水泥窑炉SNCR脱硝计算-唐占甫
水泥窑炉SNCR烟气脱硝工艺设计
相对于选择性催化还原（SCR）技术，SNCR技术的 脱硝效率较低，约为60%。但是，SNCR技术的成本只有 SCR技术的1/5，且对水泥窑炉正常运行的影响较小。
2 设计依据及主要技术参数
2.1 设计依据 水泥行业回转窑炉的主要燃烧对象是燃煤， 在物料 烧制过程中， 会产生大量的烟气， 烟气中含有大量NOx 。 本SNCR烟气脱硝系统主要是为长期稳定确保5000t/d熟 料水泥生产线水泥窑炉的NOx排放量达到环保标准而设 计的，烟气参数见表1所示。生产线上每台窑炉的耗煤 量为27.6t/h，所燃烧的煤种是产自福建清流县的无烟煤 （掺加30%的烟煤），其工业分析见表2所示。
Design for SNCR Flue Gas Denitration Technology in Cement Kiln
HUANG Peng-cheng, LIN Xue, CHEN Chang-qing, HONG Ya-jun
引言
近年来，我国水泥行业发展迅速，同时带来诸如环 境污染、能源消耗过大、企业过度竞争、行业经济效 率低迷等一系列问题。水泥行业已成为居火力发电、 汽车尾气之后的第三大氮氧化物排放大户，占全国氮 氧化物排放总量的15%~20%。《水泥工业大气污染物 排放标准》（GB 4915-2013）（以下简称：标准）对水 泥行业的NOx排放量做了初步规定，规定其排放限值为 800mg/m3。根据“十二五”规划的要求，至2015年底， 水泥行业氮氧化物的排放总量要比2010年下降10%。规 划还要求水泥行业的新建生产线必须同时配套安装效 率不低于60%的脱硝设备，以确保NOx的排放达到环保 标准要求 。 水泥窑炉是新型干法水泥生产线中的关键技术装 备，同样也是水泥行业氮氧化物的主要排放源之一，其 烟气具有温度高、风量大、NOx排放量大的特点。为标准
SCR_SNCR脱硝全部计算公式
项目单位数值软件信息名称SCR/SNCR脱硝版本beta版作者信息姓名-XX 地点XX 日期2014 Email XXX 标态压力P0Pa101325标态温度T0K273.15理想气体标态摩尔体积V0m3/kmol22.4干空气成分N2%(V)79 O2%(V)21 N2%(m)76.70829988 O2%(m)23.29170012原子量H kg/kmol 1.00794 O kg/kmol15.9994 N kg/kmol14.00674 C kg/kmol12.0107 S kg/kmol32.066 Cl kg/kmol35.4527 F kg/kmol18.9984 Ca kg/kmol40.078 Mg kg/kmol24.305 K kg/kmol39.0983 Na kg/kmol22.98977 Hg kg/kmol200.59摩尔质量H2O kg/kmol18.01528 N2kg/kmol28.01348 O2kg/kmol31.9988 CO kg/kmol28.0101 CO2kg/kmol44.0095 SO2kg/kmol64.0648 SO3kg/kmol80.0642 HCl kg/kmol36.46064 HF kg/kmol20.00634 NO kg/kmol30.00614 NO2kg/kmol46.00554 N2O kg/kmol44.01288H+kg/kmol 1.00794OH-kg/kmol17.00734 SO42-kg/kmol96.0636 SO32-kg/kmol80.0642 CO32-kg/kmol60.0089 MgCl2kg/kmol95.2104 CaCl2kg/kmol110.9834 MgCO3kg/kmol84.3139 CaCO3kg/kmol100.0869 MgSO4kg/kmol120.3686 CaSO4kg/kmol136.1416 CaSO4* 2H2O kg/kmol172.17216 CaF2kg/kmol78.0748 CaSO3kg/kmol120.1422 CaSO3 * 0.5H2O kg/kmol129.14984 CaO kg/kmol56.0774 MgO kg/kmol40.3044 