水泥行业脱硝分级燃烧技术 SNCR..
sncr脱硝原理及工艺
sncr脱硝原理及工艺
sncr脱硝技术可以有效减轻大气中的氮氧化物污染，是大气污染控制技术的重要技术之一。
sncr脱硝技术实质上是一种燃烧控制技术，可以通过调节燃料与空气的混合比率，并加入富氧剂，提高燃烧温度来减少烟气中的氮氧化物，如NOX、SOx等。
sncr脱硝技术具有一定的烟气浓度条件，它在一定程度上增加了这些气体的燃烧温度，从而减少了气体中氮氧化物的含量。
1. 预燃阶段：在较高温度条件下，控制预燃或助燃气体，增加富氧剂，燃烧分解消耗氮氧化物。
2. 余氧燃烧：燃烧室的温度达到稳定值后，为了维持燃烧室的持续稳定燃烧，需要适时或连续加入富氧剂，使氮氧化物转化率达到最大。
3. 对称燃烧：通过调节燃料与空气的混合比率，恒定滞燃混合比以及改善燃烧均匀性，提高燃烧温度，使燃烧室保持一定温度和合理的火焰模型，以达到脱硝的目的。
1. 容易操作：烟囱限制气体排放浓度的调节非常容易；
2. 低成本： sncr技术的实施成本低，投资费用更少；
3. 良好的排放效果：可以有效降低燃烧过程中氮氧化物的排放；
4. 功率浓度容量： sncr技术能够满足不同功率浓度和容量的变数要求。
水泥厂SNCR脱硝技术简述
2012.6CHINA CEMENT水泥生产过程排出的大量废气中含有有害气体NO X ，世界各国都十分重视对NO X 的控制和治理。
我国工业和信息化部于2010年11月16日发布第127号公告，其中水泥行业准入条件的第五项“环境保护”，明确规定：新建或改扩建水泥（熟料）生产线项目须配置脱除NO X 效率不低于60%的烟气脱硝装置。
SNCR 是目前国际上应用于水泥厂脱硝最有效、应用最多的一项技术，国内还没有实际应用的报道。
笔者已申报合肥水泥研究设计院脱硝工作项目，拟研究开发SNCR 系统成套装置，现对SNCR 技术做简要叙述。
1SNCR 技术介绍SNCR 即选择性非催化还原技术，是指在合适的温度区域喷入氨水或者尿素，通过NH 3与NO X 的反应生成N 2和水从而脱去烟气中的NO X 。
SNCR 去除NO X 的化学方程式如下：4NH 3+4NO +O 2→4N 2+6H 2O 4NH 3+2NO 2+O 2→3N 2+6H 2O由于烟气中90%～95%的NO X 都是NO ，因此第一个方程式是主要反应方程式。
SNCR 系统工艺流程图见图1。
影响SNCR 系统脱硝效率的因素，有如下几点：1.1反应剂反应剂常常采用氨水（浓度20%）。
其他可选反应剂包括液氨、尿素、硫酸铵溶液。
氨水的应用存在安全隐患方面的问题，氨水极易挥发出氨气，浓氨水对呼吸道和皮肤有刺激作用，并能损伤中枢神经系统。
而且氨水有一定的腐蚀作用。
尿素的优点是安全性好，成本低，缺点是需要热解或者水解为氨，过程复杂。
就国外的运行业绩看，对预热/预分解水泥窑，氨水是最好的反应剂。
1.2温度对SNCR 工艺而言，反应区的温度是最重要的条件之一。
表1罗列了一部分世界上目前使用SNCR 工艺的水泥厂喷入反应剂的温度值。
从上表1中可以看出，多采用温度区间在870℃～1100℃之间。
1.3氨水喷入位置对预热/分解炉水泥窑系统来说，有此合适的温度区间位置见图2。
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。
水泥窑炉空气分级燃烧及SNCR烟气脱硝技术
水泥窑炉空气分级燃烧及SNCR烟气脱硝技术江苏省盐城市兰丰环境工程科技有限公司 苗长江 陈森林224000摘要：本文从以下几个方面系统介绍了我公司治理水泥窑炉烟气中NOx的烟气脱硝技术，希望能对水泥窑炉NOx治理起到一定的借鉴作用。
关键词： 回转窑 分解炉 NOx 空气分级燃烧 SNCR脱硝技术引言近年来，水泥工业随着现代城市建设的需要而得到了快速的发展，但是水泥生产过程中产生的废气对环境的污染也在不断加剧，特别是废气中的NOx对大气环境的影响已非常严重。
由此，本文从以下几个方面系统介绍了我公司治理水泥窑炉烟气中NOx的烟气脱硝技术，希望能对水泥窑炉NOx治理起到一定的借鉴作用。
1 水泥窑炉NOx产生机理在新型干法水泥生产工艺中，回转窑和分解炉是水泥物料烧成的两个关键设备。
然而，回转窑和分解炉也是NOx生成的主要来源。
