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1、第41卷第1期Vol.41,No.12015年2月SichuanBuildingMaterialsFebruary,2015水泥行业脱硝技术浅析邱乾胜,孙立,柴志龙,赵海鑫(洁华控股股份有限公司,浙江海宁314419)摘要:随着国家对环保要求日趋严格,水泥行业2NO的控制技术概述NOx减排迫在眉睫。当前,国内外脱硝技术多种多样,分x析多种脱硝技术原理,SNCR脱硝技术是水泥行业脱硝首氮氧化物控制技术多种多样,目前,国际上开发的选。NO处理技术见图1所示。x关键词:水泥;SNCR;NOx中图分类号:X781.5文献标志码:B分级燃烧文
2、章编号:1672-4011(2015)01-0023-02燃烧选择性非催化过程低氮燃烧DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2015.01.012氮还原法(SNCR)氧控制还原法化烟气循环选择性催化物分解法0前言控还原法(SCR)干法脱硝技术制吸附法技我国2013年水泥产量已突破24亿t;水泥生产过程中术燃烧过程等离子法会产生大量的粉(烟)尘、二氧化硫、氮氧化物(NOx)等污控制染物,如果直接排放到大气中,将会造成严重污染。粉尘氧化吸收法湿法脱硝技术排放和二氧化硫排放经过有效治理,污染已经得到控制;还原吸收法然而
3、,NO排放尚未得到改善,水泥行业已经成为电力、x机动车后的氮氧化物第三大排放源,据统计,我国水泥行图2NOx控制技术示意图业年NO排放量为200万t。《国家环境保护“十二五”规x从目前国际燃煤锅炉、水泥生产线等商业运作来看,划》中已把氮氧化物作为考核指标,预计在“十二五”末降燃烧过程脱硝以及还原法烟气脱硝技术在市场上较为成熟。低10%的排放。水泥行业氮氧化物的减排实质就是抑制氮2.1分级燃烧氧化物生产或还原氮氧化物。分级燃烧技术是指将二次风中的部分风(10%~20%)1燃烧过程中NO的形成机理引入炉膛主燃烧区上部,以减少主燃烧区的氧
4、量。主燃烧x区的风量只有原来的80%~90%,燃料在缺氧富燃条件下锅炉燃烧过程中,NO生成反应式为:燃烧,燃烧温度降低,同时生成大量的CO等还原物质,将1/2N2+1/2O2→NO生成的NOx还原。O2+5.12eV→2O2.2NOx低氮燃烧N+9.76eV→2N2低氮燃烧技术共分为两个阶段,第一阶段只送入部分O+N+3.27eV→NO+N2燃料,使燃料在富氧条件下燃烧;第二阶段剩余燃料送入煤粉燃烧中NO形成取决于温度,时间和湍流混合三x炉膛,使其在富燃料缺氧环境下燃烧并生成NH和CO等3个要素。根据NO的生成条件,可分为热力型、燃
5、料型、x还原剂,与NO发生还原反应生成N,抑制了NO的生成。2x快速型;NO生产条件受温度条件影响如图1所示。x2.3选择性催化还原(SCR)脱硝技术SCR技术的基本原理是在催化剂的作用下,使用氨作1000为还原剂,发生如下反应:3-)4NH3+4NO+O2→4N2+6H2Om·g8NH3+6NO+3O2→7N2+12H2Om/(快速型4NH+2NO+O→3N+6HO度5003222浓热力型SCR技术同时受催化剂和反应温度影响,当温度>350物燃料型化℃或者催化剂失活时,NH被氧化为NO。氧3氮2.4非选择性催化还原(SNCR)脱硝
6、技术SNCR技术的基本原理是在非催化剂的作用下,在反应0100012001400160018002000温度条件下,运用氨作为还原剂,发生如下反应:炉内温度/℃CO(NH2)2+2NO+1/2O2→N2+CO2+2H2O(尿素为还图1NOx产生随温度影响趋势原剂)4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O(氨为还原剂)SNCR技术主要受反应温度和炉膛尺寸的影响;炉膛尺作者简介:邱乾胜(1990-),男,安徽怀宁人,硕士研究生,主要从事(下转第25页)除尘设计与研发工作。·23·第41卷第1期Vol.41,No.12015年2月Sich
7、uanBuildingMaterialsFebruary,2015表1试验用砂比重及颗粒分析汇总表比重粒径组成/mm有效粒径不均匀系数曲率系数土试样编号GS>0.250.25~0.0750.075~0.005<0.005d10CuCc代号m含量/%mm//S12.693.689.46.50.50.0981.81.5SFS22.692.586.011.00.50.0713.41.5SFS32.695.788.95.20.20.12.61.4SFS42.694.085.79.80.50.0732.21.7SF4试验成果进前操作简单、协调
8、、省力,改进前完成砂最大干密度试验必须2人配合完成。-3表2砂最大干密度比对成果表g·cm2)机械振动锤击法比人工振动锤击法得到的试验结果试验方法人工振动锤击法机械振动锤击法数据偏大,最大程度的满足了砂的最大干密度的测定。试样编号ρd