水泥脱硝之水泥窑几种典型脱硝技术的比较与分析

1.2 低氮燃烧器脱硝效率

低氮燃烧器脱硝效率一般为10～15%，但在不影响正常生产情况下脱硝效率一般为5～10%。

1.3 低氮燃烧器主要设备构成

低氮燃烧器主要设备构成有：低氮喷煤管。

1.4 低氮燃烧器的投资

低氮燃烧器的总投资为：进口设备：80~130万人民币左右;国内设备：30~80 万人民币左右。

1.5 低氮燃烧器的优、缺点

优点是:运行时无额外的费用，操作简单;缺点是：国内产品价格便宜，但效果不好;国外产品效果还行，但价格较贵;另外，如果片面追求脱硝效率，火焰温度过低，窑热力强度降低，会带来窑的减产或者熟料中游离氧化钙的增高而影响熟料的强度和安定性。

2 分级燃烧技术

根据氮氧化物的生成机理，主要分为：空气分级燃烧、燃料分级燃烧、烟气再循环;我们水泥厂用的较多的就空气分级燃烧和燃料分级燃烧。

2.1 空气分级燃烧

2.1.1 原理

燃烧区的氧浓度对各种类型的NOx生成都有很大影响。当过剩空气系数α<1 时，煤不能充分燃烧，煤燃烧生成的一氧化碳与氮氧化物进行还原反应，以及燃料氮分解成中间产物相互作用或氮氧化物还原分解，抑制燃料氮氧化物生成。根据这一原理，把供给燃烧区的空气量分成两级送入，一部分为主二次风，占总二次风量的70%～85% ，由三次风管主风管送入;另一部分空气量，占总二次风量的15%～30%，由三次风管上的支管送入分解炉的中部。这样燃料在主燃区为缺氧燃烧，部分未燃尽的燃料在分解炉的中部燃烧。空气分级燃烧的主要反应如下：

C+1/2O2→CO

2CO+2NO→2CO2+N2

NH+NH→N2+H2

NH+NO→N2+OH

2.1.2 空气分级燃烧脱硝效率

空气分级燃烧脱硝效率一般为10～30%，但在不影响正常生产情况下脱硝效率一般为15～20%;

2.1.3 空气分级燃烧主要设备构成

空气分级燃烧主要设备有：耐高温电动闸板阀、风管、膨胀节和浇注料。

2.1.4 空气分级燃烧的投资

空气分级燃烧的总投资为80～150 万人民币，对应的生产线的规模为2500t/d~7200t/d。

2.1.5 空气分级燃烧的优、缺点其优点是：装置简单、投资省，只有一次性投资，基本没有运行费用;缺点是：脱硝率不大，正常在15~20%(片面追求脱硝率会影响分解炉的分解率)，操作员要有经验，要掌握好分解炉分风和分料的比例，否则分解炉可能出现塌料现象;设备运行稳定性较差，不适合高硫煤和石油焦等燃料。

3 燃料分级燃烧

3.1 原理

分解炉锥部设计脱氮还原区，将分解炉原来的2个煤粉管道喷煤嘴改为4 个头部带旋流风翅火嘴的喷煤嘴，这4 个煤粉管道分上下两层喂入，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(大概为3：7)，保证缺氧燃烧的还原气氛，还原窑尾烟气中的NOx，产生脱氮作用。煤分级燃烧的主要反应如下：

C+1/2O2→CO

2CO+2NO→2CO2+N2

NH+NH→N2+H2

NH+NO→N2+OH

3.2 燃料分级燃烧脱硝效率

燃料分级燃烧脱硝效率一般为10～30%，但在不影响正常生产情况下脱硝效率一般为15～25%。

3.3 燃料分级燃烧主要设备构成

燃料分级燃烧主要设备构成有：喷煤嘴、分煤阀门、压力表和送煤管道。

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