在水泥熟料生产过程中，大约有40%左右的煤粉从回转窑窑头的多通道燃烧器喷入窑内，并进行高温燃烧，为煅烧物料的熔融和矿物重结晶提供足够的温度，但物料温度必须超过1400℃时才会发生物料熔融和矿物重结晶现象，因此通常需要将窑头燃烧器形成的火焰温度控制在1800～2200℃之间，然而这样在回转窑内就会生成热力型NOx和燃料型NOx，且均有较多的形成比例，其中尤以热力NOx为主。
同时，大约60%左右的煤粉进入分解炉，炉内的温度一般在850～1100℃范围内，在此温度下，基本可以不考虑热力型NOx的形成，主要是燃料型NOx。
由此，本文系统介绍了我公司治理水泥窑炉烟气中NOx的空气分级燃烧及SNCR脱硝技术，希望能对水泥窑炉NOx治理起到一定帮助。
2 水泥窑炉空气分级燃烧技术2.1 基本原理水泥窑炉空气分级燃烧是目前最为普遍的降低NOx排放的燃烧技术之一。
其基本原理如图（一）所示：将燃烧所需的空气量分成两级送入，使第一级燃烧区内过量空气系数小于1，燃料先在缺氧的富燃料条件下燃烧，使得燃烧速度和温度降低，从而降低了热力型NOx的生成。
水泥厂脱硝技术简介及SNCR方案介绍
SNCR系统对生产线的影响
SNCR系统喷射点位于分解炉，最合适的位置需要视实际 的温度点而定，一般来说有4-10个常用位置及4-10个备 用位置，因此不需要对分解炉进行改变；
对生产线的工艺影响； 还原剂的喷射对烟气的温度有细微的影响，大约下降2℃； 对生产线产能的影响 SNCR对生产线的产能没有影响； SNCR对热耗的影响
域的温度为（870-1090℃）将NOx还原成N2和H2O； 在NH3/NOx摩尔比0.8-3的情况下，降氮效率20-70%。如 果降氮效率达到85%时，此时氨氮摩尔比超过3，氨的逃逸率太 高，成本增加太大。
逃逸的氨基本都被生料吸收，很少有氨可以逃逸到大气中。
SNCR性能影响因素
反应温度范围； 最佳温度区的滞留时间；至少0.5s以上 喷入的反应剂与烟气混合程度； 处理前烟气NOx本底浓度； 喷入的反应剂与NOx的摩尔比； 氨的逃逸量； SNCR只有在喷射量很大时对窑系统操作有较明显影响，主
XX水泥有限公司SNCR方案
运行成本分析
脱硝幅度
1000~400 mg/Nm3
脱销率 % 60
喷射 氨氮比 1.5—2.5
还原剂喷射量 t/h
0.58—0.97
运行成本 ￥/吨熟料
3—5.1
800~400 mg/Nm3
50
1.5—2.5 0.39—0.65
2—3.4
备注
按照20%浓度的氨水，氨水按照1100元/吨到厂价计算；氨 氮比按照最高2.5计算。
SNCR降氮工艺特点
SNCR工艺中： 氨自由基与NOX反应，烟气中的氧参与反应，为放热反应，但 不足以弥补CO与O2反应放热；
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。
水泥行业SNCR脱硝技术存在问题及解决方案
建材发展导向2019年第19期水泥行业SNCR 脱硝技术存在问题及解决方案伍定坤柳艳莉（冀东水泥铜川有限公司，陕西铜川727100）摘要：随着水泥行业氮氧化物排放浓度标准越来越严格,排放值越来越低,仅仅采用SNCR 脱硝技术已经不能满足排放要求,保留现有SNCR 脱硝设施,通过增加分级燃烧,同时新增脱硝位置,可以有效控制氮氧化物排放值,达到排放要求。
关键词：氮氧化物;SNCR ;脱硝;分级燃烧;氨水2018年我国水泥产量占世界产量的44%,随之而来的污染问题也越来越突出,氮氧化物是水泥行业大气排放的主要污染成分之一。
减少NOx 排放已经到了刻不容缓的地步,国家对水泥行业NOx 排放要求越来越严格,多省市连续出台水泥工业大气污染物特别排放值实施计划,要求1~2年内水泥行业全部完成超低排放改造,氮氧化物排放浓度要分别不高于100mg/m 3。
1水泥产业NOx 的产生水泥行业NOx 产生主要在水泥熟料的煅烧过程中,按其来源划分主要取决于原、燃料中氮的含量、燃烧温度的高低和燃料类型。
这些氮氧化物主要是NO 和NO 2,其中NO 约占90%以上,而NO 2只有5%~10%。
1.1水泥熟料原、燃料产生NOx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 (百万分之20~100)。
