水泥窑SNCR脱硝技术 (适用水泥行业)

【技术名称】水泥窑SNCR脱硝技术

【技术内容】针对水泥窑的工艺特点以及NOx的形成机理，在分解炉内采用SNCR脱硝技术对NOx进行脱除。

通过采用添加剂对还原剂进行改性、还原剂多级喷射布置方案及喷枪的特有设计，有效促进了还原剂与烟气的混合以及脱硝反应的进行，并显著减轻了炉内粉体对SNCR反应的抑制作用，从而显著提高了脱硝效率，使得水泥窑SNCR脱硝装置具有超过70%脱硝效率的高脱硝性能。

新建炉窑的NOx排放浓度控制在200mg/Nm3以下，原有炉窑改造的NOx排放浓度控制在300mg/Nm3以下；单位减排约3000元/t·NOx，运行成本一般为3~5元/t熟料。

水泥窑SNCR脱硝技术是目前能够适应我国水泥炉窑工况、能满足新的排放标准和国内市场需求的一种烟气脱硝工艺，其主要原理是在没有催化剂的条件下，在850~1050℃的温度范围内，把还原剂（氨气或尿素）喷入水泥炉窑内，还原剂与炉窑中的氮氧化物（主要是一氧化氮和二氧化氮）发生化学反应，生成氮气和水，从而减少烟气中氮氧化物的排放，且无二次污染物生成。

我国SNCR脱硝技术及其标准化、产业化取得了重大进展，提高了脱硝设施工程建设质量和运行管理水平，其烟气处理量高达600000Nm3/h，实现SNCR烟气脱硝系统的完全自动化。

该技术的脱硝效率一般大于65%，可达70%以上；新建炉窑的NOx排放浓度控制在200mg/Nm3以下，原有炉窑改造的NOx排放浓度控制在300mg/Nm3以下；单位减排成本约3000元/t·NOx，运行成本一般为3~5元/t熟料。

该技术效率高、耗能低、投资低和占地面积小；适用于国内水泥窑炉烟气脱硝。

【适用范围】水泥行业

典型案例

【案例名称】

2500t/d水泥窑配套增强型SNCR脱硝装置

【项目概况】

本技术已申请国家发明专利2项CN102806002A和CN103007707A。

【主要工艺原理】

针对水泥窑的工艺特点以及NOx的形成机理，在分解炉采用SNCR脱硝技术对NOx进行脱除。

通过采用添加剂对还原剂进行改性、还原剂多级喷射布置方案和喷枪的特有设计，有效促进了还原剂与烟气的混合以及脱硝反应的进行，并显著减轻了炉内粉体对SNCR反应的抑制作用，从而显著提高了脱硝效率，使得水泥窑SNCR脱硝装置具有超过70%脱硝效率的高脱硝性能。

整个增强型SNCR脱硝系统由还原剂和添加剂存储系统、还原剂输运系统、还原剂喷射系统和控制系统四部分组成。按一定计量比将添加剂定量投放到还原剂罐或者与还原剂在输运管路中的混合器进行混合后，由喷枪喷入炉膛内，与烟气中的NOx发生氧化还原反应，达到脱硝效果。

【关键技术或设计创新特色】

l 还原剂改性方法；

l 多级喷射系统；

l 防结垢、高效喷枪；

l 分解炉内SNCR数值模拟和设计方法。

图1 现场工程图

【主要技术指标】

本项目以氨水为还原剂，添加10%添加剂对还原剂进行改性，采用两层多点喷射方式，实现了71%的脱硝效率，达到国家水泥窑NOx排放的标准限值以下（320mg/Nm3）。

【投资及运行效益分析】

总投资300万元（以5000t/D炉为例）；主体设备寿命20年。该技术可用于水泥窑的NOx排放控制，投资成本较采用SCR技术低60%以上，脱硝效率可达70%以上。可经济有效地解决水泥窑的NOx排放污染问题。