水泥窑尾烟气超低排放技术应用.docx

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1、1前言随着国内水泥行业超低减排政策的逐步实施，水泥窑烟气NOx、S02治理是实现超低排放的关键技术之一。广东南大环保有限公司结合国内水泥窑生产工艺特点，开发出窑尾烟气高温高尘SCR脱硝技术和窑灰-石膏湿法脱硫技术，具有高效稳定的显著特点，可以确保NOX含量50mgNm3、氨逃逸5mgNm3、S02含量30mgNm3超低排放要求，并能实现整套脱硝、脱硫装置同步窑运转。南大环保已取得六条水泥窑SCR脱硝和七十条脱硫技术示范工程业绩，各项指标均实现超低排放要求，对我国水泥行业NOx和S02深度减排具有重要的引领示范作用。2高温高尘SCR脱硝技术2.1 技术路线在水泥熟料燃烧过程中，NOx主要来源于燃

2、料中的氮和原料中的氮化合物燃烧产生的。随着水泥技术的发展和环保要求的提高，采用低氮燃烧+SNCR+SCR技术，可以实现NoX超彳氐排放。2.2 工艺描述高温高尘SCR脱硝技术是水泥行业目前应用最广泛、最成熟的脱硝深度治理技术，SCR脱硝系统烟气取自水泥窑尾预热器C1出口的位置，见下图。脱硝后的烟气进入余热锅炉前烟道，反应器底部的灰经输灰系统进入窑尾回灰系统。2.32.4 技术优点南大环保的高温高尘SCR脱硝系统解决了催化剂堵塞这一国内外难题，因此完全不需要配套前置除尘器降低烟气含尘量；此外，在系统设计上充分考虑了降低SCR脱硝系统投入使用后的运行成本，包括降低SCR脱硝系统的压损及温度损耗；目

3、前实施的项目，均能达到在正常运行期间SCR系统压损800Pa,反应器温降5oCo(1)催化剂不堵塞要保证催化剂不堵塞，必须从SCR反应器整个系统进行考虑，首先是流场分析，对进出口烟道及整个反应器进行严格的CFD流场模拟，在进出口烟道、反应器壳体均设计必要的导流整流装置，根据模拟结果进行反复适当调整，此外，反应器捏烟道内部所有端面采用防积灰设计。在催化剂选型会从单元高度、孔数、模块结构以及支撑结构上进行考虑，确保催化剂层流场均匀；配置耙式清灰和声波清灰协同工作，耙式清灰喷嘴大小、喷射距离、压力、角度等根据流场设计选型进行适当调整,特别是吹扫盲区要尽可能的减小；吹扫所用压缩空气会利用烟气换热器将其

4、温度升高到220z有效防止催化剂堵塞剂及提高催化剂使用寿命；(2)降低SCR系统阻力通过合理化的设计及模拟流畅的分析，南大环保SCR脱硝系统的压损可以控制在800pa以内。结合模拟流场的分析报告及项目案例成功运行，南大环保总结出降低阻力的方法如下：适当增加SCR脱硝系统进出烟管的的直径；改进反应器入口导流均流装置；优化设计换热器设计；催化剂选择1113多孔混合结构，由于催化剂的孔径变大,从而降低了催化层的阻力。(3)SCR系统温低SCR脱硝系统的温降可以控制在5以内。一般情况下保温材料采用硅酸铝纤维缝毡，厚度不小于250mm;其次，反应器、烟管与支撑钢结构之间没有没有直接连接，减少热传递，降低

5、系统热量损失；此外，系统密封要做好，严格控制漏风率。2.4工程应用台泥（重庆）水泥有限公司2#线5000TPD窑尾SCR脱硝系统由我司总包建设，目前已经稳定运行超过18个月，各项性能指标均能满足要求，从未发生催化剂堵塞情况。3水泥窑SO2控制技术3.1 技术路线对于水泥窑脱硫技术来说,需要技术成熟可靠，脱硫效率高且稳定；目前水泥窑主要的脱硫方法有热生料喷注法、氨水法、复合脱硫法及湿法脱硫等方法。相较于其他工艺路线，窑灰-石膏湿法脱硫的工艺是目前水泥行业脱硫的最佳选择。湿法脱硫技术作为全世界应用最广泛最高效的脱硫技术，在多个行业内成功应用，也是水泥行业脱硫的首选技术方案。针对水泥工艺自有特点，南

6、大环保自主研发了国内首创的窑灰-石膏湿法脱硫技术，自2014年8月份在华新水泥（涪陵）有限公司4500td水泥窑首次成功应用以来,已经取得全国近七十台套水泥窑脱硫技术示范工程业绩。3.2 窑灰石膏湿法脱硫除尘关键技术（1）窑灰中杂质影响作为脱硫剂的窑灰中CaCO3含量一般在7580%,剩余部分为A123xS1o2、Fe2O3等无法参与反应的物质，这些杂志颗粒很细，长时间运行会在脱硫浆液中富集，严重影响脱硫石膏的结晶过程和脱硫反应效率，进一步会引发浆液中毒，脱硫失效，烟囱S02排放超标。南大环保根据水泥工艺自身特点，在国内首创开发出窑灰脱硫技术并成功解决窑灰杂志对脱硫系统的影响，通过含杂质废水排

7、到水泥窑自身系统（生料磨/窑头篦冷机）中进行消化处理，可以根本解决浆液中毒现象，保证脱硫系统稳定高效运行，也不影响水泥窑自身正常生产。(2)脱硫除尘超低排放南大环保根据多年水泥脱硫工程经验，已开发出脱硫除尘除雾超低排放协同治理方案，已成功应用在多个项目中。主要技术路线为在脱硫塔内沿烟气流动方向设置脱硫增效装置、安装优化设计的高效喷淋层、安装式高效除尘除雾装置，且采用模拟流场进行设计。此技术特有的三高一低(即脱硫效率高、除尘效率高、除雾效率高、电耗低)等优点，使脱硫工艺更加优化，系统稳定性更加突出。(3)石膏含水率的控制充足的氧化风量和有效的氧化过程是保证石膏脱水的关键。南大环保采用更加优化的氧化系统和石膏脱水系统，管网式的氧化系统，能够使氧化空气均匀与浆液接触，氧化更彻底；经南大环保多次升级调整后的高效脱水系统能确保较低的石膏含水率。4结语(1)南大环保水泥窑超低技术可达到：NOx50mgNm氨逃逸5mgNm3xS230mgNm3;(2)高温高尘SCR脱硝、窑灰湿法脱硫系统同步窑运转率100%,可长期稳定运行。