10000t/d水泥线的NOx超低排放应用实践

通过优化设计自脱硝,抬高三次风风管,下移煤粉燃烧器,多层多点布置燃烧器,增大自脱硝还原区,提高自脱硝效率,实现NO_x本底排放低于350 mg/m³。结合SNCR精准脱硝技术,多层多点布置喷枪,精确计量每组喷枪的氨水流量和压缩空气量,动态调节喷枪的雾化效果,控制烟囱NO_x排放(标况下)低于50 mg/m³,吨熟料氨水用量仅有2.0～2.2 kg/t。     

烧成系统中CO对SNCR系统运行效率 的影响及应对措施

分析了当烧成系统煤燃烧不完全对SNCR系统运行效率的影响,结果表明:煤燃烧不完全使得窑尾烟气中CO浓度上升,会明显降低SNCR系统的脱硝效率,必须通过大幅提高SNCR系统的氨氮比从而满足环保排放要求(320mg/m~3,标况下),这样不仅大幅提高了系统运行成本,而且造成烟囱氨逃逸增加。通过调节雾化压力、调整喷枪布置、脱硝反应区温度等措施来降低系统运行氨水耗量。结果表明:雾化压力、喷枪布置对系统氨水耗量几乎没有影响,降低反应区温度可显著减小系统氨氮比,同时保持排放满足环保要求,说明反应区CO的存在会拉低SNCR系统的最佳温度窗口。     

还原剂雾化效果对燃煤循环流化床锅炉SNCR脱硝性能影响研究

为提升燃煤循环流化床锅炉的选择性非催化还原（SNCR）脱硝性能,进行了还原剂雾化效果对燃煤循环流化床锅炉SNCR脱硝性能影响的研究。以Fluent软件中的离散模型为基础完成SNCR模型的构建。选择壁面喷射模拟喷枪类型,在氨氮比（理论等效比）为1.5的条件下,以喷枪位置、喷枪数量、喷射速度、雾化粒径和角度作为还原剂雾化效果评价指标,测试了燃煤循环流化床锅炉SNCR脱硝效率。结果表明：当喷枪位置处于X=5 m、喷枪个数为6个、喷射速度为25 m/s、喷枪雾化粒径为100μm、雾化角度为25°时,还原剂雾化效果最好,燃煤循环流化床锅炉SNCR脱硝效率最高为48.23%。     

SNCR脱硝技术在液态排渣煤粉工业锅炉中的应用

为了检验选择性非催化还原（SNCR）脱硝技术在高效低NO_x液态排渣煤粉工业锅炉中的应用效果,本文在一台8.4MW有机热载体锅炉炉膛内开展了SNCR脱硝技术工业化试验研究。选用尿素作为还原剂,搭建了工业化SNCR脱硝试验平台。在10%、15%、20%三种浓度尿素溶液下进行了不同尿素溶液喷射量、不同氧含量、不同锅炉负荷下的SNCR脱硝试验研究。试验结果表明,提出的“低NO_x燃烧+SNCR脱硝”耦合技术方案是可行的,SNCR脱硝效率在80%以上,完全能够达到烟气中NO_x低于50mg/m³的超低排放要求。     

基于水泥窑脱硝的碳基还原NOx研究进展

随着水泥行业“超低排放”的推进，NO_x排放要求逐步向100mg/m³甚至50mg/m³看齐。水泥窑碳基脱硝通过控制煤粉燃烧产生焦炭和CO还原NO_x，具有无须添加脱硝剂、避免氨逃逸、与生产流程结合良好、改造和运行成本低的优势，可作为水泥行业实现“超低排放”的辅助工艺。本文首先介绍了碳基脱硝的主要实施方式，包括回转窑低氮燃烧、分解炉分级燃烧和增设还原区等。然后讨论了焦炭和CO还原NO_x的特性和机制。焦炭还原效果与其比表面积和活性位点有关。CO还原反应可在无催化条件下发生，但CO体积分数小于1%时效果可以忽略。焦炭、CaO和煤灰等可作为催化剂，将CO还原NO的温度窗口下限从900℃降低至600～800℃。最后综述了CO对选择性非催化法(SNCR)的影响及其机制，认为碳基脱硝与氨基脱硝具有耦合协同潜质。水泥窑碳基脱硝的进一步研究可以关注以下方面：在更为全面和系统的工况下评价脱硝特性，试验和理论结合明确脱硝机制，开发碳基与氨基协同脱硝技术等。     

