文档介绍：水泥窑降低氮氧化物的不同方法在水泥熟料的煅烧过程中, 会产生大量的氮氧化物, 这些氮氧化物主要是 NO 和 NO2 ,本文从效果、特点、运行及投资成本等方面对降低氮氧化物的不同方法进行阐述。在水泥熟料的煅烧过程中, 会产生大量的氮氧化物, 这些氮氧化物主要是NO和 NO 2,其中NO约占 90% 以上,而 NO 2只有 5% ~ 10% 。按其来源划分主要有热力型、燃料型、原料型。如何控制 NOx 的排放,主要从三个方面采取措施:一是在烧成过程中减少其产生; 二是在烧成过程中还原一部分; 三是在烧成后的废气中还原大部分。本文从效果、特点、运行及投资成本等方面对降低氮氧化物的不同方法进行阐述。 1 优化操作稳定工况结合自身的原燃材料情况,进行详细的化学成分和物理性能分析, 抓好整个生产过程中的均衡与均化, 严格每道工序的质量管理, 优化窑系统的操作参数, 把窑系统调整到稳定优化状态,其 NOx 排放就会有相应的削减。事实上, 从对部分窑的检测结果看, 操作管理良好的水泥窑 NO x 排放都相对较低, 一般能达到 800 mg/Nm 3 以下, 个别好的能达到 700 mg/Nm 3 以下,这主要是相应减小了煅烧峰值,抑制了 NOx 的形成; 相反操作管理较差的水泥窑 NOx 排放就相对较高, 个别达到 1 600 mg/Nm 3 甚至更高。实际上,加强管理、优化操作和稳定工况,对提高窑的产质量、降低生产成本也是必要的。对于管理较差的窑, 该项措施一般能降低 NOx 排放量 10% ~ 15% 。 2 降低烧成温度技术我们已经知道, NOx 的形成与烧成温度有很强的相关性,实验表明燃烧温度从 1 550 ℃起,到1 900 ℃以指数方次急剧上升, 特别在 1 750 ℃后几乎是直线上升,而水泥窑的火焰温度峰值就在这个区间。因此,要降低 NOx 的生成量,就必须控制好火焰温度,最好是降低一些火焰温度;既要降低火焰温度又要保证熟料的烧成,就必须降低熟料的烧成温度。降低熟料烧成温度的措施有: 一是合理平衡配料方案, 在保证熟料质量的情况下, 适当提高生料的易烧性; 二是加入一定量的矿化剂,降低物料的最低共熔点,从而降低烧成温度。对于生料易烧性较差的窑,该项措施一般能降低 NOx 排放量 5% ~ 10% 。 3低 NOx 燃烧技术低 NOx 燃烧措施主要针对窑头燃烧器, 有低氮燃烧、低氧燃烧、浓淡偏差燃烧、烟气再循环燃烧、替代燃料燃烧等措施。如果现有的窑头燃烧器性能比较陈旧,就应该进行升级改造,更新采用大推力、低风量、混合好、火焰细而不长的燃烧器, 这主要是应用低氧、低氮、控高温原理,减少 NOx 的生成。将煤粉通道布置在轴流风和旋流风两层通道以内, 煤风道以内不再设置旋流风, 从而使火焰中心的煤粉富集, 燃料主要集中在火焰的中心区域, 形成燃料密集形火焰, 在氧浓度较低的情况下低氮燃烧。也有专门开发的低 NOx 燃烧器,除具备上述特点外,还采取了偏差燃烧、替代燃料等措施, 这主要是应用燃烧中的同时还原原理。偏差燃烧可利用 CO 还原部分 NOx , 使用部分替代燃料不但能控制火焰峰值,而且能发挥其本身含有的少量脱硝氨的作用。还可采取烟气再循环燃烧技术, 比如部分利用窑尾废气作为煤风使用, 既实现了低氧、低氮, 又增加了还原气氛, 还控制了火焰峰值。根据现有燃烧器的好坏和所采用的低氮燃烧技术的力度不同,该项措施一般能降低 NOx 排放量 5% ~ 30% 。 4 分级燃烧自还原技术一是按温度分级, 把不需要高温烧成的那部分煤放在窑头以外去烧, 以减少 NOx 的生成。现在的窑外分解窑就是这种“天然”的工艺,所以它比其他回转窑排放的 NOx 要少。二是按气氛分级,先在还原气氛中还原窑内高温形成的 NOx , 后在富氧气氛中把窑外煤燃尽,这项工作可以在分解炉完成,早期引进的 DD 型分解炉就有这种功能。具体根据分解炉的现场特点, 将分解炉分为主还原区、弱还原区、完全燃烧区。主还原区设在分解炉的下锥部, 对过剩空气不多的窑尾废气, 在不给三次风的情况下再给一部分煤, 使其形成更浓的还原气氛, 实现对窑尾废气中 NOx 的部分还原;弱还原区设在中部,将剩余的分解炉用煤全部加入, 但分解炉用三次风却不给全, 在保证煤粉燃烧的情况下形成较弱的还原气氛, 一是进一步还原窑尾废气, 二是减少分解炉燃烧中的 NOx 形成; 完全燃烧区设在分解炉的上部, 在不给煤的情况下, 将剩余的三次风补入, 以确保煤粉在富氧条件下燃尽。根据分级燃烧措施的合理程度,该项措施一般能降低 NOx 排放量 30% ~ 50% 。 5 选择性非催化还原技术( SNCR ) 选择性非催化还原技术, 是目前水泥行业主推的脱硝手段, 是在合适的温度窗口喷入脱硝剂氨水或尿素,以此还原烟