Ca(OH)2kg/kmol74.09268 Mg(OH)2kg/kmol58.31968 NH3kg/kmol17.03056 NH4+kg/kmol18.0385 NH2-kg/kmol16.02262 CO2+kg/kmol28.0101 (NH4)2SO4kg/kmol132.1406 NH4HSO4kg/kmol115.11004 (NH4)2SO3kg/kmol116.1412 NH4HSO3kg/kmol99.11064 CO(NH2)2kg/kmol60.05534气体标态密度H2O kg/m30.804253571 N2kg/m3 1.250601786 O2kg/m3 1.428517857 CO kg/m3 1.250450893 CO2kg/m3 1.964709821 SO2kg/m3 2.860035714 SO3kg/m3 3.574294643 HCl kg/m3 1.627707143 HF kg/m30.893140179 NO kg/m3 1.339559821 NO2kg/m3 2.05381875 N2O kg/m3 1.964860714 NH3kg/m30.760292857干空气kg/m3 1.287964161气体常数H2O kJ/(kg*K)461.2351634 N2kJ/(kg*K)296.617222 O2kJ/(kg*K)259.674757 CO kJ/(kg*K)296.653015CO2kJ/(kg*K)188.8065217 SO2kJ/(kg*K)129.7011872 SO3kJ/(kg*K)103.7827221 HCl kJ/(kg*K)227.8972781 HF kJ/(kg*K)415.3323704 NO kJ/(kg*K)276.9193443 NO2kJ/(kg*K)180.6147828 N2O kJ/(kg*K)188.7920221 NH3kJ/(kg*K)487.9041332干空气kJ/(kg*K)288.0126938反应热SO2kJ/kmol356098 HCl kJ/kmol37306 NO kJ/kmol407400 NO2kJ/kmol462000 NO+NO2kJ/kmol407400生成焓H2O kJ/kmol-241781.7928 CO2kJ/kmol-393418.2978 NH3kJ/kmol-45679.18992 CO(NH2)2kJ/kmol-245433.6181比热容H2O kJ/(kg*K) 4.2 NH3kJ/(kg*K) 4.609 CO(NH2)2kJ/(kg*K) 2.1溶解热CO(NH2)2-H2O kJ/kg241.6。
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。
水泥窑SNCR烟气脱硝控制系统设计
５ ９
水泥窑 Ｓ Ｎ Ｃ Ｒ烟气脱硝控制系统设计
Ｄｅ ｓ ｉ ｇｎ ｏ ｆ ＳＮＣＲ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｎ Ｃｅ ｍｅ ｎ ｔ Ｐｌ ａ ｎ ｔ
董 庆武 胡步发
（ 福州大学机械工程及 自 动化学院， 福建 福州 ３ ５ ０ ０ ０ ２ ）
催化还原法 ， 即 在 没 有 催 化 剂 的条 件 下 ， 利 用 还 原 剂 与烟 气 中 的
液 配制 ， 当溶 解 罐 液 位 低 于 下 限 （ Ｏ ． ４ ｍ） 时， 启动配制 系统 ， 对 溶
解 罐注水 ， 达到进 水流量设定值 或溶解 罐液位 ≥１ ． ２ ｍ后 ， 停 止 进水 。 通 过 蒸 汽 伴 热 系 统 对 尿 素 溶解 罐 进行 加 热 ， 使 溶 解 罐 内 温
序号 尿 素溶液浓 度
１
２
３
进水液位
１ ． １ ９ ７ ｍ
１ ． ３ ９ ０ ｍ
ｌ ＿ ５ ８ ｔ ｍ
袋装尿 素重量
３ ７ ６ ０ ｋ ｇ
２ ９ １ ５ ｋ ｇ
２１ ３ ０ ｋ ｇ
５ ０ ％
４ Ｏ ％
３ ０ ％
的化学摩 尔 比， 混合程度 ， 反应 时间等 ， 其 中温 度 窗 口选 择 至 关 重要 ， 温度 过 低 ， Ｎ Ｈ ｓ 的 反应 不 完 全 ， 容 易 造 成 ＮＨ 。 泄露 ， 若 温 度 过高 ， ＮＨ ３ 则 容 易 被 氧 化 成 ＮＯ。
