水泥厂NOx(脱硝)排放控制技术共30页文档
水泥厂低氮燃烧及SNCR脱硝技术简介
低氮燃烧及脱硝等减排技术知识讲解一、脱氮技术原理：水泥熟料生产线上氮氧化物生产示意图分级燃烧脱氮的基本原理是在烟室和分解炉之间建立还原燃烧区，将原分解炉用煤的一部分均布到该区域内，使其缺氧燃烧以便产生CO、CH4、H2、HCN 和固定碳等还原剂。
这些还原剂与窑尾烟气中的NOx发生反应，将NOx还原成N2等无污染的惰性气体。
此外，煤粉在缺氧条件下燃烧也抑制了自身燃料型NOx产生，从而实现水泥生产过程中的NOx减排。
其主要反应如下：2CO +2 NO →N2+ 2CO2NH+NH →N2+H22H2+2NO →N2+2H2O二、技改简介：1、该技术是对现有分解炉及燃烧方式进行改造，使煤粉在分解炉内分级燃烧，在分解炉锥部形成还原区，将窑内产生的NOx还原为N2，并抑制分解炉内NOx的生成。
根据池州海螺3#天津院设计的TDF分解炉结构，技改方案采用川崎公司窑尾新型燃烧器，并在分解炉锥部新增两个喂煤点，最大限度形成还原区，提高脱氮效率。
改造整体示意图2、窑尾缩口由圆形改成方形，高度改为1600mm,并设置跳台，防止分解炉塌料现象发生，通过在分解炉锥部增设喷煤点，在分解炉锥部形成还原区。
改造前锥部改造后锥部3、对窑尾烟室入炉烟气进行整流，将上升烟道改造成方形，同时，将上升烟道的直段延长，使窑内烟气入炉流场稳定，降低入炉风速。
其次在分解炉锥部设计脱氮还原区，将分解炉煤粉分4点、上下2层喂入，增加了燃烧空间。
在保证煤粉充分燃烧的同时，适当增加分解炉锥部的煤粉喂入比例，保证缺氧燃烧产生的还原气氛，从而在分解炉锥部区域形成一个“还原区”，部分生成的氮氧化物在该区域被还原分解，降低系统氮氧化物浓度。
改造前窑尾燃烧器改造后窑尾燃烧器三、SNCR脱硝技术基本原理SNCR选择性非催化还原是指无催化剂的作用下，在适合脱硝反应的“温度窗口”内喷入含有NHx基的还原剂将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水。
该项目技术采用炉内喷氨水（浓度20-25%）作为还原剂还原分解炉内烟气中的NOx。
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。
脱硫、脱硝方案
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20～ 100ppm。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%。
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水泥厂硫的排放 生成
排放
物料温度小于200℃时，在预热器系统内，有机 硫氧化成SO2；物料温度为400-600℃时，FeS2 被氧化，生成Fe2O3和SO2；
硫酸盐在熟料煅烧过程中，存在还原气氛与C作用，分 解放出SO2 ，生料易烧性很差，烧成带温度被提得很高； 硫酸盐分解放出SO2 ，硫碱比明显偏高，自固硫饱和。
水泥厂硫的来源 原料
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。
燃料 说明
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FeS2及 少量的PbS、ZnS，硫酸盐主要有CaSO4、 Na2SO4、K2SO4。
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% 。
4、SNCR还原技术
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850～900 ℃之间。低于这
• 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；
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,
水泥行业脱硝技术
四、 主要的烟气脱硝技术
（一）选择性催化还原脱硝技术(SCR)
（一） 选择性催化还原脱硝技术(SCR)
1 背景 • 1970s年代后期，日本最早开始烟气脱硝技术的研究与应 用；1980s年代中后期，欧洲与美国相继引进烟气脱硝技 术，用于电站锅炉烟气脱硝。 • 20世纪90年代之前,欧洲和日本拥有较多的SCR装置.下图 为1990年时全世界的SCR拥有量.