采用PYROCLON REDOX脱硝还原炉+SNCR实现NOx超低排放技术

随着河南省水泥工业大气污染物排放标准的出台,NO_x的排放浓度要求不高于50 mg/Nm³。为此,2018年10月对水泥窑尾系统采用德国洪堡公司PYROCLON REDOX煅烧炉+SNCR技术优化组合进行了深度脱硝改造。改造结果表明,脱硝还原炉可一次前置性脱除回转窑内产生的热力型和燃料型NO_x,脱硝效率91.39%左右;脱硝还原炉和优化后的SNCR协同组合,可实现窑尾烟囱NO_x排放控制在50 mg/Nm³以下,氨逃逸控制在5mg/Nm³,烧成系统电耗和煤耗无明显变化;脱硝还原炉改造不影响熟料产质量,烧成系统不易发生结皮、塌料等问题,系统运行稳定。     

基于烟气参数对SNCR还原剂雾化粒径和喷入量的模拟优化

为降低烟气参数的不均匀分布对选择性非催化还原(SNCR)脱硝的影响,对220MW燃煤锅炉烟气状态分布特征及其对脱硝效果的影响进行数值研究,同时探讨了还原剂雾化粒径和喷入量的优化方案。研究表明,为保证还原剂在温度窗口内具有充足的反应时间,液滴的最佳平均粒径随高度而改变;此外,由于还原剂喷入区域烟气存在旋流作用,还原剂随烟气向炉膛局部"富集",导致出口NH_3/NO分布不均匀。据此,提出了喷枪雾化参数的优化策略:1对不同高度处液滴的平均雾化粒径进行分层优化;2在固定氨氮摩尔比下,根据旋流特征调整不同区域喷枪的流量分配。模拟结果显示,氨氮摩尔比保持1.2时,相比电站基准工况,优化方案能够将脱硝率从36.8%提高到42.1%,漏氨量降低49%;此外,随着氨氮摩尔比的增大,优化方案体现出更好的脱硝效果,但是优化程度略有降低。     

尘硝一箱化SCR脱硝技术的探索与实践

中材株洲水泥有限责任公司5 000 t/d水泥生产线采用SNCR+分级燃烧技术进行脱硝，虽能满足现有排放标准，但随着国家环保形势日趋严峻，企业面临巨大的环保压力。为彻底解决NO_x排放问题，中材株洲联合河南中材环保采用尘硝一箱化SCR脱硝技术，并在中材株洲生产线顺利建成投运。项目投运后窑尾烟囱NO_x排放浓度稳定控制在100 mg/Nm³以内，氨逃逸控制在2.5 mg/Nm³以内，达到超低排放要求，同时脱硝氨水用量降低约75%,NO_x排污总量降低约1 100 t/a，可为水泥企业实现NO_x超低排放提供参考借鉴。     

某80 t/h循环流化床锅炉低氮燃烧改造实践

对某循环流化床锅炉燃烧系统和低氮排放机理进行了分析,通过对一、二次风的风率和烟气再循环技术改造来增强分级燃烧效果,降低炉膛燃烧温度,减少烟气含氧量,从而遏制氮氧化物(NO_x)的形成。低氮燃烧改造实施后,辅助非选择性催化还原(SNCR)脱硝,使锅炉烟气达标排放。     

垃圾焚烧炉中城市生活垃圾掺烧高热值工业固废的数值模拟

垃圾焚烧炉的高效稳定运行及减少NO_x排放是目前城市生活垃圾焚烧过程中所面临的挑战。以某500 t/d垃圾焚烧炉为对象，研究了城市生活垃圾(MSW)掺混高热值废弃物(ISW)下不同配风方案对燃烧过程、流场分布的影响和最佳选择性非催化还原(Selective Non-Catalytic Reduction, SNCR)工艺参数。结果表明，不同各级一次风配比床层对应的最高温度基本不变，但增加炉排一二级风室配风，挥发分析出和固定碳燃烧提前，挥发分析出最大速率提高。良好的二次风喷入角度能有效组织炉内气流流动，在工况7下，炉内高温贴墙现象最轻，流线分布较合理，因此该工况下的二次风角度设置最合理。喷入SNCR还原剂显著减少NO_x排放量，喷射速度为50 m/s时，脱硝效率最高，可达33.96%。因此在实际使用中，建议采用合适的配风和二次风喷入角度，并结合SNCR技术进行NO_x减排。     