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ： Ｔｈ ｉ ｓ ｐａ ｐｅｒ ｉ ｓ ｂ ａｓ ｅ ｏｎ ｂａ ｓ ｉ ｃ ｐｒ ｉ ｎ ｃｉ ｐｌ ｅ ｏ ｆ ＳＮＣＲ ｄ ｅｎ ｉ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏｎＴ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｓ ＮＣ Ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｄ ｉ ｓ —
SNCR脱硝还原剂计算
有一日产2500吨水泥熟料生产线，已知窑尾烟气量V0=280 000Nm3/h（温度T0,压力P0,密度ρ,0，各物质体积分数：y co2,y N2,y H2O,y O2,…），NO X含量800mg/Nm3(NO占92.5%,NO2占7.5%)。
计划才采用SNCR技术经行烟气脱硝，脱硝率η＝60%，脱硝剂采用ω＝25%氨水（相对密度0.9070,），基准态下氨的逃逸率γ=5ppm。
问（1）正常运行下每小时氨水用量；（2）正常运行下能耗增加量，（假定原煤热值5500kCal/kg）。
解：（1）主反应方程式表达式：副反应方程式表达式：假定氨水输送过程中没有损失，氨水全部气化，氨气在窑尾气中按气体比例发生式—（1）、式—（2）反应，无其他副反应发生。
理论氨水用量计算：方法一、化学方程式法①NO X排放量计算：合每小时NO X排放224千克NO排放量M NO＝224kg/h×92.5%＝207.2kg/hNO2排放量M NO2＝224kg/h×7.5%＝16.8kg/h②NO X处理量计算：NO处理量M NO’＝ M NO×η＝207.2kg/h×60%＝124.32kg/h NO2处理量M NO2’＝ M NO2×η＝16.8kg/h×60%＝10.08kg/h③氨用量计算：参与NO反应氨用量计算参与NO2反应氨用量计算逃逸氨量计算m3＝V0×γ＝280 000Nm3/h×5mg/Nm3×10-6kg/mg＝1.40kg/h理论氨用量m ＝m 1＋m 2 ＋m 3＝70.45kg/h+7.45kg/h ＋1.40 kg/h ＝79.30kg/h ④理论氨水用量计算M ＝m ÷ω＝79.30kg/h ÷25%＝317.20kg/h 方法二、公式法尾气中NO 、NO 2浓度计算800×92. 5%＝740mg/Nm 3 800×7.5%＝60mg/Nm 3理论NH 3/NO x 比计算 另K=n （NH3）/n (NOx)理论氨用量计算理论氨水用量计算小结：实际运行中，总会伴随副反应的发生，假定副反应氨损在5%，hkg M x V M M x V M k m NO NO NH NONONH /20.7910)46602800001723074028000017(61.0)2(6002233=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=+=-h kg M /80.316%2520.79W ==ω实际25%氨水用量在334kg/h左右，合0.37m3/h。
2SCR_SNCR脱硝全部计算公式
2SCR_SNCR脱硝全部计算公式
在脱硝过程中，SCNR和SNCR是两种常用的方法。
下面将详细介绍这两种方法的全部计算公式。
SNCR脱硝计算公式：
1.脱硝效率计算公式：
SNCR脱硝效率（η）=(NOx输入-NOx出口)/NOx输入
2.脱硝剂投加量计算公式：
脱硝剂投加量（A）=(NOx输入-NOx出口)×T/V
其中，NOx输入为进入脱硝系统的氮氧化物浓度；NOx出口为脱硝后的氮氧化物浓度；T为脱硝时间；V为燃烧过程中NOx的生成速率。
3.脱硝剂能效计算公式：
脱硝剂能效（E）=(NOx输入-NOx出口)×Ad/A
其中，Ad为脱硝剂投加量；A为混合比。
4.脱硝效率与脱硝剂投加量的关系：
当脱硝效率为预定值时，脱硝剂投加量（A）=(NOx输入-NOx出
口)×T×K/V
其中，K为脱硝效率和投加量之间的比例系数。
