水泥SNCR脱硝还原剂的选择.pdf

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1、2012．No．5枷渗T水泥SNCR脱硝还原剂的选择卢伟，邹贞，肖静(上海泰欣环保设备成套有限公司，上海200122)中图分类号：X781．5文献标识码：B文章编号：1002-9877(2012)05—0011-03SNCR即选择性非催化还原脱氮技术，在水泥行采用两种还原剂的工艺流程对比见图1。业中，该技术的化学反应过程是将带有氨基的还原剂I-t20N(液氨、氨水和尿素)，在没有催化剂的情况下，由喷射器喷人分解炉或者烟道，以分解炉或烟道作为反应器，在一定条件下(温度、停留时间和混合等)，与烟气中的

2、NO反应还原生成氮气和水。从安全角度讲，液氨属于乙类危险品，对储存车间的建筑要求(耐火等级、防火间距、厂房防爆措施、疏散措施指标等)高；从采购角度讲，液氨的采购及运输存在较大困难。所以本文将重点比较尿素和浓度为25％的氨水(以下简称氨水)的优劣，利用理论分析、具体试验和运行数据，氨水储存镁块避蕊辩输送壤块对两种还原剂进行综合对比。a．氨水SNCR系统工艺流程1物理化学性质和工艺流程对比H20N2两种还原剂的物理化学性质对比见表l。表1两种还原剂的物理化学性质对比对比指标尿素氨水工艺系统影响分子式C

3、O(NHz)2NH3·H20分子量60．O635尿素固体需要在工厂内配市场供制成30％-50％的溶液，需货状态粉状或粒状25％溶液要额外的溶液配制系统，增加了投资成本和操作难度常压下氨水易于挥发，所以需要在沸点分解38℃系统储运中考虑防挥发以及泄漏挥发后的安全措施b．尿豢SNCR糸撬工艺漉程尿素溶液在低温下结晶，所溶液结l77oC(40％)不适用以在配制中考虑加热，在输晶温度．送中考虑伴热，增加了投资图1采用两种还原剂的工艺流程对比运营成本和系统维护难度1)氨水SNCR工艺流程氨水直接由供应厂商外

4、运人厂，经上料泵直接送不可燃，氨气氨水由于浓度低于30％，属可燃性不可燃挥发体积浓于轻度碱性腐蚀品，在布置入储存罐，后经过输送泵定量进入喷枪进行喷射。度爆炸极限等考虑时无须按照建筑防15％～25％火规定的间距进行布局2)尿素SNCR工艺流程车间卫氨水系统在车间内和罐区由于用量较大，尿素不适合用25kg小袋包装，推生浓度不适用25ppm需要设置泄漏报警设施(氨荐采用槽车直接进料或者吨袋上料，可以节省人力。限制气浓度检测)槽车上料方式投资较大，设备较多，但是人工操作少，两种系统都需要综合考虑气味轻微氮

5、味>5ppm后气车保持间气通味风问，尿题素，室溶液内布制置备要要现场环境好。尿素粉体进入搅拌溶解槽，配水升温溶味非常刺激考虑粉料除尘，同时防止刺解后，制备成30％～50％的溶液，后经过输送泵定量进鼻气味弥漫入喷枪进行喷射。储存和塑料、不锈钢输送可(不能有铜、玻璃钢，不锈2还原反应机理对比铜合金或锌／钢(不能有铜用材料铝等金属)或铜合金等)氨水SNCR主反应：2012．No．5卢伟，等：水泥SNCR脱硝还原剂的选择一13一台、热软水控制系统及加料除尘系统等费用。总之，就原始值为标态下800mg／m(

6、计量基准：10％0：，干基，硬件成本来讲尿素方案的总体投资会高于氨水，如果以NO计)，脱氮率为40％(由于尿素作为还原剂脱有改造项目，还会对原有工厂总体布局产生影响。氮率最高只能达到30％-45％，为了让数据具有可比4．2运行费用性，在此选择脱氮率为40％进行比较)，按年运行以5O00fd生产线SNCR运行费用为例，标态下8O00h计。使用氨水和尿素作为还原剂的运行费用比烟气量为540000m3／h(计量基准：10％02，干基)，NO较见表3。表3采用氨水、尿素作还原剂的水泥SNCR系统运行费用比

7、较40％脱氮率下参考单价小时耗量年运行成本单位熟料运行成本单位N减排成本还原剂技术经济对比，(元／t)／(kg／h)，兀／(kg／t)／(元／t)／(kg／kg)／(元／t)尿素颗粒180028140464001_352．431．632．93尿素保证值耗量额外煤耗量700201l20000．100．07O．12O．08总费用41584002．5O3．O1氨水75040524300001．941．462．341．76氨水保证值耗量额外煤耗量70o362O16oo0．17O．12O．2lO．15总费用

8、26316001．581．90注：①氨水、尿素价格各地差异较大，此处单价仅供参考；②燃煤消耗属于是喷入还原剂溶液后，导致烟气产生的热损失，需要用额外的燃煤热值补充，通常欧洲采用补充垃圾来弥补燃料热损耗；③其中压缩空气及用电的费用占不到总运行成本的3％，此表不单独列出。由表3可以看出，使用氨水作为还原剂时，年运投资费用、运行费用以及对主体设备影响等各方面综行费用是尿素作为还原剂年运行费用的63％左右。合比较，氨水作为还原剂比尿素溶液作为还原剂更加5系统操作和维护以及安全性比较稳定，副