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閱讀：9105發(fā)布時(shí)間：2012-7-21
目前，水泥煙氣中NOx控制和轉(zhuǎn)化技術(shù)主要包括低氮燃燒器、分級(jí)燃燒法、選擇性非催化還原法（SNCR）和選擇性催化還原法（SCR）等，各控制技術(shù)的脫氮效率如下所示：
低NOx 燃燒器：脫氮效率0～15%，SCR：脫氮效率60～90% ，分級(jí)燃燒：脫氮效率25～30%，SNCR：脫氮效率50～85%。
一、低NOx燃燒器
目前在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有較多應(yīng)用，但其效果受窯工況影響很大，一般僅靠低NOx燃燒技術(shù)很難滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，需要和其他煙氣脫硝技術(shù)配合使用才能達(dá)到較高的脫硝率。
二、選擇性催化還原（SCR）法
SCR脫硝法在300～450℃時(shí)，在催化劑的作用下，把煙氣中的NOx還原成N2，SCR 法具有脫氮效率高的優(yōu)勢(shì)，在電廠鍋爐脫硝被較多應(yīng)用。但由于SCR反應(yīng)溫度范圍和含塵量的特殊要求，在水泥生產(chǎn)線上很少使用，目前*只有3個(gè)水泥廠使用SCR系統(tǒng)。主要原因?yàn)椋?br />（1）出窯的煙氣通常用于余熱發(fā)電，出余熱發(fā)電系統(tǒng)的煙氣溫度無法滿足SCR 的溫度要求；
（2）一次性投資大，貴金屬催化劑每三年必須更換，運(yùn)行成本高。
（3）出窯的煙氣中高濃度粉塵及其有害元素極易造成催化劑堵塞和中毒；
（4）煙氣通過催化劑使窯系統(tǒng)的排風(fēng)阻力增加了500～1000Pa；
（5）窯尾框架周邊基本上沒有布置SCR催化劑框架的空間。
三、分級(jí)燃燒技術(shù)
空氣分級(jí)燃燒也是目前比較普遍使用的低氮氧化物燃燒技術(shù)之一。助燃空氣分級(jí)燃燒技術(shù)的基本原理為：將燃燒所需的空氣量分成兩級(jí)送入，使*級(jí)燃燒區(qū)（還原區(qū)）內(nèi)過量空氣系數(shù)小于1，燃料先在缺氧的條件下燃燒，使得燃燒速度和溫度降低，因而抑制了熱力氮氧化物的生成。同時(shí)，缺氧燃燒產(chǎn)生 CO、CH4、H2、HCN等還原劑與NOx進(jìn)行反應(yīng)，抑制燃料氮氧化物的生成。在二級(jí)燃燒區(qū)（燃盡區(qū)）內(nèi)，成為富氧燃燒區(qū)。此時(shí)空氣量多，一些中間產(chǎn)物被氧化生成NOx，但是與常規(guī)相比燃燒溫度較低，生成NOx量不大，總的NOx生成量是減少的。
分級(jí)燃燒脫氮技術(shù)缺點(diǎn)：脫硝效率低于30%，一次投資大，需要對(duì)分解爐實(shí)施改造，同時(shí)需要有經(jīng)驗(yàn)的中控操作人員進(jìn)行配合調(diào)整?？梢院蚐NCR法同時(shí)使用，實(shí)現(xiàn)在較低的運(yùn)行成本下達(dá)到較高的脫硝率。
四、選擇性非催化還原（SNCR）法
河北誠(chéng)譽(yù)噴霧技術(shù)有限公司脫硝技術(shù)工程設(shè)備*！
1、還原劑類型
SNCR脫硝將氨水（質(zhì)量濃度15%～25%）或尿素溶液（質(zhì)量濃度30%～50%）作為還原劑，通過霧化噴射系統(tǒng)直接噴入分解爐合適溫度區(qū)域（850～1050℃），霧化后的氨與NOx進(jìn)行選擇性非催化還原反應(yīng)，將NOx轉(zhuǎn)化成無污染的N2。其中NO占NOx總量的95%以上。
氨水做為還原劑時(shí)適宜溫度在870～1000℃之間時(shí)，脫硝率為50～85%,其中*反應(yīng)溫度為960℃；尿素做為還原劑時(shí)溫度在930～1050℃時(shí)，脫硝率為40～80%，*反應(yīng)溫度為1000℃。
氨水作為還原劑化學(xué)反應(yīng)有：