SCNR脱硝计算公式：
1.脱硝效率计算公式：
SCNR脱硝效率（η）=1-(NOx出口/NOx输入)
2.氨逃逸率计算公式：
氨逃逸率（LE）=1-(NH3进口/NH3出口)
其中，NH3进口为进入脱硝系统的氨浓度；NH3出口为脱硝后的氨浓度。
3.脱硝剂投加量计算公式：
脱硝剂投加量（A）=NOx进口×(1-SCNR脱硝效率)/(NH3进口×LE)
4.脱硝器NOx出口浓度计算公式：
NOx出口=NOx进口×(1-SCNR脱硝效率)
以上是SCNR和SNCR脱硝系统的常用计算公式。
具体应用时，根据实际情况选择适合的公式进行计算。
水泥窑炉烟气SNCR脱硝工艺参数的优化研究
水泥窑炉烟气SNCR脱硝工艺参数的优化研究关键词：SNCR 脱硝工艺水泥窑炉1现有SNCR 脱硝工艺流程简介伊犁青松南岗建材有限责任公司的伊犁水泥厂拥有一条2500t/d熟料生产线，主要设备为Φ4m×60m 回转窑，带单系列五级低压损旋风预热器和 HFC分解炉组成，分解炉直径为Φ6000mm，生产线带有低温余热发电系统，装机容量为6MW。
其预分解炉C1筒出口烟气量最大2.6×105Nm3/h，温度在350～400℃，烟气中NOx浓度为800mg/Nm3左右。
为满足窑炉烟气NOx的达标排放，公司于2013年投资建成SNCR系统，系统采用浓度25%的氨水作为还原剂。
其工艺流程为氨水储罐中浓度25%的氨水经水稀释混合、计量后，由喷枪高压喷入分解炉，其中的NH3与烟气中的 NOx 发生还原反应生成N2和H2O排放。
脱硝系统主要设备按模块化进行设计，主要包括氨水卸载模块、氨水储罐模块、氨水输送模块、软水储罐模块、软水输送模块、PLC集中控制模块、压缩空气分配模块、氨喷射模块、氨逃逸检测模块等。
但在运行初期由于实际经验和管理方面的原因，导致设备运行不稳定，出现NOx排放浓度和氨水消耗量超标等问题。
公司在对设备进行进一步检修和优化的基础上，也组织技术力量对SNCR系统的运行参数做进一步的优化，分析各因素对脱硝率的影响，使SNCR系统能够安全、稳定、经济地运行。
2试验方法及结果讨论2.1分析检测方法优化试验主要在现有的建成设备上进行，主要考察氨氮摩尔比、氨水浓度、喷氨高度、喷氨角度、喷氨压力等因素。
NOx浓度采用烟气在线检测仪测定，以烟气中的NOx去除率来表征优化脱硝效果。
NOx 去除率的计算公式如下：2.2氨氮摩尔比对NOx去除率的影响在氨水浓度为 13.0%，喷射高度为8m，喷射角度为60°，喷射压力为0.4MPa，喷射速率为40m/s的条件下，n(NH3):n(NOx)对 NOx 去除率的影响见图 1。
sncr脱硝原理反应公式
sncr脱硝原理反应公式
（实用版）
目录
1.SNCR 脱硝原理简介
2.SNCR 脱硝反应公式
3.SNCR 脱硝技术的应用和优势
正文
【1.SNCR 脱硝原理简介】
SNCR（Selective Non-Catalytic Reduction）脱硝技术，即选择性非催化还原脱硝技术，是一种在无催化剂条件下，通过向炉膛内喷射一定比例的还原剂，使 NOx 与还原剂发生反应，从而降低燃烧产生的氮氧化物（NOx）排放的技术。
SNCR 脱硝技术主要适用于燃煤、燃油等燃烧过程中产生的氮氧化物治理。
【2.SNCR 脱硝反应公式】
在 SNCR 脱硝过程中，常用的还原剂有尿素、液氨、硫醇等。
以尿素为例，其与氮氧化物（NOx）发生反应的化学方程式如下：
4NH3 + 4NOx → 4N2 + 6H2O
其中，NH3 为尿素分解产生的氨气，NOx 为主要包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）的氮氧化物。
【3.SNCR 脱硝技术的应用和优势】
SNCR 脱硝技术具有以下优势：
（1）投资成本低：相较于催化剂脱硝技术，SNCR 脱硝技术无需安装复杂的催化剂系统，投资成本较低。
（2）操作简单：SNCR 脱硝技术无需对燃烧过程进行大规模改动，且
还原剂喷射系统相对简单，易于操作和维护。
（3）脱硝效率高：SNCR 脱硝技术在适当的条件下，可实现较高的脱硝效率，满足我国氮氧化物排放标准。
（4）适应性强：SNCR 脱硝技术可广泛应用于燃煤、燃油等不同类型的燃烧装置，具有较强的适应性。