水泥熟料生产线脱硝改造项目实施方案和施工计划

　　建材有限责任公司 2000t/d 水泥熟料生产线脱硝改造项目 实施方案和施工计划
　　一、项目概况
　　1 、项目名称： 2000t/d 水泥熟料生产线脱硝改造项目
　　2 、项目改造依据：根据兵团环保局《关于对兵团水泥行业氮氧化物排放企业限期治理的通知》（兵环发 [2014]74 号）精神，要求公司 2000t/d 水泥熟料生产线在 2014 年 8 月底前完成脱硝改造，氮氧化物排浓度（以 NO2 计）满足水泥工业大气污染排放新标准（ GB4915-2013 ）。
　　3 项目改造内容：采用选择性非催化还原（ SNCR ）技术，对水泥窑煅烧过程中氮氧化物进行还原反应生成氮气和水，反应温度在 900-1050 ºC 之间进行，最佳反应温度 950 ºC 。因此，在水泥窑窑尾系统中只有分解炉出口处是此温度范围，所以此项目的所选位置和使用还原剂- 氨水的量至关重要。
　　4 、项目改造效果情况：根据相关资料介绍 SNCR 脱硝技术可以把 NOx 降低 40-60% ，这样我公司的 NOx 排放浓度可达到 400mg/Nm3 左右，基本上可满足国家新标准的要求，  NOx  排放量的减少，较好地改善空气质量，对我国“十二五”氮氧化物减排起到积极作用。
　　另外，该项目不产生企业经济效益，反而要增加公司的运行成本，吨产品成本要增加 4-5 元，每年公司新增成本 200 万元左右。
　　5 、 SNCR 脱硝设施请设备生产专业单位帮助现场设计、指导安装、调试和试运行。
　　二、项目技术方案
　　1 、氮氧化物排放基本原理
　　氮氧化物在水泥生产中由煤燃烧过程产生。煤燃烧过程中，依据氮氧化物生成机理不同区分为三种类型号：（ 1 ）燃烧与空气中的 N2 在高温条件下氧化生成的热力 NOx ；（ 2 ）燃料中的有机氮化合物在燃烧过程中被氧化形成的燃料 NOx ；（ 3 ）在碳氢集团反应过程中形成的中间产物和 N2 反应形成的快速 NOx 。
　　水泥生产过程中，回转窑和分解炉是两个主要的热工设备。分解炉主要完成生料的碳酸盐分解过程，分解后产物进入回转窑，进行高温煅烧，形成水泥熟料。在整个生产过程中，大约 60% 的煤粉进入分解炉，炉内的温度一般在 850-1000 º C 范围内，   在此温度下，基本可以不考虑热力 NOx 形成，主要是燃料 NOx 。回转窑内主要是煅烧时物料的熔融和重结晶过程，物料温度必须超过 1400 º C ，因此，通常水泥窑主燃烧器的火焰温度控制在 1800-2000   º C 之间，这样在回转窑内热力 NOx 和燃料 NOx 均有较多的形成比例，其中尤以热力 NOx 为主。控制 NOx 的排放应当着眼于水泥回转窑及分解炉系统的低 NOx 的技术的应用。
　　2 、主要方案选择及 SNCR 技术说明
　　采用选择性非催化还原（ SNCR ）技术，将氨水在一定条件下与烟气混合反应，实现降低系统 NOx 排放 50% 左右。
　　SNCR 技术属于燃烧后控制技术，是将氨水或尿素等氨基物质在一定条件下与烟气混合，在不使用催化剂的情况下将氮氧化物还原为无毒的氮气和水。
　　氨水还原氮氧化物总的化学反应为：
　　4NH3+4NO+O2 4N2+6HO2
　　4NH3+2NO2+O2 3N2+6HO2
　　8NH3+6O2 4N2+12HO2
　　氨水喷射的过程对于喷入点的烟气温度水平非常敏感，一般认为合适的温度为 800-1100   º C ，也就是所谓的“温度窗口”。一般来讲影响 SNCR 反映的关键因素有：反应温度、氨氮（ NH3/NO ）摩尔比、氮氧化物初始浓度、烟气中的 O2 浓度、停留时间等因素。
　　3 、选择性非催化还原技术方案
　　SNCR 系统主要设备都进行模块化设计，主要有氨水储存系统，氨水溶液伟传输模块以及氨水溶液喷射系统组成。工艺流程图、主机设备表见后。 SNCR 系统主要设备布置在窑尾平台上即可，氨水罐可以分布在生料均化库旁。#www.haoword.com#
　　1 ）氨水储存系统
　　作为还原剂的氨水，被溶解制备成特定浓度的氨水溶液，氨水溶液在喷入系统之前，先经过氨水溶液喷射系统的精确计算分配至每个喷枪，然后经喷枪喷入系统，进行脱硝反应。氨水运送到现场后，进入氨水储存罐储备。氨水储罐的容积足够储存脱硝系统运行 10 天以内所需要的氨水量。
　　2 ）氨水传输模块
　　氨水溶液输送泵采用离心泵，输送泵设有备用泵，对于输送供给系统，输送泵应采用 2 × 100% 方案考虑。为避免杂物对泵体及喷嘴的损坏，氨水储罐到输送泵入口设有滤网。
　　3 ）氨水溶液喷射系统
　　喷射系统要保证氨水溶液和烟气混合均匀，设置流量调节，能根据烟气不同的工况调整氨水流量。喷射系统要具有良好的热膨胀性、抗热变形性和抗振性。
　　主要设备：控制系统、喷枪、储气罐。
　　三、投资运行成本
　　1 ）主机设备：氨水储罐 2 台；氨水输送泵 4 台（一备一开）；控制系统 1 套；喷枪 6 支；储气罐 1 个；关联 DCS 设备 1 套。
　　2 ）项目投资：预算总投资约 300 万元。资金来源：向上级部门（单位）申请支持和银行贷款。
　　3 ）运行成本：
　　主要是喷头更换、氨水用量、压缩空气用量、氨水输送泵用电等费用，根据资料介绍和一部分使用厂家经验，可使每吨熟料成本上升 5 元左右。我公司以年产熟料 42 万吨计，年运行成本在 210 万元左右。
　　四、项目实施施工计划
　　1 ）项目用时：
　　招标和施工图设计： 15 天；设备采购： 30 天；设备制造安装： 60 天：现场工业试验： 10 天。
　　2 ）施工进度计划：
　　（ 1 ）方案确定： 2014 年 3 月
　　（ 2 ）项目及设备招标时间： 2014 年 4 月；
　　（ 3 ）设计、施工、安装时间： 2014 年 5-7 月；
　　（ 4 ）现场调试及工业试验运转： 2014 年 7-8 月。
　　***建材有限责任公司
　　2014 年 3 月 12 日