三、国内外水泥工业NOx污染现状
国外SCR项目的建设原因(Mannersdorf) • 水泥厂的脱硝主要是使用SNCR技术(选择性非催化还原) • 但是对于NOx限制在小于350mg/m3的项目并不经济大量 消耗还原物质NH3泄露 • 作为使用更多废物代码和替代燃料的论证 • 案例：拉法基集团建立了第一个SCR水泥厂
氯化氢
烟尘阻光度
3 mg/Nm3
3 mg/Nm3
20%
NOx
SO2
0.68 kg/t熟料（230 mg/Nm3 ）
0.18 kg/t熟料
三、国内外水泥工业NOx污染现状
国外技术现状及发展趋势（国外）
（1）目前欧美各国水泥工 业在（新型干法）上采用 SNCR法削减NOx排放的大 致共有100余台，其中德国 就有50多台，占德国现有 PC窑总数的80%以上。德 国在应用SNRC方面具有较 多实践经验和研究成果。
2）技术优势 工艺成熟、系统简单，改造难度小，投资和运行费用低。
四、主要的烟气脱硝技术
3）低氮燃烧发展历经三代
▼第一代技术不对燃烧系统作大的改动。
▼第二代技术以空气分级燃烧器为特征。 ▼第三代技术则是在炉膛内同时实施空气、燃料分级的燃烧方式。 4）应用状况 ▼ 2000年，约5000万kW火电机组采用低NOx燃烧技术，占当年火电总装容量
水泥生产线氮氧化物减排技术介绍
分级燃烧技术 SNCR脱硝技术
SCR脱硝技术
煤粉/空气分级燃烧 脱硝效率30%~60% 无运行成本，应用广泛
可将NOx降低至环保要求范围，应用广泛， 但氨水用量大，逃逸量大，设备腐蚀。
较SNCR节省30%氨水，脱硝效率90%以上， 氨水用量小，目前在白马厂中试试验，济宁 海螺SCR脱硝投产，取得较好的成果。
2.3、SNCR脱硝技术
C5改造后三维图
2.3、SNCR脱硝技术
气体、氨水流线轨迹图
2.3、SNCR脱硝技术
气体、氨水流线轨迹平面图
2.3、SNCR脱硝技术
千阳海螺精准SNCR系统运行情况
（1）基本情况
生产线分解炉为海螺CKSV分解炉，该分解炉为低NOx分解炉，在设计时同时考虑配置了脱硝功能， 为了进一步降低NOx排放浓度，共设置4台燃烧器，上下两层布置。
2.2、分级燃烧脱硝技术
（3）主要改造内容
一是对窑尾烟室入炉烟气进行整流，使窑内烟气入炉流场稳定，相应地对窑尾烟室缩 口及分解炉锥部形状和耐火材料进行改造； 二是对分解炉喂煤点进行重新设计和布置，在分解炉锥部设计脱氮还原区，增加了燃 烧空间，相应地对窑尾煤粉输送管道（窑尾塔架内部分）进行改造； 三是根据原系统三次风入炉速度和流场分布的需要，重新确定三次风位置，保证还原 区废气停留时间在0.6s以上； 此外， C4下料管分料，部分物料通过分料阀，到达下部煤粉燃烧还原区，降低局部高 温，另外可进一步促进还原气氛的产生。
从原理上说，要想在分解炉锥部区域多产生较多的CO还原剂，就必须尽量降低过剩O2系数， 这是基本道理；窑内产生的热力型NOx,一般在1000mg/Nm3左右，甚至更高。窑内O2越多，会产 生越多的NOx，同时对分解炉锥部产生CO不利；因此，我们必须严格控制回转窑内空气过剩系数， 一般窑尾烟室处O2含量应控制在3%左右为好。
水泥窑炉脱硝方案
水泥窑炉脱硝方案引言随着环境保护意识的增强，对空气污染物的控制要求也越来越严格。
水泥生产过程中，窑炉排放的氮氧化物是主要的大气污染物之一。
因此，采取有效的脱硝措施是水泥生产企业必须面对的问题。
本文将介绍一种水泥窑炉脱硝方案，以减少氮氧化物的排放。
氮氧化物的来源及影响氮氧化物（NOx）是由燃烧过程中的高温氧化反应产生的一类无机气体。
在水泥生产过程中，主要来源有三个：煤粉燃烧产生的NOx，窑炉燃烧产生的NOx以及矿石中的氨产生的NOx。
NOx的排放对人体健康和环境均存在危害，会导致空气污染和酸雨的形成。
