降低NOx和SO2
水泥窯NOx來自兩個方面,在窯內高溫煅燒狀況下,N2和O2反應生成NOx,而在分解爐內,含氮燃料在1000~1100℃時氧化,生成NOx。
為減少NOx排放,可降低熟料煅燒溫度,采用一次、二次減排措施,三者結合會取得較好效果。
降低熟料煅燒溫度,相應減少NOx的生成量。主要有:
(1)改善熟料煅燒程序。
(2)優(yōu)化生料、熟料化學成分。
(3)安裝窯自動化控制系統(tǒng)。
(4)調節(jié)入窯物料的化學和物理性能以改善生料的易燒性。
一次措施一般少量或不增加費用,所增加的費用取決于工藝措施的狀況。
要減少NOx,一次措施是在分解爐內設置還原帶,燃料在此燃燒,相應減少NOx生成。其具體措施是分解爐上二級預熱器物料分料進入分解爐。
二次措施主要有SNCR、SCR等。
F.L.S的選擇性無催化還原(SNCR)NOx,能夠將已生成的NOx降低80%。該系統(tǒng)設置氨水儲庫,輸氨泵及噴氨噴頭,以及靈活調節(jié)氨水控制系統(tǒng),以減少氨水用量。此項技術已在世界各地推廣應用。
選擇性催化還原(SCR)仍需氨水,由于催化劑效率高,需氧量少,噴氨水的量也少。此外,還可在收塵裝置內設置,既可收塵還可減少NOx排放,如F.L.S的CataMAX系統(tǒng)。
SO2排放與原燃料內含硫量、工況等條件有關,若原料含有硫化物,在預熱器內溫度達500~600℃時,原料內的硫化物分解,生成SO2與煙氣、粉塵一起進入生料磨系統(tǒng)。生料磨內的生料能吸收煙氣中所含SO2量的50%~60%。
F.L.S D-SOx專利系統(tǒng),從分解爐直接將含fCaO粉塵煙氣送至已生成SO2的上部預熱器,通過fCaO吸收SO2,此舉可吸收30%的SO2。該措施簡單,預熱器出口溫度增加,熱耗增加,但原料內所含硫化合物成分變化,較難控制。
二次措施是向已生成SO2預熱器噴Ca(OH)2,能減少60%的SO2排放。
水泥廠采取二次措施減少NOx和SO2需要安裝設備,在設備安裝前,應采取下述步驟:
·工藝檢查和優(yōu)化
·改變設計(若需)
·增設二次減排技術
通過上述步驟,經充分研究,確定具體減排措施。
圖1 一次措施減少NOx排放,相應減少氨水消耗
圖2 優(yōu)化窯操作,降低SO2排放
(陳友德編譯自No.12/2012 International Cement Review)