武銳

摘?要：目的：為減少NOx排放、降低氨水消耗、降低能耗。方法：把C4下料管分一部分料到分解爐錐部，同時，分解爐煤管也下移到相應位置。結果：通過脫硝減排系統(tǒng)改造，大幅降低氨水消耗、減少NOx排放。

關鍵詞：脫硝減排系統(tǒng)?NOx排放?氨水消耗

前言

隨著國家對環(huán)境問題越來越重視，對企業(yè)大氣排放的要求也日益嚴格，監(jiān)管力度也越來越大，特別是身處京、津、冀地區(qū)的水泥企業(yè)，環(huán)保部門對NOx的排放要求遠遠低于國家標準。我公司身處河北保定，也采用當前水泥企業(yè)普遍使用的SNCR技術（選擇性非催化還原技術）進行脫硝。根據前幾年的運行情況來看，氨水消耗量基本在0.8～1m3/h，噸熟料氨水成為1.9元/噸，并且熱耗增加、有氨逃逸風險、增加企業(yè)成本等不利影響。為此，公司三月份利用停窯檢修期間對原有脫硝系統(tǒng)進行了脫硝減排系統(tǒng)改造。

一、改造項目原理簡介

1、脫硝減排系統(tǒng)改造技術是把C4下料管分一部分料到分解爐錐部，同時，分解爐煤管也下移到相應位置。這樣在分解爐錐體部分建立還原區(qū)，窯尾燃煤通過4根貧氧旋流燃燒器四角噴煤方式噴入還原區(qū)。利用原C4下料分料管把C4熱生料分到還原區(qū)貧氧燃燒器上面與煤燃燒混合，熱生料中的氧化鈣、三氧化二鐵、氧化鎂等堿性金屬氧化物對NOx還原反應具有催化作用使反應向正方向發(fā)展并快速進行，同時熱生料調節(jié)還原區(qū)溫度適合還原NOx條件，以防止分解爐椎體結皮現(xiàn)象。

2、該技術改造系統(tǒng)關鍵技術

1）建立貧氧還原區(qū)，使窯內產生的熱力型NOx得到有效還原，抵制燃料型NOx的生成，節(jié)約氨水用量。

2）貧氧燃燒器噴入方式為四角切圓，充分延長還原時間。

3）延長C4下來的熱生料在爐內停留時間，并且使熱生料和煤粉在氣流內旋轉上升遇見三次風燃燒前得到充分預熱，起到節(jié)約燃料的作用。

二、改造內容

1、將原有燃燒器拆除，在分解爐椎體部位新加四根貧氧燃燒器（緊靠分解爐下縮口膨脹節(jié)）;

2、將原先的C4入分解爐下料管分為兩股（分料比例40%喂入三次風進分解爐入口上部，另60%加入分解爐錐部），在錐體部位增加喂料點，距離分解爐椎體的四根燃燒器距離約500mm;

3、將入分解爐三次風管向上800 mm移動，進風方向由水平進風改為斜向上進風（底部用澆注料處理成斜坡向上方向，高度從1.8米減少1米）;

三、改造效果

1、節(jié)約氨水用量和費用情況對比

為了客觀科學地進行比較，現(xiàn)將使用的25%濃度氨水使用量折算為17%的氨水量，這樣上年氨水單耗為[（4815.22噸×25%）∕17%]∕1579588噸=4.5kg氨水∕噸熟料。由此可以看出，在氨水濃度一樣而NOx排放降低情況下，每噸熟料可節(jié)省氨水（4.5-1.24）∕4.5=72%。由上表可見改造后4-8月份數據與上年全年數據相比，在氨水濃度降低而NOx排放標準提高（排放值由200 mg/Nm?降低至170 mg/Nm?）情況下，氨水消耗量降低了72%，每噸熟料氨水消耗量節(jié)約了4.5-1.24=3.26kg，單位成本降低了1.9-0.61=1.29元∕噸熟料。本次技改共投入資金196萬元，技改后與上年比較，每噸熟料可節(jié)約氨水成本1.29元，以年產170萬噸熟料計算，一年可節(jié)約資金1.29×170=219.3萬元，一年即可收回全部投資。

2、節(jié)約燃料

由于該工程采用了分級燃燒技術，在大幅度降低氨水使用量，從而減少部分熱耗的同時，也相應延長了從C4喂入分解爐錐部的熱生料在爐內停留時間，使熱生料和煤粉在旋轉氣流內上升到遇見三次風燃燒前得到充分預熱，也可起到節(jié)約燃料的作用。

四、改造項目技術亮點分析

這次脫硝減排系統(tǒng)改造項目，之所以其脫硝效果良好，不同于其它公司類似的對分解爐風、煤、料位置改動，創(chuàng)建還原區(qū)域外的共性特點外，該項目還有其自身特點，使得脫硝效果明顯，具體如下：

1、所有煤粉全部喂入分解爐椎體部位，增加了在NOx還原區(qū)域還原劑的量，對提高脫硝效果有促進作用。因還原劑量的增加，所以窯尾O2含量波動時，脫硝效果變化不大;所有煤粉全部喂入椎體部位生成大量的碳氫化合物、CO，提高了該處的風速，避免了物料短路，這兩點綜合使得窯中控操作基本未受到改造項目的影響。

2、在椎體部位喂入約60%的生料，且撒料箱距離燃燒器距離較近，可及時吸收煤粉產生的熱量，結皮情況并不嚴重。

五、遇到過的問題

公司的危廢項目也已投入運行，由于所處理危廢品種多、成分繁雜、喂入量也不太穩(wěn)定，剛技改完，由于風、料、煤等各種參數沒有匹配得當，導致分解爐煤粉燃燒不充分，使得投產之初窯尾廢氣排放偶有瞬間、短暫性、無規(guī)律NOx排放超標現(xiàn)象，經過一段時間的摸索和操作上的優(yōu)化，這種NOx排放超標現(xiàn)象已經得到解決。

結論

綜上所述，通過技改后對近五個月時間的連續(xù)運行情況與上一年的整體情況進行對比，脫硝減排系統(tǒng)改造取得明顯成效，不僅降低了氨水消耗，降低生產成本，而且明顯減少NOx廢氣排放，對水泥生產行業(yè)的低排放標準有重要實踐意義。