水泥熟料烧成系统NOx生成特性研究

陕 西 西 安 ７ ０ ５ ；．陕 西 省 建 筑 材 料 工 业 学 校 ， 西 西 安 ７ ０ ６ ） １０５３ 陕 １０ １
摘
要 ： 用 德 国 Ｔ ｓｏ ５ 烟 气 分 析 仪 ， 集 了两 种 新 型 干 法 水 泥生 产 线 中 窑 尾 烟 室 、 解 炉底 部 、 解 炉 上 利 ｅｔ３ ０ 采 分 分
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西
安
建
筑
科
技
大
学
学
报（ 自然科 学 版 ）
第４ ３卷
室之上 ， 气经 烟室进 入分 解炉后 流入 预热 器 ； 线型 分解 炉 气 出 口布置 在 在 窑尾 上 升 烟道 旁． 窑 离 分解 炉
关 键 词 ： 解 炉 ； ｘ Ｃ 过 剩 空 气 系 数 分 ＮＯ ； Ｏ； 中图分类号 ： ＴＱ１ ２ ６ ２ ． ７．。 ２２ 。 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ６７ ３ （ ０ １ ０－７ ５０ １０ —９ ０ ２ １ ）５０ ３—６
１ 前 言
进 入 ２ 世 纪 以来 ， １ 随着 我 国经 济 建设 突 飞猛 进 的发 展 ， 国水 泥 工业 蓬 勃 发 展 ， 产 规 模 飞 速扩 我 生 大． 不完 全统 计 ， 据 目前 全 国干法 水泥 生产 能力 已达 １ ８亿 吨． 于生 产 水 泥所 需 煤 耗 也相 应 增 加． 用 煤炭 的燃烧 过 程放 出大 量 的 Ｃ 、 Ｏｘ ＮＯ Ｏｘ Ｓ 、 ｘ及 粉 尘 等 ， 成 大气 污 染 ． 泥 企 业 已 成 为继 火 电厂 和 汽 车 污 造 水 染 源之 后 的又 一主 要污 染源 ． 中 ＮＯ 其 对 环境 的恶劣影 响 也 已引起人 们 的关 注． 因此 ， 清楚 水 泥工业 搞 煤 燃烧 过 程 中 Ｎ０ 的排 放 已迫 在眉 睫．
２ １ 烟 气 分 析 及 取 样 系统 ．
采用 了德 国 ＭＲ 公 司生 产 的 Ｔｅｔ ５ Ｌ型多 组分 烟气 分析 仪做 了烟 气 成分 的在 线检 测． Ｕ ｓｏ３ ０ＭＸ 该
分 析仪 可 以同时测 量 烟气 中 的 Ｏ。Ｃ 、 Ｏ、 Ｏ 、 ｘ等 气体 组分 ． 、 Ｏｚ Ｃ Ｓ ＮＯ 烟气 由取 样 管采样 经滤 膜 滤除 固态 颗 粒后 ， 入 烟气 分析 仪 ， 进 烟气 中各 气体 的含 量 由仪表 直接 读取 ． ２ ２ 数 据采 集 ． 目前 用得 最多 的 回转 窑与分 解 炉连 接方 式分 在线 型 和离 线 型． 在线 型 是 分 解 炉直 接 坐 落在 窑 尾 烟
ＮＯｘ的排 放．
了解 和分析熟料烧 成过程 中煤粉燃烧 产生 Ｎ Ｏｘ的机制和 特性 ， 有效 降低水 泥工业 Ｎ ｘ排 放 ， 是 Ｏ 开发
控制技术 的必要 条件． 我们对 云南 、 四川 、 陕西等 十余 家水泥生 产线 的 ＮＯ 产 生和排放做 了实测和分 析． ｘ