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
6NO+4NH3→5N2+6H2O
6NO2+8NH3→7N2+12H2O
2NO2+4NH3 +O2→ 3N2+6H2O
尿素作為還原劑化學(xué)反應(yīng)有：
CO（NH2）2+H2O→2NH3+CO2
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
2、SNCR脫硝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：
（1）投資成本低，不使用催化劑，運(yùn)行成本低，有很大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。
（2） 不需要對(duì)分解爐進(jìn)行大規(guī)模結(jié)構(gòu)性改造，建設(shè)周期短。
（3）對(duì)分解爐和水泥生產(chǎn)工藝基本無不良影響，改造使用后無需調(diào)整其他設(shè)備的運(yùn)行。
（4）與SCR相比不產(chǎn)生液體或固體廢料。
（5）比較適合現(xiàn)有我國(guó)旋窯水泥生產(chǎn)線改造，脫硝效率約為50%～85%，還可以和低NOx燃燒技術(shù)共同使用。
SNCR技術(shù)是已投入運(yùn)行使用被證明的非常成熟的煙氣脫硝技術(shù)，SNCR技術(shù)在歐洲水泥工業(yè)已應(yīng)用20多年，按照歐盟IPPC指令，SNCR工藝被認(rèn)為是目前可用于水泥工業(yè)回轉(zhuǎn)窯上的技術(shù)。被歐盟推廣使用，效果很好。現(xiàn)代更有效的霧化控制模式、更的NOx測(cè)量技術(shù)可以更好地控制脫硝劑的噴入量和混合程度，可獲得更高更穩(wěn)定的脫硝效率。近期國(guó)內(nèi)水泥生產(chǎn)科研院所、部門一致認(rèn)定，水泥SNCR技術(shù)是我國(guó)實(shí)際情況的成熟可靠的煙氣脫硝技術(shù)，預(yù)計(jì) “十二五”期間全國(guó)95%的生產(chǎn)線將配置SNCR脫硝設(shè)備。
3、SNCR脫硝效率的影響因素
（1）. 溫度范圍
NOx的還原反應(yīng)發(fā)生在一特定的溫度范圍內(nèi)（*的反應(yīng)溫度區(qū)間850℃～1050℃）。若溫度過低，NH3的反應(yīng)不*，容易造成NH3逃逸形成二次污染；而溫度過高（1400℃以上），NH3則容易被氧化為NOx?？梢姕囟冗^高或過低都會(huì)導(dǎo)致還原劑的損失和NOx脫除率下降。
（2）. 噴槍位置
需要綜合考慮還原劑噴入?yún)^(qū)域的溫度、氣氛、粉塵流動(dòng)狀態(tài)和濃度，來考慮噴槍的安裝位置。
（3）.溶液停留的時(shí)間
溶液停留（化學(xué)反應(yīng)）時(shí)間：合適的溫度范圍內(nèi)反應(yīng)物在反應(yīng)器內(nèi)停留的總時(shí)間。在此時(shí)間內(nèi)，NH3、尿素等還原劑與煙氣的混合、水的蒸發(fā)、還原劑的分解和NOx的還原等步驟須全部完成，一般要求時(shí)間為0.5s。而霧化狀態(tài)的氨在分解爐的停留時(shí)間長(zhǎng)短取決于分解爐的尺寸、煙氣流經(jīng)分解爐的速度、溶液霧化狀況、霧場(chǎng)與煙氣混合的形式等因素。我公司SNCR系統(tǒng)設(shè)置效果，停留（化學(xué)反應(yīng)）時(shí)間一般為0.5～1s。
（4）. 反應(yīng)劑和煙氣混合的程度
還原劑與煙氣應(yīng)充分混合和接觸，以期進(jìn)行充分還原反應(yīng)，混合程度取決于分解爐的結(jié)構(gòu)類型和氣流運(yùn)動(dòng)方式?；旌显匠浞?，反應(yīng)越充分，脫硝效率越高。
（5）. 其他因素
NH3與NOx的摩爾比（化學(xué)當(dāng)量比）、NOx濃度水平、 還原劑類型和狀態(tài)等都會(huì)影響脫硝效率的高低。
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