水泥窑几种典型脱硝技术的比较

4.2分级燃烧技术

根据氮氧化物的生成机理，主要分为：空气分级燃烧、燃料分级燃烧和烟气再循环;我们水泥厂用的较多的就空气分级燃烧和燃料分级燃烧。

(1)空气分级燃烧。

①原理见图1、图2。

燃烧区的氧浓度对各种类型的NOx生成都有很大影响。当过剩空气系数α<1时，煤不能充分燃烧，煤燃烧生成的一氧化碳与氮氧化物进行还原反应，以及燃料氮分解成中间产物相互作用或氮氧化物还原分解，抑制燃料氮氧化物生成。根据这一原理，把供给燃烧区的空气量分成两级送入，一部分为主二次风，占总二次风量的70%～85%，由三次风管主风管送入;另一部分空气量，占总二次风量的15%～30%，由三次风管上的支管送入分解炉的中部。这样燃料在主燃区为缺氧燃烧，部分未燃烬的燃料在分解炉的中部燃烧。

空气分级燃烧的主要反应如下：

C+1/2O2→CO，2CO+2NO→2CO2+N2

NH+NH→N2+H2，NH+NO→N2+OH

②空气分级燃烧脱硝效率。

空气分级燃烧脱硝效率一般为10%～30%，但在不影响正常生产情况下脱硝效率一般为15%～20%;

③空气分级燃烧主要设备构成。

空气分级燃烧主要设备有耐高温电动闸板阀、风管和膨胀节。

④空气分级燃烧的投资。

空气分级燃烧的总投资为50～150万人民币，对应的生产线的规模为2500t/d~7200t/d。

⑤空气分级燃烧的优、缺点。

其优点是：设备简单、投资省，只有一次性投资，基本没有运行费用;缺点是：脱硝率不高，正常在15%~20%(片面追求脱硝率会影响分解炉的分解率)，操作员要有经验，要掌握好分解炉分风和分料的比例，否则分解炉可能出现塌料现象;设备运行稳定性较差，不适合高硫煤和石油焦等燃料。

4.3燃料分级燃烧

(1)原理。

分解炉锥部设计脱氮还原区，将分解炉原来的2个煤粉管道喷煤嘴改为4个头部带旋流风翅火嘴的喷煤嘴，这4个煤粉管道分上下两层喂入，在保证煤粉充分燃烧的同时，适当增加分解炉锥部的煤粉喂入比例(大概为3∶7)，保证缺氧燃烧的还原气氛，还原窑尾烟气中的NOx，产生脱氮作用。

煤分级燃烧的主要反应如下：

C+1/2O2→CO，2CO+2NO→2CO2+N2

NH+NH→N2+H2，NH+NO→N2+OH

(2)燃料分级燃烧脱硝效率。

燃料分级燃烧脱硝效率一般为10%～30%，但在不影响正常生产情况下脱硝效率一般为15%～25%。

(3)燃料分级燃烧主要设备构成。

燃料分级燃烧主要设备构成有喷煤嘴、分煤阀门、压力表和送煤管道见图3。

(4)燃料分级燃烧的投资。

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