燃烧无烟煤水泥熟料生产线高效SNCR应用实例

T水泥厂100%燃烧无烟煤,自脱硝效果差,NOx初始排放浓度偏高,分解炉出口CO浓度较高,SNCR脱硝效率低。采取在分解炉炉膛的不同高度安装新型氨水喷射器,将氨水雾滴喷入烟气,加速氨水与NOx的混合;建立智能控制模型,动态调整烧成系统不同温度区间的喷氨量,降低喷氨总量;测试不同层喷枪脱硝效果,确定C6进出口为喷枪脱硝最佳喷射点等措施进行了改造,改造后,T水泥厂高效SNCR脱硝效率可达75%。对比了燃烧无烟煤和烟煤的脱硝效率,若将燃烧无烟煤调整为燃烧烟煤,则T水泥厂脱硝效率可进一步提升。     

循环流化床燃煤机组SNCR脱硝过程气液传质和反应特性

采用CFD模拟方法预测了300 MW循环流化床机组SNCR脱硝过程中的还原剂液滴蒸发、烟气混合和反应特性。结果表明烟气在旋风分离器内贴壁旋转流动并形成外旋流为准自由涡和内旋流为刚性涡的双涡结构，使液滴与烟气接触约0.01 s后开始恒温蒸发，并强化了烟气与气态还原剂的混合效果。氨水为还原剂时，NH₃主要分布于旋风分离器锥体上方；尿素为还原剂时，蒸发后快速分解的HNCO消耗速率高于NH₃，其中NH₃浓度分布与氨水为还原剂相似，相同烟气温度和氨氮摩尔比时氨水和尿素溶液对应脱硝效率分别约为79.5%和76.5%。温度对脱硝效率的影响表现为先上升后下降趋势，当温度由1023 K提高至1173 K时NH₃与NO反应速率提高，脱硝效率由19.7%提高至81.0%；而当温度由1173 K进一步提高至1323 K时，NH₃由于自身氧化速率显著提高而导致脱硝效率降低至17.4%。脱硝效率随氨氮摩尔比(NSR)增大而升高，但还原剂利用率的降低致使氨逃逸率增大，综合考虑本台CFB锅炉SNCR脱硝效率和...     

降低矿渣立磨烘干热源NOx排放的试验

通过采用20%浓度的氨水、32%浓度的尿素溶液、复合生物质脱硝剂3种不同的药剂，反复不断地对矿渣立磨独立的烘干热源进行SNCR脱硝试验，初步寻求出了适合氧含量≤19%的作为独立热源的窑炉的脱硝方式，并通过对比，找到了脱硝效率更高的还原剂，实现了废气中NO_x的超低排放，避免了使用沸腾炉提供热源对大气的污染，具有良好的环境、经济与社会效益。     

SNCR精准脱硝技术在水泥生产中的实践应用

LHK公司在今年节能降碳改造后，熟料产量上升，NOx排放本体浓度增大，而原有脱硝系统使用时间久，设备老化，喷枪位置少，覆盖面小等，在满足NOx环保排放指标达到100 mg/m3以下时，吨熟料氨水用量在3.1 kg/t左右，经过SNCR精准脱硝改造后，进行多层多点布置氨水喷枪位置，精确计量每组喷枪的氨水流量和压缩空气量，动态调节喷枪的雾化效果，控制烟囱NOx排放（标况下）低于100 mg/m3，吨熟料氨水用量降至2.14 kg/t，氨水用量节约了30.96%。     

分风分级燃烧在水泥厂的应用

分风分级燃烧与煤粉分级燃烧同时作用,可降低水泥窑初始NO_x的排放值,当分风比例约0.3时,分风分级燃烧后NO_x排放值约500 mg/Nm³。A水泥厂和B水泥厂分风比例最大约0.3,在调试过程中发现,调节脱氮管阀门,NO_x排放值波动小,证明分风分级燃烧没有明显的脱硝效果,A水泥厂NO_x排放均值约494.88 mg/Nm³,B水泥厂NO_x排放均值约478.83 mg/Nm³。     

