水泥窯SCR脫硝技術的應用與調試-污水處理構筑物
2023年05月26日 08:16:16
來源：山東中科貝特環保裝備股份有限公司 >> 進入該公司展臺
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北極星環保網訊:隨著GB4915—2013《水泥工業大氣污染物排放標準》的實施，要求現有和新建水泥企業的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NOx排放限值為320mg/Nm3），因此需要對現有和新建水泥熟料生產線項目配置煙氣脫硝裝置。就目前來看，絕大多數水泥企業采用的是選擇性非催化還原法（SNCR脫硝技術），SNCR的脫硝效率能達到60%，NOx排放可以滿足現行的排放標準，然而隨著國內環保形勢的日益嚴峻，對污染物排放的要求越來越嚴格，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）。下面就SNCR與SCR脫硝技術作簡單比較，并對SCR脫硝技術在富陽南方水泥有限公司5000t/d水泥生產線中的應用和調試進行介紹，以供參考。1SNCR與SCR脫硝技術比較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（一般質量濃度20%）或利用尿素經溶解稀釋后配成尿素溶液（一般質量濃度5%~10%），通過霧化噴射系統直接噴入分解爐合適溫度區域（850~1050℃），還原劑霧化后，其中的氨基成分與煙氣中NOx進行選擇性非催化還原反應，將NOx轉化成無污染的N2和H2O，從而達到降低NOx排放的目的。SCR：SCR脫硝技術是采用氨（NH3）作為還原劑，將原系統煙道合適區域的煙氣引出至新建反應器，在反應器中設置催化劑，在遠離反應器的上游煙道中設置還原劑噴射系統（噴槍），使氨與煙氣充分均勻混合后進入反應器，氨在反應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發生化學反應，生成N2和H2O。2）脫硝效率SNCR：由于SNCR脫硝需要滿足反應溫度的要求，溫度太高或太低都會影響氨和NOx的反應，對噴氨控制的要求很高，脫硝效率一般為30%~60%。SCR：脫硝效率一般可達到90%以上。3）投資與運行成本因為SNCR脫硝技術是利用原有設備（如分解爐）作為反應器，而SCR脫硝技術需要新建反應器，將原煙氣引入反應器，脫硝后再送回原煙道，同時在煙道中新增反應器會導致系統壓力損失增大，這就需要對原有風機系統等進行改造。此外，SCR脫硝技術需要用催化劑，系統較SNCR復雜，檢修和維護也比較麻煩。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脫硝的最終產物為氮氣和水，然而由于工況、操作等原因會導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，在窯尾余熱發電鍋爐出口至窯尾高溫風機入口前的煙道上取溫度在220℃左右的煙氣，煙氣量約28715Nm3/h，在取風管道上設置高溫電動通風蝶閥（4a-1）控制風量，在SCR反應器后設置高溫風機（4i）取風，在SCR反應器前加旋風除塵器（4b），去除煙氣中的大顆粒粉塵，經過處理后的煙氣回余熱發電鍋爐出口至窯尾高溫風機之間的煙道上。在旋風除塵器前和C1~C2筒之間下料管道上分別設置還原劑噴射系統（噴槍），還原劑采用20%~25%氨水溶液（質量分數），在SCR反應器前設置CEMS監測儀表，通過檢測得到進入SCR反應器前的NOx濃度、含氧量以及相應的煙氣流量。在SCR反應器出口也設置CEMS監測儀表，通過檢測得到出SCR反應器后的NOx濃度、含氧量以及氨的逃逸量。同時在SCR反應器進出口以及每層催化劑都設置壓力和溫度監測儀表。同時，由于水泥窯的粉塵與電廠的酸性粉塵不同，其性質為堿性，黏性較大，使用傳統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行吹灰。利用空壓機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反應器系統首先確認氨水供應系統、氨水分配及噴射系統準備就緒，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），再打開高溫風機（4i），待SCR反應器溫度升高至穩定后，觀察SCR進出口溫度，要求溫度在催化劑運行的合適范圍（200~280℃）內，且記錄下SCR反應器進出口壓力差，然后打開氨水輸送泵，開始供應氨水至氨水分配及噴射系統，控制出口NOx濃度≤100mg/Nm3，氨逃逸濃度≤2.5mg/Nm3，相應調整氨水輸送泵頻率和回水量，直至達到控制的NOx濃度以下。
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