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3水泥窑炉烟气脱硝工艺流程及组成

3.1SNCR烟气脱硝工艺流程

水泥窑炉SNCR烟气脱硝系统的工艺流程如下图所示。

3.2SNCR烟气脱硝系统主要组成部分

水泥窑炉SNCR烟气脱硝系统主要由六大功能模块组成：SNCR反应模块、氨水储存及供应模块、给料分配模块、氨水喷射模块、水消防模块以及包括采暖、通风、除尘及空调在内的其他功能模块。

(1)SNCR反应模块

SNCR反应模块是指未经脱硝的烟气与NH3混合后在合适的温度区域产生反应的功能区域。在SNCR反应区内，通过均匀喷入还原剂，在合适的温度范围内使烟气中的氮氧化物与NH3产生反应生成N2与H2O，从而达到除去烟气中氮氧化物的目的。

(2)氨水储存及供应模块

氨水储存及供应模块包括氨水运输车、卸氨泵、氨水储罐和氨气缓冲罐。除此之外，氨水供应系统设置有废水收集排放池，通过氨水储罐或氨气缓冲罐的安全阀收集罐里低浓度的氨水和消防冷却喷淋废水。废水沉淀后通过排污泵返回到氨水储罐搭配使用，实现废水的循环利用。

(3)给料分配模块

给料分配模块的主要功能是实现氨水的分配、压缩空气的混合以及还原剂的流量控制。用来测量和控制正常运行时需要的氨水量的组件被装配在给料分配模块中，并配有一个控制阀和一个流量变送器，用来自动控制喷枪的氨水溶液总流量。除此之外，给料分配模块还包括手动阀门、气动控制阀门和玻璃浮子流量计，可以方便灵活地控制每根喷枪的实际流量，以便获得更加均匀的流场分析。

(4)氨水喷射模块

氨水喷射模块的功能是实现还原剂与烟气均匀、充分混合，并在故障时能迅速手动投退。考虑到喷枪喷嘴的雾化效果对系统脱硝效率的影响，采用机械雾化或空气雾化以提高喷枪的雾化效果。同时喷头的介质雾化角度大于130°，以扩大还原剂喷出时与烟气的接触面积，提高反应率。

(5)水消防模块及其他功能模块水消防模块以及包括采暖、通风、除尘及空调在内的其他功能模块的功能是保证设计的水泥窑炉脱硝系统在可靠、安全、高效的运作环境中实现脱硝功能。

3.3分散控制系统

分散控制系统的设计原则是功能分散和物理分散相结合，控制水平与现有水泥生产线的自动化水平保持一致，其功能控制中心纳入现有水泥生产线的控制网络，实现两者在硬件与软件上的统一。

分散控制系统接收来自窑炉和其附属控制柜的数据信号，并根据上述数据实现对还原反应相关参数的适时调整。同时，控制系统可以根据脱硝系统的整体运行状态和脱硝效率，对氨水储存及供应模块和给料分配模块进行调节和处理。

分散控制系统的功能主要包括采集系统(DAS)、模拟量控制系统(MCS)、顺序控制系统(SCS)、联锁保护、烟气脱硝系统厂用电源系统的监控。除此之外，分散控制系统还可实现烟气检测、成分分析与还原剂量控制等的监控任务。

4结论

(1)针对水泥特性和燃煤的工业分析，设计水泥窑炉SNCR烟气脱硝系统，基本设计参数为：烟气量5.8×105Nm3/h，初始NOx排放浓度390～900mg/Nm3，脱硝后NOx排放浓度≤156～360mg/Nm3，氨的逃逸浓度≤8mg/Nm3，还原剂(25%氨水)消耗量<632kg/h，脱硝效率≥65%，系统可用率在98%以上。

(2)水泥窑炉SNCR烟气脱硝系统由六大功能模块和分散控制系统组成。六大功能模块主要包括SNCR反应模块、氨水储存及供应模块、给料分配模块、氨水喷射模块、水消防模块，以及包括采暖、通风、除尘及空调在内的其他功能模块等。

原标题：水泥窑炉SNCR烟气脱硝工艺设计

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