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水泥窑炉烟气脱硝及袋除尘一体化技术研究与优化

北极星环保网来源:环保科技 黄鹏程2018/6/13 13:22:48我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:烟气脱硝 脱硝技术 水泥行业

北极星环保网讯:水泥是国民经济建设的重要基础原材料,目前国内外尚无一种材料可以替代它的地位。随着我国经济的高速发展,作为国民经济的重要基础产业,水泥工业已经成为国民经济社会发展水平和综合实力的重要标志。目前,我国拥有水泥企业5000多家,水泥产量连续多年位居世界首位,水泥总产量更是达到18.7亿吨。

与此同时,水泥工业氮氧化物的排放总量逐年上升,已是居火电工业、汽车尾气排放之后的第三大氮氧化物排放大户。就水泥工业而言,在大气污染方面的污染物除了水泥窑炉烟气中的氮氧化物之外,还包括粉尘污染,其粉尘排放量占全国工业行业粉尘排放总量的40%左右。因此,对水泥窑炉烟气进行脱硝除尘一体化的综合治理,降低水泥工业氮氧化物和粉尘的排放,缓解由此引发的一系列环境问题,已经成为亟待解决的环保任务。

1国内水泥行业窑炉脱硝除尘现状

目前,我国的水泥工业生产线中,以新型干法水泥的比例最高,高达80%。回转窑(即水泥窑炉)则是新型干法水泥生产线的关键技术装备,同样也是水泥行业氮氧化物和粉尘的主要排放源之一。以江山虎球水泥有限公司4500t/d水泥熟料干法生产线为例,结合现场检测数据,其水泥窑炉烟气中的污染物含量及排放标准如表1所示。

虽然国家对水泥行业的环保问题日益重视,水泥生产中的氮氧化物和粉尘排放总量逐年降低,但污染问题仍很严重。在这样的情况下,如何用脱硝除尘一体化技术解决水泥窑炉烟气中的氮氧化物和粉尘排放的问题,不仅关系到我国环保政策的落实和实施,更影响了企业对于环保设备的成本投入,是整个水泥行业烟气治理领域和环保设备研究领域亟待解决的关键技术。

2脱硝除尘一体化技术工艺流程

衡量脱硝工艺装备性能优劣的三个重要指标分别为脱硝效率、氨逃逸率、对工况系统的影响率;衡量除尘工艺装备性能优劣的三个重要指标分别为出口烟尘浓度、烟尘排放量、除尘效率[4]。因此,针对上述脱硝和除尘的重要指标,工艺流程如下:

含尘和含氮氧化物(NOX)的废气进入混合气进风通道,与还原剂喷枪喷出的还原剂进行初步混合形成混合气,还原剂的流量通过脱硝模块中给料分配系统控制,并通过喷射与检测系统实现还原反应。烟气前端的NOX浓度、烟气温度等参数信号由工艺管理与控制系统负责检测和控制。

在完成脱硝环节后,进入除尘工序。含尘气体进入分室中间风道,由气流分配机构将气流均匀地分配给各个过滤室。含尘气体在进入过滤室时,由挡板的折挡使较大的尘粒在惯性力和重力的作用下直接落入灰斗中,其他尘粒随气流上升进入各过滤室滤袋,经过滤袋过滤后,尘粒被阻流在滤袋外侧,净化后的气体由滤袋内部进入净气室箱体,由出风口排入大气。

3脱硝除尘一体化技术实施方案

3.1SNCR烟气脱硝技术方案

水泥窑炉选择性非催化还原(SNCR)烟气脱硝系统的工艺流程如图1所示。

水泥窑炉SNCR烟气脱硝系统主要由四个系统组成:氨水溶液循环系统,给料分配系统,喷射与监测系统,以及工艺管理和控制系统。

(1)氨水溶液循环系统

本脱硝方案使用的还原剂为质量分数25%浓度以下的氨水溶液,储存在立式的双层304不锈钢氨水储罐中。当氨水储罐内层存在泄漏现象时,氨水会进入到储罐夹层当中,预先安装在夹层中的液位开关或氨泄漏报警装置会发出报警信号。在储罐附近设有2个氨水泵模块,一个用来从槽车向储罐加注氨水(PMF),该模块同时还可以用于紧急排水或为罐体维修时作排液准备。另一个用来输送氨水溶液到后续系统(PMR)。在卸氨泵站中,同时设置了氨气回流装置,以便于在氨水卸载过程中产生的氨气得以返回到槽车中去,减少环境污染并保持良好的操作环境。

延伸阅读:

水泥窑炉选择性催化还原法SCR脱硝技术

水泥脱硝之水泥窑几种典型脱硝技术的比较与分析

水泥窑SCR烟气脱硝催化剂的选型与应用

水泥窑几种典型脱硝技术的比较

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