《水泥窑脱硝、脱硫改造技术方案》

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1、4000t/d 新型干法回转常常尾配套SNCR+SCR 脱硝、湿法脱硫（超低排放改造）工程技术方案XXX 有限公司日期：2019年7月一、工程概况1、项目实施的意义和必要性2、国内外技术现状分析3、窑尾烟气参数4、方案思路二、设计依据1、基本依据2、基本原则3、设计标准三、SNCR+SCR硝工艺设计1、SNCR 兑硝利 I 日。2、公用系统主要参数2、SNCRT 艺及设备描述3、选择性催化还原（四、湿法脱硫方案1 SO2 吸收系统、2 烟气系统、3 吸收剂供应与制备系统、4 脱硫装置供水及排放系统、5 箱体和容器错误! 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错

2、误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签SCR 脱硝技术错误!未定义书签错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签 错误!未定义书签7、脱硫岛电气错误!未定义书签8、石灰一石膏湿法烟气脱硫工艺错误!未定义书签五、技术服务及质量保证错误!未定义书签1 现场技术服务错误!未定义书签、2 技术培训错误!未定义书签、3 售后服务保证错误!未定义书签、4 设计联络错误!未定义书签、六、供货范围错误!未定义书签1、scRa 硝系统供货范围错误!未定义书签2、脱硫

3、供货范围错误!未定义书签6、仪表及控制错误!未定义书签。、工程概况1、项目实施的意义和必要性2018年我国水泥总产量已突破20亿吨，NOx排放量已成为火电之后的第二 大工业领 域。“十二五”时期，水泥行业是NOx减排的重点行业。2012年在水 泥工业“十二五”发 展规划指出，至U 2015年末，NOx排放总量降低10%,新 建生产线必须配套建设效率不低 于 60%的烟气脱硝装置，二氧化硫排放总量降低 8%等目标，“两会”期间，温家宝总理在政 府工作报告中也提出要加快燃煤机组 脱硝设施建设，加强水泥行业NOx的治理等要求，而同 期环保部正在研究相当 严格的水泥工业新的NOx排放标准。由此可见，我

4、国水泥工业全面推 进活洁生 产，大力进行节能减排，开展脱硝等大气污染物减排工作势在必行并显得尤为迫 切。环境保护部副部长张力军在海螺集团考察时指出：“十二五”污染减排任务 更加艰巨，当 前尤其是 NOX 减排压力巨大，“十二五”第一年全国 NOX 排放量不 降反升，减排形势非常严 峻。目前，我国有水泥新型十法生产线1400条左右，新型十法水泥窑的NOX排放普遍在800mg/Nm3左右，而欧盟等国外水泥企业排 放量则普遍 在500 mg/Nm3。与发达国家相比，我国仍有较大差距。近期，环保部和财政部将联合出台文件，设立5个亿专项资金对重点污染物进行治理， 今 年有 4个亿 作为水泥窑NOX减排专

5、项资金，1个亿作为治理专项资金。每个省都 会有3-5条新型十法水泥 生产线作为该资金的补助对象，建成区域示范工程。2011 年我国水泥行业排放的 NOx 约 220 万吨，占我国工业 NOx 排放总量的 10%左右， 对NOx排放贡献仅次于火电和机动车尾气排放，位居第三。NOx的排放问题已成为水泥工业可持续发展的制约因素。根据 2010 年对 150 多家水泥企 业的调研，水泥厂的大气污染物基本上得到了控制，但是氮氧化物已成为主要废 气污染源。比 如，对于每条5000t/d的熟料新型十法水泥生产线而言，企业每年 需缴纳排污费90100万 元，其中氮氧化物排污费约占85%,即每年氮氧化物 排污费

6、 7685万元。 2010 年 11 月中华 人民共和国工业和信息化部发布的水 泥行业准入条件公告，新准入条件明确了限制水泥业 产能过剩的政策方向，重点支持现有水泥（熟料）企业联合、重组、并购，支持不以新增产能为目的技术 改造项目。并 通过规划的实施，力争使水泥熟料生产企业数量从目前的3000家 左右，减 少到1000家左右。至 2015年，前10家企业水泥产量达到全国水泥产 量的 35%以上，前 10家的平均规模大于 7000 万吨产能。预示着我国的水泥工业 正在向大型化、集团化、资源节 约。回转窑是新型十法水泥物料烧成的关键技术装备，也是 NOx 的主要来源。燧烧水泥熟料时生成一氧化氮NO

7、的途径主要有四种，即第一种热力型NOx,它是燃料在水泥 窑头1400T以上燃烧时会产生大量NOx;第二种瞬发型NOx，它是有碳氢根存在时，于火焰前 端瞬发形成的NOx, 股这种瞬发NO生成量的比例很小；第三种燃料型NO,它是由燃料中所 含的化学接合氮所产生的。第四种生料型NOx，它是由窑喂料中含氮的化合物分解后而形成的NOx,例如NH4等。在窑废气中 NO2 一股仅占 NO+NO2 总量的 5%以下， NO 则占总量的 95%以上。 在我国新型 十法水泥回转窑上常用的 NOx 控制技术主要有以下几种：一是优化 窑和分解炉的燃烧制度； 二是改变配料方案，掺用矿化剂以求降低熟料烧成温度 和时间，改

8、进熟料易烧性；三是采用低NOx 的燃烧器；四是在窑尾分解炉和管道中的阶段燃烧技术。然而，即使把上述四种措施全部采用起来， 事实上水泥窑 的 NOx 排放 也很难达到500mg/Nm3以下。采用选择性非催化还原（SNCR脱 硝法或选择性催化还原（SCR 脱硝法进一步降低 NOx 排放的措施是一个非常有 效的降低 NOx 排放的途径。选择性非催化还 原（SNCR脱硝技术1） SNCR降 低NOx原理 选择性非催化还原（Selective Non-Catalytic Reduction,以下简写为SNCR技术是一种成熟的商业性NOx控制处理技术。SNCR方法主要 在 850 1050C 下，将含氮的

