全过程低氮燃烧技术在水泥厂的应用-北极星大气网

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1全过程低氮燃烧技术介绍

分级燃烧技术和再燃脱硝技术在操作过程中除了分风、分煤等的硬件设施外，还需要围绕烧成主线的全系统精细化操作，粗放的操作模式不能有效降低氮氧化物的排放。由于现有的技术还不能实现低成本、有效地NOx的减排，因此，有必要进行观念的更新、技术的整合和参数的优化，提高低氮燃烧的效率，实现水泥窑炉的低氮排放。针对当前低氮燃烧技术的应用现状，我公司开发了全过程低氮燃烧技术，该技术是在分级燃烧技术的基础上进一步研发的降低系统NOx排放量的技术，将窑炉全系统的预热器、分解炉、回转窑、喷煤管、三次风管和煤粉及生料喂料作为一个有机的整体纳入系统控制，从抑制NOx的生成和还原已生成的NOx两方面入手，对燃料品质、燃料制备质量、燃料与助燃空气的合理分布，燃烧器的旋转动量与轴向动量等影响因素进行科学合理地调控，实现对窑炉温度场和气氛场的系统控制，实现窑炉全过程NOx的形成控制及还原分解。

全过程低氮燃烧技术从燃料控制、回转窑控制、分解炉控制三方面进行系统控制，其原理见图1。

图1全过程低氮燃烧技术

2示范线技术改造实例

内蒙古某2500t/d水泥生产线窑尾烟囱NOx排放浓度达到720~750mg/Nm3（O2@10%，下同），为满足环保标准要求采用SNCR技术来降低NOx的排放量，但成本升高较多。为了降低NOx排放，减少喷入的氨水，降低生产成本，该厂采用了全过程低氮燃烧技术进行改造。

2.1技术改造方案

本水泥生产线回转窑为Φ4m×60m，分解炉为在线管道式分解炉，炉容为584m3，较大的炉容有足够的空间形成还原区域，改造工作量小，不需要改变分解炉主体结构。

改造主要包括以下几个部分：

1）窑尾煤粉输送管道和分解炉燃烧器

对分解炉喂煤点进行重新设计和布置，保持原分解炉两个燃烧器位置不变，在分解炉锥部增加2个燃烧器，改造后锥部2个燃烧器的喂煤量为窑尾喂煤量的30%，利用窑内过剩空气与过量煤粉不完全燃烧形成的CO、CxHy等还原物质，实现将分解炉还原区域向上下游延伸，扩大了还原区域，还原回转窑内产生的NOx，同时抑制燃料型NOx的生成。相应地对窑尾煤粉输送管道（窑尾塔架内部分）根据现场布置进行改造，见图2。

图2燃料分级煤粉输送管道

2）三次风管的改造

增加三次风支管连接至分解炉中上部，将15%～20%的三次风引至分解炉中上部，使分解炉中下部过剩空气系数降至0.85左右成为贫氧还原区，还原在回转窑中熟料煅烧产生的热力型NOx和燃料型NOx，同时抑制分解炉内烟煤燃烧新生成的燃料型NOx。支管的三次风使分解炉的中上部恢复过剩空气系数1.05左右的正常状态，确保可燃物质的充分燃烧，见图3。

图3助燃风分级管道

3）生料下料改造

将C4预热器的下料分成3个下料口，分别布置在分解炉的中部和锥部。在操作上同时调节C4下料阀分至分解炉底部的生料比例，以防局部温度过高造成结皮。

原标题：全过程低氮燃烧技术在水泥厂的应用

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