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%。
1.2热力型NOx热力型NOx 由空气中的氮气和氧气在高温下发生化学反应而来,其生成速度与温度的关系是由捷里道维奇提出来的,因此称为捷里道维奇机理。
当燃烧温度低于1500℃时,几乎观测不到NOx 的生成,在距窑头约14m 处,气体温度达到最高值,约为1760℃,物料温度约为1465℃,随后气体和物料温度沿窑长逐渐下降,到达窑尾处时分别降至约1028℃和856℃,当温度高于1500℃时,温度每升高100℃,反应速率将增大6~7倍。
水泥SNCR脱硝技术简介 恒荣费尔曼
费尔曼环保科技有限公司脱硝介绍2012.03主要内容典型业绩介绍 SNCR脱硝介绍 公司简介CEMEX 3360T/D水泥生产线成功脱硝， CEMEX—3360T/D 水泥生产线成功脱硝 (<300mg/Nm3) ( 300 /N 3) Greg Hein, Cemex 美 休斯顿喷枪数量 氨水喷量 喷枪类型 雾滴粒径 喷枪出口压力 压缩空气消耗 脱硝效果 Nox排放值 只 18 wt%, m3/h Turbotak 空气雾化 μm SMD kg M3/min % Mg/Nm3 6 0.45 to 0.9, 1.8 max 4.5 and 6.5 mm 单孔 15 to 30 2~4 4.5~6.2 66～75 210~290SNCR脱硝业绩 SNCR 脱硝业绩Kiln Riser Duct喷枪现场安装状态泵和控制系统喷嘴SNCR 烟气设计数据现场采集恒荣费尔曼环保SNCR 水泥脱硝技术脱硝效率 >70%脱硝的主要技术手段z SCR SCR—— ——选择性催化还原法 选择性催化还原法selective catalytic reductionz SNCR SNCR—— ——非选择性催化还原法 非选择性催化还原法selective non non-catalytic reductionSCR 与 SNCR 的比较内容 使用催化剂 增添反应塔 反应合适温度 效率 氨逃逸 压力降 粉尘影响 SCR 有 有 300~400℃ > 70~90% < 5 ppm ～1000 Pa 有 SNCR 无 无 850~1050℃ < 75~40% < 15 ppm 无 无水泥SCR典型布置SCR 典型布置简介SCR 简介SCR•典型反应器构造–烟气从上至下垂直流过–塔内布置2-3层催化剂，可预留23层催化剂可预留一层备用–氨注入点在烟道拐点之前–投资高，是有效的解决途径，但•SO2氧化成SO3的问题•催化剂的空隙率新型干法水泥的脱硝工艺，新型干法水泥的脱硝工艺以上选用SNCR技术SNCR 技术95%以上选用95%SNCR————95%SNCR+NOx N +H 工艺流程示意NH 3+ NOx N 2+ H 2ONH 3Slip N 2H 2O°Reagent 850C1000°CNH 3NOxNOxSNCR SNCR 总述总述化学反应4 NO + 4 NH 3+ O 24 N 2+ 6 H 2O3N2+ 6 H 2O 2NO 2+ 4 NH 3+ O 2需要还原剂需要还原剂,,无催化剂温度窗口850~1050温度窗口：温度窗口：8508501050℃还原剂比较☺氨水（NH4OH,NH3.H2O)•还原反应更直接更快还原反应更直接，更快•脱除效率高，氨逃逸率小•化学反应效率更有效•属于危险品☺尿素溶液((NH2)2CO)•化学反应复杂•脱除效率不稳定•氨的逃逸率较高，易形成CO•无全安隐患还原剂的反应温度区脱硝效率与反应温度\时间的关系脱硝流程图关键设备喷枪关键设备——喷枪SNCRSNCR关键设备☺经工程验证过的空气雾化喷嘴技术☺SNCR 和SCR 均可应用☺水泥工程有成功案例喷枪选型关键设备——喷枪选型SNCRSNCR关键设备P jYE dU /i A li i 脱硝业绩介绍ProjectYear End User/Location Application 9497-DNX2012Salto de Pirapora SP, Brazil SNCR -Urea Preparation and Injection Calciner 9688-SVC2011Vidal Ramos SC, Brazil SNCR -Urea Preparation