9、化学剂喷入贫燃烟气中，将 NO 还原，生成氮气和水。在水 泥 窑氮氧化物减排实施中，主要在分解炉合适位置喷入适量的还原剂（氨水或是 尿素溶液），喷 入的还原剂在烟气自身热力运动和喷枪的合理分散作用下，同氮 氧化物完成充分混合，在适合 的温度和气余下，反应生成氮气和水，发生以下反应过程如下：4NH3 + 4NO + O2 t4N2 + 6H2O（1）温度进一步升高，则可能发生 以下的反 应：4NH3 + 5O2 t4NO + 6H2O （2）当温度低于800C时,NH3与NO的反 应速度很慢；当 温度高于1050 C 时反应式（2）会逐渐起主导作用，当温度高于1300T 时 NH3 转变为 NO

10、 的趋势会变得明显。我公司现排放浓度为300 mg/Nm3,超出山东省/国家新环保规定，项目迫于 环保要求必须 十。2、国内外技术现状分析 对丁新建、改建的水泥生产线（水泥窑及窑磨一体机），德国的标准依然最 为严格：NOx排放限值为100200mg/Nm3,欧盟要求为200500 mg/ Nm3。我 国乂比欧盟、奥地利500 mg/Nm3的排放限值宽300 mg/Nm3,比德国200 mg/Nm3的排放限值宽600 mg/Nm3。因此，我国水泥工业大气污染物排放标准规定 的NOx排放限值距发达国家存在较大差距。3、 窑尾烟气参数）丁与项目单位数量1正常风量m3/h3700002温度C350-4

11、30起炉时温度短时超过500 C3NOx初始浓度mg/Nm3300-3504氮氧化物排放浓度mg/Nm3 1005SO2初始浓度mg/Nm3 15006SC2排放浓度mg/Nm3 354、方案思路目前脱硝采用SNCR硝工艺，采用氨水为还原剂，NOx排放浓度V 200mg/Nm3；现潍坊市水 泥窑排放按超低排放要求执行，NOx排放浓度V 100mg/Nm3。在尾气 进入余热锅炉前，引 入300-430C的高温烟气进入SCRK应器，采用高尘布置，上进、下出，烟气再引入余热锅 炉。脱硫采用石灰-石膏法脱硫工艺，空塔逆向喷淋，SO2排放浓度V 35mg/Nm3。二、设计依据1、基本依据 山东省建材工业

12、大气污染物排放标准新标准；水泥工业大气污染物排放标准 国家现行有效的环保标准、法规；各专业现行有效的中华人民共和国电力行业标准 DL/T 系列；各专业所涉及的现行有效的中华人民共和国国家标准GB系列；2、基本原则本方案遵循国家有关法规及规定进行编制。选用较新专利技术，结合工程项目的具体条件，采用优化设计方法，提高设计 水平和降低工 程投资额。严格执行资源综合利用原则，积极改进工艺技术，采用无害或少害的工艺。贯彻“安全生产，预防为主”的方针。充分利用本工程项目相应的公用设施、辅助设施，以节约投资，加快工程的建 设周期。 NOx 排放浓度 100mg/Nm3 SO2 排放浓度 35mg/Nm33、

13、设计标准）丁与标准名称标准号1水泥工业大气污染物排放标准2包装储运图示标志GB1913标准电压GB1534低压成套开关设备和控制设备5低压成套开关设备基本试验方法GB94666低压电器外壳防护等级GB/T4942-27工业企业厂界噪声标准GB123488工业企业噪声控制设计规范GBJ879工业管道施工及验收GBJ25310火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性非催化还原法HJ/T563-201011火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性催化还原法HJ/T 562-201012火电厂烟气脱硫技术规范-石灰石石灰石膏法HJ/T 179-200513钢结构设计规范GB50017三、SNCR+SC舰硝工艺设计

14、1、SNCR兑硝利旧。SNC哦率按40%左右设计，排放浓度在200mg/Nm3。2、公用系统主要参数 冷却水水质：生活水（澄活水）冷却水压力：进口 MPa；冷却水温度：正常 20 C ；最高 30C ；最低 10 C ；冷却水SS 10 mg/m3冷却水Cl-: mg/m3电源动力电源：三相五线制 380V/220V 50Hz事故电源：直流 220V控制电源：直流220V或交流220V压缩空气压力： MPa温度： 503原料（1）氨水：20%八度配置。2、SNCRX 艺及设备描述SNCR方法主要在8501050C下，将含氮的化学剂喷入贫燃烟气中，将NO还原，生成氮气和水。在水泥窑氮氧化物减排实施中，主要在分解炉合适位置喷 入适量的还原剂（氨水或 是尿素溶液），喷入的还原剂在烟气自身热力运动和喷 枪的合理分散作用下，同氮氧化物完成 充分混合，在适合的温度和气余下，反应生成氮气和水，发生以下反应过程如下：4NH3 + 4NO + O2t 4N2 + 6H2O（1）温度进一步升高，则可能发生以下的反应：4NH3 + 5O2 t4N0 + 6H2O当温度低于800C 时,NH3与NO的反应速度很慢；当温度高于1050T时反应式（2）会逐渐 起主导作用，当温 度高于1300T时NH3转变为NO的趋势会变得明显当温度高于1100C时，NH3则会被氧化为：4NH3+5O2T