耗 较高。
3.4 完全还原气氛法 还原气氛法是在还原区内缺氧燃烧产生 CO、CH4、H2、HCN 等还原型气 氛, 且煤粉中的炭本身就是一种还原剂, 这些还原气氛和还原剂将流经还原区时, 其中的 NOx 发生氧化还原反应,NOx 将被还原成 N2 等无污染气体。
2四、目前的实践及存在的问题目前国内某些新型干法水泥企业正在利用完全还原气氛法和部分还原气氛 法,现将这两种方法的应用状况作一比较,结果见表 2。
表 2 海螺集团两种脱氮技术比较技术类别完全还原气氛法部分还原气氛法具体结构喂煤点 还原气氛区大小 还原区煤粉用量 还原区温度控制方式 控制 效果 工况 ppm 计 工况 mg/Nm3 计 10%氧基 mg/Nm3 计 存在问题中部多点喷嘴对冲还原区 较大 100% 粉料控制 230 472(3.0%O2) 289 四个炉用燃烧器上端出现 结皮,两侧相对较轻。
由煤灰及碳焦形成的低共窑尾对冲气流还原区 局部 Max:10% 无 630 1294(2.82%O2) 783 煤粉用量较少,但效 果较差。
基本无结皮,偶尔会结皮原因熔物集中,粘结发育聚集, 与少量有害成分共同 最终造成结皮堵塞。
作用导致结皮。
已恢复使用时用情况可根据生产情况调节使用3通过表 2 的比较不难看出:完全还原法的效果,要比部分还原法效果要好, 但带来的堵塞问题较大,因此,生产实践中,要解决 NOx 排放量的控制和堵塞 问题,必须针对具体 的结构采用均布的方 法加以控制,使其不 要产生低共熔物区。
另外,脱氮燃煤比例 和煤灰混合比例是影 响窑尾烟室结皮的关 键因素,图 1 为脱氮 燃煤的用量比例对结 皮值的影响,从中可 以看出,对于两种不 同的煤灰类型,随着脱 氮燃煤比例的增加,结 皮值都随之增加。
图 2 为煤灰混合比例对结 皮值的影响,从图中可 以看出,当用煤比例一 定时,增加煤灰比将导 致结皮值的快速增加。
因此必须开发出一种 既能有效脱除烧成系 统中的 NOx, 又能确保 烟室及分解炉底部不 结皮不堵塞不影响熟 料生产的新技术方案。
4五、我公司的技术策略及其与国际先进技术的比较 我公司的技术策略及其与国际先进技术的比较 的技术策略5.1 技术策略一:采用在线分级均布燃烧和司料温控技术 技术策略一:采用在线分级均布燃烧和司料温控技术 针对目前生产系统中采用的低 NOx 排放控制技术中存在问题,在不增加生 产费用的情况下,为了实现低 NOx 的控制目标,我公司提出了在线分级均布燃 烧和司料温控技术,这种技术的提出其核心是基于以下四点的考虑: ①、必须在三次风进入前的窑气通道中,构造出一个有效的强还原区。
②、确保还原区内各位物理场的相对均匀性,边壁不形成过浓的煤粉浓度场。
③、避免还原区内近壁处低共熔物过度集中和贴壁,尤其是煤灰和煤焦形成 的低共熔物。
④、保证 NOx 在还原区域内与 CO 有足够的反应停留时间,避免 CO 被三次 风中的氧气氧化。
为了实现上述四点目标,采取的技术措施是: ①、在窑尾和分解炉之间,设计出合理有效且有利于各物理场均布要求的还 原区,其结构示意图如图 2 所示,数值模拟效果如图 3 所示。
②、采用特殊的煤粉喷嘴和高压煤粉喷入系统,提高煤粉流股的穿透力,将 煤粉均匀地喷入窑气中心部位。
③、根据需求适当控制还原区内分级燃烧的煤粉比例,同时避免低共熔物过 度集中问题。
④、采用特殊分料措施,有效控制还原区内的温度,既不产生高温区、也不 产生低温区。
在线分级均布燃烧和司料温控技术的应用过程中,需要用到以下主要设备: 煤粉计量秤、煤粉分配器、高速喷射管、电动分料阀及相关连接管路等。
5图 2 脱氮装置结构示意图图 3 数值模拟结果图 4 多介质多通道离散式低 NOx 燃烧器的结构图5.2 技术策略二:采用多介质多通道离散式低 NOx 燃烧器 技术策略二: 采用低 NOx 燃烧器从源头上控制 NOx 的产生,就能有效地控制 NOx 的排 放问题。
我公司开发设计的大型燃烧设备的结构如图 4 所示,图 4-a 为多介质多 通道离散式低 NOx 燃烧器全貌, 4-b 和 4-c 为燃烧器头部放大图。
图 多介质多通 道离散式低 NOx 燃烧器的设计特点有: ①、合适的出口气体喷出动量设计。
喷出动量较小会影响卷吸高温风量以及 与煤粉的充分混合和快速燃烧,导致局部还原气氛和煤粉的沉落,影响熟料的质6量, 甚至出现因煤粉的沉落造成的窑内前结圈问题。
除此之外还会因为火焰刚度, 造成下游无回流区,进一步影响燃烧过程所需要的各种扩散;喷出动量过大会引 起外回流较大,一方面挤占火焰下游的燃烧空间,降低火焰下游的氧浓度,同样 会导致燃烧不完全问题,造成 CO 浓度升高。
②、外风采用扩张式离散喷嘴结构,有效地避免传统的环行通道易变形及对 称性难于控制问题。
③、内旋流风利用小叶片、多片数目、大遮度的固定式旋流器,可稳定火焰, 加强早期混合。
④、特殊的喷嘴结构,可强化空气与煤粉的混合,具有较低的一次风率,适 应低氧燃烧,可使 NOx 的排放量大大降低。
⑤、利用水和煤粉在高温还原条件下的水煤气反应吸热,控制煤粉火炬的温 度峰值,在保证水泥烧成工艺要求的前提下有效减少 NOx 的生成,从而有效降 低 NOx 生成,同时离散喷嘴还可解决长期在高温条件下使用的变形问题。
在燃烧器的开发设计过程中,采用强湍流、强回流、强旋流,以达到强化燃 料与空气混合、提高燃烧强度和降低局部高温以及降低 NOx 含量的设计理念。
达到技术先进,稳定可靠,便于调节的目的。
多介质多通道离散式低 NOx 燃烧器的时用过程中, 需要用到以下主要设备: 水煤浆输送泵、空气压缩机、水煤浆搅拌罐等。
5.3 我公司技术与国际先进技术的比较 公司技术与国际先进技术的比较 目前国际上脱除新型干法水泥厂 NOx 的方法大都集中在完全还原气氛法, 其中技术效果相对明显的企业有丹麦的 F.L.Smidth 公司、德国的 KHD 公司和 Polysius 公司、日本的神户制钢公司。
我公司采用的在线分级均布燃烧和司料温 控技术与 F.L.Smidth 公司和 Polysius 公司的技术参数比较见表 3,从表 3 中可以 看出,我公司的技术参数中,燃烧截面积大、气体速度快,这充分保证了煤粉在 单位截面积上的还原气氛均布,还原化学反应过程均匀发生,还原效率高,能避 免局部高温和结皮堵塞;从表中还可以看出,在线分级均布燃烧和司料温控技术 煤粉用量及其停留时间适中, 能有效避免复杂流场的出现。