and Injection Calciner 96242011-2012USA Ohio SNCR -Ammonia injection Cement Riser Duct 8494-TTD2009USA Victorville SNCR -Ammonia injection -K2 and K3 lines Cement Riser Duct 7667-TTD 2007USA Balcones, TX SNCR -Ammonia injection system -one commontransfer pump + 2 independent systems c/w pumps Cement Riser Duct73052006Italy Forli SCR Nozzle ammonia injection system into evaporator incineration -MSW and CFD 73042006Italy Ferrara SCR Nozzle ammonia injection system into evaporator and CFD incineration -MSW 71462006USA Nozzles Only -Aqueous Ammonia Injection 68462006Canada Bowmanville, Ont SNCR --Aqueous ammonia injection system -2 systems Cement Riser Duct y 69792006Canada St. Mary's, Ont SNCR --Aqueous ammonia injection system -2 systems Cement Riser Duct N23972003USA Nozzles Only -Aqueous Ammonia Injection N19452001USA Multiple Nozzle Injector Lances, water cooled, SCR N20552001USA Multiple Nozzle Injector Lances, water cooled, SCR Power Boiler N20212001USA Nozzles Only -Aqueous Ammonia Injection N19352001USA Nozzles Only -Aqueous Ammonia Injection N20312001USA Nozzles Only -Aqueous Ammonia Injection M lti l N l I j t L t l d SCR P B il N16802000USA Multiple Nozzle Injector Lances, water cooled, SCR Power Boiler N16792000USA Multiple Nozzle Injector Lances, water cooled, SCR Power Boiler N5101994USA Gloucester Wall Injector Spraysincineration -MSW烟气脱硝--SNCR公司拥有专利技术30项烟气脱硝SNCR湿式静电除WESPWESP湿式静电除喷雾冷却烟气调质文丘里洗涤器喷雾干燥法烟气脱硫技术喷雾干燥法烟气脱硫技术SDASDA 湿式吸收塔恒荣集团南京恒荣电气系统工程有限公司南京恒荣智翔软件科技有限责任公司南京恒志自动化系统有限公司南京恒海水泥工程设计有限公司南京恒荣费尔曼环保科技有限公司费尔曼环保科技有限公司h地址：南京奥体大街69号05幢2层地址南京奥体大街号幢电话：025-8626 7309邮箱：chenxia.zhou@。
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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)2.1、分级燃烧技术 (5)2.2、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)6.1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3.5×10‐6（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。
