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我公司于2012年承建意大利水泥集团的保加利亚DEV项目,熟料产能为4000t/d,经过2年多的施工建设与生产调试,于2014年10月点火投产,并于2015年7月获得业主颁发的PAC证书,各项指标均达到合同要求。尤其是本项目的窑尾脱硝系统具有一定代表性,在此将该系统在生产中遇到的问题作总结与分析。
1项目信息
DEV项目烧成系统要求能够满足使用石油焦、原煤和天然气作为燃料,同时要求分解炉能够适应不低于25%的RDF(RefuseDerivedFuel,垃圾衍生燃料)作为辅助燃料。生产期间所使用燃料成分见表1,合同要求NOx排放浓度<400mg/m3(标态,下同),见表2。根据经验,仅在使用石油焦做燃料情况下难以满足此数据要求,所以DEV项目配备了SNCR系统。
DEV项目能力以及NOx排放指标与我公司此前承接HOLCIM公司在阿塞拜疆的G项目基本一致。2012年投产的G项目主燃料为天然气,同时也要求适应废轮胎等辅助燃料,G项目在启用SNCR的情况下,废气NOx排放浓度低于245mg/m3。经过物料烧成实验分析和海拔校正,使用G项目的烧成系统能够满足DEV项目的需求,因此仍然使用我公司自行研发的DDF分解炉(焚烧城市废弃物的在线型多缩口低氮分解炉),烧成系统部分参数见表3。
表1生产期间使用燃料的成分
表2SNCR脱硝性能保证数据
表3烧成系统部分数据
2分解炉特点
为满足水泥生产中替代燃料的使用,尤其是城市生活垃圾、农作物以及废轮胎、木材等大块物料的直接使用,同时满足低氮环保的要求,我公司在DD型分解炉基础上开发了DDF型分解炉,该分解炉共计四部分:最下部分为低氮还原区,第二部分为燃烧区域,第三部分为再燃烧区域,第四部分为鹅颈管,为后燃烧以及脱硝系统安装区域,如图1所示。
图1DDF分解炉结构示意
DDF分解炉的特点是:①燃料适应性广,能够适应挥发性低、燃点高、燃烧时间长的石油焦;②炉容大,能够适应多种尺寸和形状的替代燃料,如稻壳、木材和废轮胎等,同时还原区域较大,能够充分脱硝;③三个缩口,炉中物料形成多次喷腾,生料与燃料混合均匀,加快生料分解速率;④鹅颈管长,便于原料分解,延长分界区域,同时便于多层安装SNCR系统;⑤三次风分为上下两部分进入分解炉,便于形成大面积还原气氛,能够有效降低NOx浓度;⑥DDF分解炉的下料口较多,调节方式灵活,能与三次风一起调节还原气氛区域大小;⑦带有脱硝燃烧器,与多级物料入口和上下两级三次风形成分级燃烧体系,脱硝燃烧器位于烟室上方,燃料在缺氧的烟室废气中燃烧,产生高浓度还原性气体CO、H2以及CH4等,这些气体在生料中Fe2O3和Al2O3催化作用下与烟室喷腾而上的废气中的NOx发生还原反应,从而降低NOx的含量。
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