CO含量对烟气选择性非催化还原反应的影响

分别以氨水和尿素溶液作为还原剂,在管式反应器上详细研究了CO含量对烟气SNCR（选择性非催化还原）脱硝性能的影响。结果表明,CO含量增加导致：（1）SNCR脱硝温度窗口和最佳脱硝温度向低温方向移动,同时脱硝温度窗口宽度变窄、最大脱硝效率降低,尤其是以氨水作为还原剂时更为突出;（2）N₂O排放的峰值升高;当以尿素溶液作还原剂时,N₂O排放温度窗口主要向低温方向扩展;当以氨水作还原剂时,N₂O排放温度窗口向低温和高温两个方向扩展;（3）NH₃及HNCO残留量曲线向低温方向移动。维持相同的φ（CO）/φ（urea）,氨氮比增加将导致最佳脱硝温度略微降低。氨氮比或氧含量的变化对NO_x、N₂O、NH₃及HNCO的排放趋势没有影响。     

煤粉锅炉低氮燃烧及SNCR联合脱硝技术研究

为了解决煤粉锅炉脱硝改造中遇到的NO_x浓度高、受空间约束等问题,选取包钢热电厂1台130 t/h煤粉锅炉为研究对象,从技术原理、改造难点等方面分析,提出了适合煤粉锅炉脱硝改造的"低氮燃烧+SNCR"工艺路线:对主燃烧器进行低氮燃烧改造,降低主燃烧器标高,增加高位燃尽风口;炉膛上方设置多层喷枪,上下错落布置;脱硝还原剂采用尿素;选用大流量单孔喷嘴。结果表明:该路线综合脱硝率70%,NO_x排放质量浓度小于180 mg/Nm~3,达到了环保要求。     

SNCR脱硝技术在废液焚烧中的应用

SNCR(选择性非催化还原脱硝技术)因系统简单,投资低,已被广泛应用于废液焚烧烟气处理中,氮氧化物的脱除效率可达50%左右,在设计时需综合考虑反应温度、停留时间、混合情况、氨氮摩尔比对脱硝效率的影响,选择合适的喷枪布置位置,分梯度在不同的位置布置以满足不同负荷下的脱硝要求。同时喷枪要保证良好的雾化效果。对于烟气中氮氧化物浓度较高的废液,再辅以其他脱除技术(SCR等),分阶段脱除,最终方可满足排放要求。     

甲胺作还原剂的选择性非催化还原脱硝特性的实验研究

为改善工业窑炉以及锅炉低负荷运行工况下的脱硝特性,本文对甲胺作还原剂的选择性非催化还原（SNCR）脱硝特性进行了实验研究,探讨了各控制因素对脱硝特性的影响以及分析了反应机理。实验结果表明：脱硝效率随反应温度呈双峰特性,拐点温度为750℃,最佳温度窗口为450～600℃;脱硝效率随氨氮比（NSR）增大而升高,反应产生的副产物NO₂和N₂O浓度随之增大;氧含量对SNCR脱硝特性具有双重特性,高浓度和低浓度氧气均对脱硝反应不利;物料浓度随NO初始浓度增加而增大,脱硝效率和副产物也提高; SO₂浓度越高,脱硝效率下降越多;水汽含量增大,脱硝效率也随之增大。本文的实验结论有助于SNCR脱硝工艺应用于工业窑炉以及优化锅炉低负荷运行时的脱硝特性。     

CFB锅炉SNCR脱硝技术常见问题及对策

为降低火电燃煤机组烟气NO_x排放,介绍了循环流化床(Circulating Fluidized bed,简称CFB)锅炉选择性非催化还原法(Selective Non-Catalytic Reduction,简称SNCR)脱硝系统原理和方法,对该技术在CFB锅炉应用中存在的问题进行归纳,为该技术的推广应用提供支持。以国产330 MW CFB锅炉的SNCR脱硝法为例,分析了该脱硝法的工艺特点,对工程应用中出现的脱硝效率偏低、氨水耗量大、氨逃逸浓度高等问题进行分析,提出改变喷枪布置位置、锅炉低氮燃烧优化、喷枪雾化效果优化等对策。工程应用表明,CFB锅炉SNCR脱硝技术成熟,脱硝效率完全满足环保要求。