水泥企业氮氧化物减排

水泥企业氮氧化物减排方案调查情况
1 脱氮装置的结构与原理——伯利鸠斯“多级燃烧技术” 通过燃料、 空气及生料的多级燃烧以达到降低废气中 NOx 气体含量的目的。 脱氮流程图 见图 l。影响 NOx 浓度的主要因素：主燃烧区温度、主燃烧区氧气浓度、主燃烧区氮气的浓 度、气体在主燃烧区的停留时间、燃料中氮元素的含量等。熟料煅烧过程中 NOx 的生成情况 见图 2。
图1
脱氮流程图
图2
熟料煅烧过程中 NOx 的生成
伯力鸠斯设计的 MSC 分解炉增加了脱氮燃烧器和顶部三次风管，见图 3。

图3
伯力鸠斯设计的 MSC 分解炉
(1)通过对窑尾烟室用煤，在窑尾烟室和分解炉底部形成还原气氛。分解炉底部及窑尾烟室 的 O2 含量最低下降到 O2 相应的 CO 气体含量增加。 (2)分解炉下部三次风入口与顶部三次风入口之间也在还原气氛下，通过调整风量及喂煤量 的操作达到目的。 (3)窑尾烟室至下三次风入口区域内的还原气氛，不仅使得已生成的 NOx 得到还原，还抑制 了新的 NOx 生成，可使 NOx 排放浓度进一步降低。 (4)上三次风管以上区域因项部三次风的加入，形成氧化气氛，保证 CO 及燃料的完全燃烧。 因此，多级燃烧情况会直接受到顶部三次风管挡板开度的影响。 2 脱氮燃烧器的调试 2．1 调试前准备工作 (1)现场对脱氮燃烧器检查，并对出口通道、辅溜管、撒料箱结皮进行清理及上三次风挡板 进行检查确认，使其具备开机条件。 (2)运行中每天对中控操作画面打印保存，以作对比分析使用。 2．2 成立调试跟踪小组 组长：公司分管工艺领导；组员：分厂领导、工段负责人、工艺技术人员、窑操作员。 2．3 调试安排 (1)中控操作员认真作好脱氮装置使用时操作参数的监控与记录，根据实际窑况和脱氮装置 使用方案进行操作调整； (2)中控操作员每天 8：00 打印一张操作画面，保留存档； (3)现场班组加强窑尾检查，检查结果及时反馈到中控并作好相应记录； (4)使用期间各操作员对使用状况进行跟踪分析，每周形成一份书面报告报工段汇总； (5)电仪专业人员加强对窑尾、三级筒出口、高温风机出口 5 台分析仪的运行监控，保 证监测数据准确。 2．4 操作调整 (1)窑尾脱氮燃烧器投入使用后，给定喂煤量 lt／h，每隔 24 小时增加 0．5 吨，最大喂煤 量不超过窑头用煤的 10％。使用期间密切关注窑尾结皮情况； (2)调试期间，上三次风挡板逐步打开，根据回转窑运行情况逐步关小下三次风挡板； (3)结合窑尾及 C3 出口气体分析数据和物料分解情况逐渐调整主辅溜管分料， 保证燃料 完全燃烧。 (4)据预热器出口 O2 含量合理调整窑尾主排用风。 3 调试前后主要参数对比(见表 1) 表 1 调试前后主要参数对比 三 次 上 挡 板 开
时 间
用煤量 /(t/h)
窑尾温 度 ／℃
窑尾 O2 含量 /%
窑尾 NOx ／ppm
C3 出 口 O2 含量 /％
C3 出 口 NOx／ ppm
炉出 口温 度 ／℃
C2 下 506 风 料 机出 (辅： 口 NOx 主) ／ppm
窑喂料 量 /(t/h)

度 /％ 使 用 前 1100～ 6.5～ 860～ 3.5～ 450～ 875～ 460～ 0：10 1150 7.5 880 4.0 550 880 550 1130～ 6.5～ 800～ 3.5～ 410～ 875～ 1180 7.5 900 4.0 460 880 1150～ 1200 1160～ 1210 1180～ 1230 6～7 650～ 3.0～ 400～ 875～ 750 4.0 450 880 350～ 3.0～ 300～ 870～ 480 4.0 350 875 250～ 2.5～ 250～ 870～ 350 4.0 330 875 420～ 520 400～ 500 330～ 400 330～ 380
0
0
720
1
2：8
20
720
使 用 后
1.5
3：7
30
720
2
5～6
4：6
40
720
2.5
4～5
4：6
40
720
4 调试状况分析 (1)脱氮燃烧器使用前后窑喂料量不变，为 720t／h，熟料质量指标均控制较好，使用前三 次风挡板开度 50％， 二级筒下料全部由主管道入炉， 窑尾温度 1100～l l50℃， 含量 6． O2 5～ 7．5，NOx 浓度 860～880ppm，C3 出口 O2 含量 3．5～4．0，NOx 浓度 450～550ppm。分析中 所列数据，为窑正常运行时平均值，窑工况波动、窑内温度高低引起的 NOx 浓度变化未作考 虑。 (2)烟室喂煤 l．5t／h 以内，三次风上挡板开度 20％时，系统 NOx 浓度变化不明显，烟室 喂煤 2t／h 以上，三次风上挡板开度 30％，下三次风挡板相应关小，NOx 有明显下降趋势， 从参数可以看出，窑尾 NOx 约下降了 500ppm，三级筒出口约下降了 200ppm，506 出口约下 降了 l50ppm。 (3)随着烟室喂煤量的增加，窑尾温度有所上升，窑尾负压减小，从现场检查，窑尾结皮也 有所增多，影响窑内通风，需加强现场清理。 (4)本次脱氮装置使用后，分解炉出口温度能控制在 870～875℃，较使用前降低 5℃，煤耗 基本没有变化，吨熟料实物煤耗约为 l46～152kg，与以前使用脱氮装置煤耗上升有所不同， 这主要同操作有较大关系：窑尾喂煤后，分解炉温度能偏低控制，尾温较高时，也可适当减 窑头煤，根据熟料质量控制入窑物料分解率和窑内煅烧温度。 (5)从参数可以看出， 脱氮装置使用后， 窑尾 O2 含量虽有所下降， 但仍然偏高， 4％～ 在 5％左右，处于富氧环境，不能有效抑制 NOx 生成，因此，使用脱氮装置时，系统风量控制 还有待探讨。 5 总结 从以上分析可以看出，本次脱氮装置调试比较成功，取得了预期效果，系统 NOx 浓度明 显下降，窑工况稳定受控，为今后正式投入使用积累了关数据和一定经验，虽然在使用过程 中也暴露出一些新的问题，如窑尾温度升高，结皮增多，富氧环境下操作不能有效抑制 NOx 生成，系统风量控制，二级筒入炉主、辅管道分料比例，入炉三次上、下部风量调节等，还 有待进一步调整和优化，但我们有理由相信，经过不断探索，不断总结，不断改进，脱氮装 置的使用会取得更加理想的效果，为公司清洁化生产和环境保护发挥重要作用。 来源：《四川水泥》