氮氧化物活性高、氧化性强，是造成我国复合型大气污染的关键污染物。
随着国民经济持续快速发展和能源消费总量大幅攀升，我国氮氧化物排放量迅速增长。
“十一五”期间，我国氮氧化物排放量逐年增长，2008年达2000 万吨，排放负荷巨大。
特别是水泥行业氮氧化物排放量也呈现快速增长趋势，2000年77万吨，2005年136万吨，2010年约200万吨。
氮氧化物排放量的迅速增加导致了一系列的城市和区域环境问题。
北京到上海之间的工业密集区已成为对流层二氧化氮污染较为严重的地区，“十一五”期间全国降水中硝酸根离子平均浓度较2005年有较大幅度地增长。
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。
若不严加控制，今后一段时期我国城市光化学烟雾、酸雨污染和灰霾天气还将呈现迅速发展和恶化之势。
“十二五”期间我国将针对氮氧化物的污染特征，进入以空气质量改善为切入点、以主要行业为突破口的大规模削减阶段。
继火电行业脱硝工作大规模推广后，我国将推进以水泥行业为主的其它行业氮氧化物排放控制。
我国水泥行业氮氧化物的排放占总排放量的10%左右，是我国氮氧化物排放的第三大源。
随着水泥行业落后产能淘汰工作的推进，新型干法窑的使用比例将大幅增加，在提高能源使用效率的同时，由于燃烧温度高等原因，氮氧化物排放量将显著增加。
随着国家将氮氧化物的削减正式提上日程，相关部门相继出台了一系列与水泥生产NOx排放控制的政策与污染物排放标准：GB4915-2004 水泥工业大气污染物排放标准，水泥窑NOx排放量应小于800mg/Nm3 (标况气体，折算为NO2，以10%氧含量为基准，下同) ；GB50259-2008 水泥厂设计规范规定，水泥厂焚烧废弃物NOx排放量应小于500mg/Nm3。
氮氧化物排放量已被国家列入“十二五”规划的控制性目标，要求2015 年氮氧化物排放总量比2010年下降10％；工业和信息化部发布的《水泥行业准入条件》（工原[2010]第127号文件）“对水泥行业大气污染物实行总量控制，新建或改扩建水泥（熟料）生产线项目须配置脱除NOx 效率不低于60%的烟气脱氮装置”。
随着国家环保要求的日趋严格，对污染物排放的控制力度也越来越大，对水泥生产企业提出了更高的减排要求。
某水泥有限公司积极响应国家号召，计划对熟料生产线开展水泥窑系统的脱氮工程，实现水泥窑减排、环境保护和可持续发展。
目前，项目核准前的各项准备工作业主正在积极进行之中。
2、本项目脱硝工艺描述目前，水泥窑NOx控制技术主要包括低氮燃烧器、分级燃烧法、非选择性催化还原法（SNCR）和选择性催化还原法（SCR）等，各控制技术的脱氮效率如下表所示：NOx 控制技术低NOx 燃烧器分级燃烧SNCR SCR 脱氮效率10~15% 25~30% 50~70% 85~90%低NOx燃烧器目前在国内已经有广泛应用，但其效果受窑工况影响较大，一般NOx的排放量不能达到预期效果或效果不明显。
SCR 法具有脱氮效率高的优势，在电厂锅炉脱氮被广泛应用。
但由于SCR操作温度窗口和含尘量的特殊要求，在国内外水泥生产线上极少使用，主要原因为：（1）出C1的烟气通常用于余热发电，出余热发电系统的烟气温度无法满足SCR 的温度要求；（2）窑尾框架周边基本上没有布置SCR催化剂框架的空间；（3）出C1的烟气中高浓度粉尘及其有害元素易造成催化剂破损和失效；（4）一次性投资大；烟气通过催化剂的阻力增大了窑系统的阻力；（5）催化剂每三年需要更换，运行成本高。
SNCR法在欧洲水泥工业已应用20多年，效果较好。
2.1、分级燃烧技术技术原理：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（第一级燃烧区域内空气过剩系数小于1）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分级燃烧脱氮技术具有以下优点：✧有效降低的NOx排放，可达到25～30％的NOx脱除率；✧无运行成本，且对水泥正常生产无不利影响；✧无二次污染，分级燃烧脱氮技术是一项清洁的技术，没有任何固体或液体的污染物或副产物生成；分级燃烧脱氮技术缺点：一次投资大，需要适当停窑周期实施改造，同时要有经验中控操作人员进行调整。