脱硝技术概述水泥窑炉脱硝技术主要包括选择性催化还原法（SCR）和选择性非催化还原法（SNCR）两种常用的方法。
选择性催化还原法（SCR）SCR技术主要通过在窑炉尾部增加催化剂，使NOx与还原剂（一般为氨水或尿素溶液）在催化剂表面发生反应，生成氮气和水。
这种方法的优点是脱硝效率高，适用于高浓度NOx的排放源。
同时，该方法还可以与脱除PM（颗粒物）和SOx （二氧化硫）的设备相结合，实现脱硝、脱硫和脱除PM的一体化。
选择性非催化还原法（SNCR）SNCR技术主要通过在窑炉尾部喷入还原剂（一般为氨水），将NOx与还原剂在高温条件下直接反应，生成氮气和水。
这种方法的优点是设备简单、投资低、适用于低浓度NOx的排放源。
但是，SNCR技术的脱硝效率相对较低，受炉温和氨水喷入位置的影响较大。
水泥窑炉脱硝方案根据水泥窑炉的实际情况和排放要求，我们推荐采用SCR技术作为水泥窑炉脱硝的主要方案。
以下是具体的操作步骤：1.安装SCR装置：在窑炉尾部增加SCR装置，包括催化剂层和还原剂喷射系统。
2.检测和调整催化剂层：在使用前，需要检测和调整催化剂层的厚度和分布情况，以确保催化剂的正常工作。
3.准备还原剂：根据窑炉的 NOx 排放浓度及设计要求，准备适量的还原剂。
常用的还原剂包括氨水和尿素溶液。
4.控制还原剂喷射量：根据窑炉工况和制定的脱硝方案，控制还原剂的喷射量和喷射位置。
欧盟水泥行业nox排放标准
欧盟水泥行业nox排放标准全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：欧盟水泥行业的NOx排放标准一直是一个备受关注的议题，因为NOx是一种对环境和健康都有害的氮氧化物。
在欧盟，水泥行业是一个重要的工业部门，其排放对空气质量造成了影响。
欧盟制定了严格的NOx排放标准，以保护环境和人民的健康。
欧盟对水泥行业的NOx排放标准主要参考了最新的科学研究和技术发展。
这些标准旨在限制水泥生产过程中产生的NOx排放量，从而降低对大气的污染。
水泥厂需要采取相应的措施，例如安装高效的净化设备和控制设备，以确保其排放符合欧盟的标准。
根据欧盟的法规，水泥厂需要定期监测和报告其NOx排放量，并在超出标准时采取相应的纠正措施。
如果水泥厂的排放严重超标，欧盟将对其进行处罚，并要求其改善排放情况。
欧盟也支持水泥行业采用更环保的生产技术，以减少NOx排放。
欧盟的NOx排放标准对水泥行业提出了挑战，但也为行业发展带来了机遇。
通过采用更环保的生产技术和设备，水泥厂可以降低NOx 排放，提高生产效率，同时也降低运营成本。
欧盟的标准还可以促使水泥行业加强科研和技术创新，推动行业走向更加可持续的发展道路。
欧盟水泥行业的NOx排放标准是为了保护环境和人民的健康，促使行业转向更加环保和可持续的发展方向。
水泥厂需要遵守这些标准，不断改进生产工艺，以减少对大气的污染。
政府、行业和科研机构也应加强合作，共同推动水泥行业实现更低的NOx排放水平，为环境保护作出更大的贡献。
【文章结束】第二篇示例：欧盟水泥行业是欧盟工业领域中排放氮氧化物（NOx）较多的一个行业。
由于水泥生产过程中需要大量燃料和能源，导致燃烧过程中产生的NOx排放量较高。
而NOx是一种对环境和人体健康有害的气体，对大气环境和生物造成危害。
欧盟对水泥行业的NOx排放进行了严格的控制和监管，制定了一系列的排放标准，以保护环境和公众健康。
欧盟对水泥行业的NOx排放标准主要包括以下几个方面：欧盟要求水泥企业在生产过程中采用先进的清洁技术和设备，以降低燃烧过程中产生的NOx排放。
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EБайду номын сангаасD
水泥厂NOx(脱硝)排放控制技 术
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