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3、炉内燃烧控制技术
现在炉内燃烧技术有很多,炉窑内分级燃烧、采用低氮燃烧器、采用专家控制系统等,最典型的是分级燃烧(SCC)。SCC采用分级加入燃料和空气,使NOx形成降到最低,物料加入方式来降低NOx放热排放。通过调整燃烧空气量,使得焙烧燃料最初是在还原性气氛中燃烧,以降低NOx的生成,然后再在氧化气氛中完全燃烧;通过控制生料的加入量来调节焙烧温度;引入三次风来调整焙烧器中还原性气氛,使其达到适宜的还原气氛,采用这种方式的SCC技术可降低热力型和燃料型NOx。
FloridaRockIndustries的空气-燃料分级SCC
带有转窑入口喷燃器的PolysiusMSC-SCC
美国Titan水泥厂的燃料-空气顺序分级
SCC分级燃烧技术在美国PH/PC水泥窑上的业绩
现在很多分级燃烧做得不是很理想,主要的问题就是煤,把煤从上面移下来两次,分风两次,这是不行的。脱氮技术需要考虑到提产、节能和减排问题,其中降低氮氧化物的排放实际上比提产、节能更敏感。脱硝工作是一个系统,不是简单地把某个环节解决了就行,而是整个窑系进行整体的。
三、高产、节能、无氨脱硝集成一体化技术简介
“高产、节能、无氨脱硝集成一体化技术”的概念由李建锡博士课题组在2000年首次提出(大幅提高新型干法窑产量的新方法探讨,《新世纪水泥导报》2000年第1期)。2002被列为国家高科技计划项目(“863”计划)。课题组长期从事水泥技术的研究与开发工作,对水泥新工艺、水泥窑炉中煤的燃烧规律及分解炉的优化设计和计算机数值模拟仿真及预热器分解炉结皮堵塞,有深入研究。
“高产、节能、无氨脱硝集成一体化技术”为新一代水泥煅烧技术(即水泥熟料预烧技术),源于国家“863”高科技项目。获2009年度国家科技进步二等奖、湖北省科技进步二等奖、2005年度教育部科技进步二等奖及云南省2006年度科技进步三等奖。
“高产、节能、无氨脱硝集成一体化技术”可以实现的基本效果为:
脱硝40%以上——可达到不用氨水、尿素、催化剂等条件下,NOx排放浓度大幅度降低达到国家标准,最低可以降到25mg。同时大幅节能、提产,大大减少了对空气的污染。
节煤5%-15%——分解炉燃尽率、热效率高,在降低NOX排放的同时大幅降低煤耗,节约实物煤耗5~20kg/t。
提产5~20%——采用煤的预燃及强化燃烧技术,可使窑产量大幅提高5%以上;分解炉对煤种的适应性强,特别适用于低劣煤及挥发很低的煤种(如无烟煤,高灰份(45%)低质煤、高硫煤等),降低水泥熟料的生产成本。
需要注意的是,一次性解决高产、节能、无氨是有条件的,每个环节都要达到要求。
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