２ 现 场 数据 采 集
国 内外 对火 电厂 ＮＯ ｘ生成 机理 和控 制技 术 已做 了大量 的研 究［ ］ 对火 电厂 ＮＯ １． 排放 控制 技 术 已
基 本趋 于成 熟． 而水 泥 工 业 由于 煤 粉 燃 烧 时 还伴 随 着 生 料 的分 解 和 熟 料 形 成 ， 因此 水 泥 工 业 窑 炉 内 Ｎｏ 生成 和 排放 规律 和火 电厂 单纯 煤 粉 锅 炉 ＮＯ 生 成 和排 放 规 律 有一 定 的区别 ． 内外 对 水 泥工 业 国 燃 煤过 程 中影 响氮 氧化 物转 化机 理还 处 于研究 之 中［ ． ６ ］ 水 泥生 产 时 Ｎ０ 的主要 生成 位 置是 回转 窑和 分解 炉． 回转 窑 内温 度较 高 ， 粉 燃烧 后 产 生 的气 体 煤
温 度可 达 １７ ０ ， 烧过 程 中除 了 由煤粉 带入 产 生 的燃 料 型 ＮＯ ［ ， ５ ℃ 燃 ７ 还会 产生 热 力 型 ＮＯ ［ ， ］ ８ 以及 少 ］
量 的快 速 型 Ｎ ． Ｏ 受水 泥熟 料烧 成工 艺要 求 的 限制 ， 以组 织 窑 内燃 烧 方式 来 达 到有 效 降低 回转 窑 Ｎｏ 产 生量 的努 力不 明显 ， 而分 解 炉操 作温 度较 低 ， 已经 有一 些研 究工 作证 明合 理 的分解 炉设计 确 实减少 了
第４ ３卷 第 ５期 ２１ 年 １ ０１ Ｏ月
西 建 科 技 大 学 安 筑 学 报（ 然 版 自 科学 ）
Ｊ Ｘｉ ｎ Ｕｎ ｖ ｆＡｒ ｈ ＬＴｅ ｈ （ ｔｒｌ ｃ ｎｅＥ ｉｏ ） ． ｉ．ｏ ｃ ．８ ｃ ． Ｎａｕａ Ｓ ｉ ｃ ｄｔ ｎ ａ ｅ ｉ
Ｖｏ ． ３ Ｎｏ ５ １４ ．
０ｃ ． ２ ｔ ０１１
水 泥 熟 料 烧 成 系统 ＮＯｘ生 成 特 性 研 究
嵇 鹰ｈ ， 田耀 鹏 周 蕊 谢 奋 国。 ， ，
（．西 安 建 筑 科 技 大 学 材 料 科 学 与 工 程 学 院 ， 西 西 安 ７ ０ ６ ；．西 部建 筑科 技 国 家 重 点 实 验 室 （ ） １ 陕 １０ １２ 筹 ，
部 和 每 级 旋 风 筒 入 口 的 烟气 数 据 ， 析 表 明 ： 气 过 剩 系 数 、 粉 特 性 、 烧 气 氛 和 Ｓ 的 浓 度 等 对 Ｎ 分 空 煤 燃 Ｏ Ｏｘ的 生 成 有 一 定 的 影 响 ． 理 组 织 分 解 炉 底 部 煤 粉 燃 烧 ， 当提 高 窑 尾 烟 室 Ｃ 浓 度 ， 得 窑 头 产 生 大 量 的 ＮＯ 合 适 Ｏ 使 ｘ 得到还原 ， 降低 ＮＯ ｘ最 终 排 放 量 ．
收 稿 日期 ：０ ０１— １ ２ １ —２３
修 改稿 日期 ：０ 卜０ 一２ ２ １ ８Ｏ
基 金 项 目 ： 西 省 科 技 工 业 攻 关 资 助 项 目 （０ ０ ７０ ） 陕 ２ １ Ｋ０ —２ ６） 男 ， 教 授 ， 要 研 究 方 向 为 高 固 气 比 预 热 与 分解 技 术 及 节 能减 排 １６一， 副 主