工艺流程：分级燃烧脱氮系统主要包含：三次风管调整和改造、脱氮风管配置、C4筒下料调整、煤粉储存、输送系统、分解炉用煤粉燃烧器和相应的电器控制系统，其分解炉调整如图所示。
三次风出口三次风窑尾烟气生料生料煤粉和煤风煤粉和煤风分三次风入口脱氮系统的用煤经煤粉秤精确计量后，由罗茨风机送到窑尾烟室的脱氮还原区，在脱氮还原区的合适位置均布着一套燃烧喷嘴，煤粉经燃烧喷嘴高速进入还原区内并充分分散，一方面保证了分级燃烧的脱氮效率，另一方面减少了煤粉在壁面燃烧出现结皮的负面影响。
此外，根据还原区操作温度、C1出口NOx等系统参数，可及时调整脱氮用煤量。
分解炉还原区装备内容利用分级燃烧脱氮技术对烧成系统进行改造，不改变分解炉主体结构，在分解炉烟室预留的脱氮还原区，在脱氮喷射预留孔位置设置高速喷煤嘴，煤粉在此区域内缺氧燃烧产生适量的还原气氛，与窑气中的NOx发生反应，将NOx转化成无污染的N2。
三次风管入分解炉的部分抬高到适度位置。
改造后整个窑尾用煤总量与改造前一致，只是将其按一定比例分成两路，一路进入分解炉，另一路进入还原区。
为保证烧成系统的稳定及高效的脱氮效率，脱氮用煤系统需独立计量和控制。
2.2、SNCR脱氮技术将氨水（质量浓度20%～25%）或尿素溶液（质量浓度30%~50%）通过雾化喷射系统直接喷入分解炉合适温度区域（850~1050℃），雾化后的氨与NOx（NO、NO2等混合物）进行选择性非催化还原反应，将NOx转化成无污染的N2。
当反应区温度过低时，反应效率会降低；当反应区温度过高时，氨会直接被氧化成N2和NO。
喷氨后炉内发生的化学反应有：4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O6NO+4NH3→5N2+6H2O6NO2+8NH3→7N2+12H2O2NO2+4NH3 +O2→ 3N2+6H2O为了提高脱NOx的效率并实现NH3的逃逸最小化，满足以下条件：在氨水喷入的位置没有火焰；在反应区域维持合适的温度范围（850~1050℃）；在反应区域有足够的停留时间（至少0.5秒，900℃）。
SNCR（喷氨）系统主要由卸氨系统、罐区、加压泵及其控制系统、混合系统、分配与调节系统、喷雾系统等组成。
其流程如下图所示：①卸氨系统外购氨水运输至厂区后，通过离心泵将槽罐车内的氨水输送至氨水储罐。
由于氨水易挥发，氨水储罐内的氨蒸气通过管道连接至稀释水储罐，氨蒸气可被稀释水吸收，从而达到了防止氨气泄露的隐患。
②罐区由于罐区的占地面积较大，根据工厂场地的实际情况，考虑将罐区布置均化库附近空地。
罐区主要布置氨水储罐和稀释水储罐，氨水储罐的液位通过物位计信号传输至中控，另外储罐也自带直观液位计。
罐区上方设有挡棚，四周敞开。
罐区四周设有约30厘米高的混凝土围堰及排水沟，以防止氨水泄漏时向罐区四周厂区溢流扩散。
③加压泵及其控制系统来自罐区的氨水和稀释水分别通过加压泵同时输送至混合系统，从而最终被输送至喷雾系统。
氨水加压泵及其控制系统主要由两台螺杆泵（一用一备）、回流控制系统、压力检测系统及相应阀组组成。
稀释水加压泵及其控制系统所含设备与氨水相同。
整个系统布置在罐区附近，与罐区共用挡棚。
④混合系统由于外购氨水浓度相对较高，主要是为了增加氨水的利用效率，需要兑水稀释。
氨水和稀释水分别由两个独立管路进入混合系统，且两流体的流量可根据实际所需喷氨量进行任意浓度的调配，最终被同时输送至静态混合器内，利用静态混合器的强湍流扰动特性，将氨水与稀释水充分混合均匀。
整个系统布置在罐区附近，与罐区共用挡棚。
⑤分配和调节系统由于在分解炉上布置了两层喷枪，进入两层喷枪的稀氨水需要通过控制分配和调节系统上的电动调节阀来自动控制稀氨水流量分配。
出混合系统的稀氨水通过管路输送至分配和调节系统，系统布置在预热器塔架钢平台上，与喷雾系统靠近布置。
⑥喷雾系统喷枪是喷雾系统的核心也是整个SNCR（喷氨）系统的关键部件。
本项目在两条线都布置了十支喷枪。
为提高脱氮反应的效率，喷枪在分解炉上分两层布置，一层布置六支，另一层布置四支，所有喷枪围绕分解炉周向对称均布。