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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除4000t/d新型干法回转窑窑尾配套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月目 录一、工程概况31、项目实施的意义和必要性32、国内外技术现状分析53、窑尾烟气参数54、方案思路5二、设计依据51、基本依据52、基本原则63、设计标准6三、SNCR+SCR脱硝工艺设计71、SNCR脱硝利旧。72、公用系统主要参数72、SNCR工艺及设备描述73、选择性催化还原（SCR）脱硝技术8四、湿法脱硫方案121、SO2吸收系统122、烟气系统143、吸收剂供应与制备系统164、脱硫装置供水及排放系统
2、165、箱体和容器176、仪表及控制177、脱硫岛电气188、石灰石膏湿法烟气脱硫工艺20五、技术服务及质量保证231、现场技术服务232、技术培训243、售后服务保证244、设计联络25六、供货范围251、SCR脱硝系统供货范围252、脱硫供货范围26一、 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，到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，“
3、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，我国水泥工业全面推进清洁生产，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，我国有水泥新型干法生产线1400条左右，新型干法水泥窑的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
4、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减排专项资金，1个亿作为PM2.5治理专项资金。每个省都会有3-5条新型干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
5、料新型干法水泥生产线而言，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。 回转窑是新型干法水泥物料烧
6、成的关键技术装备，也是NOx的主要来源。煅烧水泥熟料时生成一氧化氮NO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1400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，一般这种瞬发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NO2一般仅占NO+NO2总量的5以下，NO则占总量的95以上。 在我国新型干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
7、以求降低熟料烧成温度和时间，改进熟料易烧性；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500mgNm3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8501050下，将含氮的
8、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，在适合的温度和气氛下，反应生成氮气和水，发生以下反应过程如下： 4NH3 + 4NO + O2 4N2 + 6H2O (1) 温度进一步升高,则可能发生以下的反应: 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O (2) 当温度低于800时,NH3与NO的反应速度很慢；当温度高于1050时反应式(2)会逐渐起主导作用,当温度高于1300时NH3转变为NO的趋势会变得明显。我公司现排放浓度为
9、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干。2、国内外技术现状分析对于新建、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。我国又比欧盟、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、窑尾烟气参数序号项目单位数量1正常风量m3/h3700002温度350-430起炉时温度短时超过5003NOx初始浓度mg/ Nm
10、3300-3504氮氧化物排放浓度mg/ Nm31005SO2初始浓度mg/ Nm315006SO2排放浓度mg/ Nm3354、方案思路4.1目前脱硝采用SNCR脱硝工艺，采用氨水为还原剂，NOx排放浓度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100mg/Nm3。在尾气进入余热锅炉前，引入300-430的高温烟气进入SCR反应器，采用高尘布置，上进、下出，烟气再引入余热锅炉。4.2脱硫采用石灰-石膏法脱硫工艺，空塔逆向喷淋，SO 2排放浓度35mg/Nm3。 二、设计依据1、基本依据山东省建材工业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
11、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/Nm3SO 2排放浓度35mg/Nm33、设计标准序号标准名称标准号1水泥工业大气污染物排放标准2包装储运图示
12、标志GB1913标准电压GB1534低压成套开关设备和控制设备GB7251.1-35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+SCR脱硝工艺设计1、SNCR脱硝利旧。SNCR效率按40%左右设
13、计，排放浓度在200mg/Nm3。2、公用系统主要参数1.1冷却水水质：生活水（澄清水） 冷却水压力：进口 0.4 MPa； 冷却水温度：正常20；最高30；最低10 ； 冷却水SS：10 mg/m3 冷却水Cl-：0.5 mg/m31.2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220V1.3 压缩空气 压力： 0.5 MPa 温度： 50 1.4 原料（1）氨水：20%浓度配置。2、SNCR工艺及设备描述SNCR方法主要在8501050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
14、，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，在适合的温度和气氛下，反应生成氮气和水，发生以下反应过程如下： 4NH3 + 4NO + O2 4N2 + 6H2O (1) 温度进一步升高,则可能发生以下的反应: 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O (2) 当温度低于800时,NH3与NO的反应速度很慢；当温度高于1050时反应式(2)会逐渐起主导作用,当温度高于1300时NH3转变为NO的趋势会变得明显。当温度高于1100时，NH3则会被氧化为：4NH3+5O24NO+6H2O不同还原剂有不同的反应温度范围，此温度范围称为温度窗。以尿素为还原剂的反应最佳温度区为9001100。较NH3为不原剂的反应温度偏高50左右。当反应温度过高时，由于氨的分解会使NOX还原率降低，另一方面，反应温度过低时，氨的逃逸增加，易和炉膛内的SO2反应，生成硫酸氢氨(NH4)SO4，对炉膛产生腐蚀。同时也会使NOX还原率降低。NH3是高挥发性和有毒物质，氨的逃逸会造成为新的环境污染。2） 工艺流程在分解炉的中下部或出口喷入氨基还原剂，使之与烟气中的NOx混合，并将其还原成氮气和水，可较大幅度地削减NOx的排放，脱硝效果达50以上，NOx排放浓度可降到20
