水泥有限責任公司2500td水泥熟料新型干法生產線脫硝項目可行性研究報告-資料下載頁

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【正文】 廢料，運行費用低。 2） 、改造方便，在原有分解爐上合適位置安裝噴槍噴入氨水溶液即可，不需要對分解爐進行大規模結構性質改造，建設周期短。也不需要改變水泥窯的常規運行程序，該脫硝裝置的安裝對水泥窯的主要運行參數不會造成顯著影響。 3）、對分解爐和水泥生產工藝基本無不良影響，改造使用后無需調整其他設備的運行。 （ 2）、缺點 需要準確控制反應區內的溫度，脫硝效率較 SCR法低，但能滿足達標排放和總量控制的要求。 各種低氮氧化物排放技術的比較 各種低氮氧化物排放技術的比較必須綜合考慮脫硝效率和成本兩方面的因素。低氮氧化物 燃燒技術特點在于成 本低，系統相對簡單，特別是對于老式鍋爐的改造方面具有很大的優勢。 SNCR法不需要催化劑，工藝流程簡單，初始投資相當于 SCR投資的一半。脫硝效率一般為 40%~70%。 SCR法可控制 90%的 NOx排放，在所有的脫銷技術中， SCR法是目前唯一可以使 NOx排放低于 100mg/Nm179。的工程化技術。 27 表 51 各種 NOx控制技術比較表 工藝名稱 低 NOx燃燒技術 SCR脫銷技術 SNCR脫銷技術 NOx脫銷效率 /% 30~40 70~90 40~70 操作溫度 /℃ 800~1400 200~500 800~1100 NH3/NOx摩爾比 無 ~ ~ 氨泄露 /ppm 無 ＜ 5 5~20 總投資 低 高 中等 操作成本 低 中等 中等 目前，從世界范圍來看，除了采用低氮燃燒的水泥窯外，已實施的水泥廠脫銷工程，幾乎全部采用 SNCR脫銷技術。低氮燃燒和 SNCR脫銷是目前水泥行業脫銷的主流技術，是已投入運行使用被證明的非常 成熟的煙氣脫銷技術。 SNCR技術在歐洲水泥工業已應用 20多年，按照歐盟 IPPC指令，SNCR工藝被認為是目前可用于水泥工業回轉窯上的最好的技術。被歐盟制定推廣使用，效果很好。現代更有效的霧化控制模式，更精確的NOx測量技術可以更好地控制脫銷劑的噴入量和混合程度，可獲得更高更穩定的脫銷效率。 建設方案確定 綜合考慮低氮燃燒技術、 SCR技術和 SNCR技術的優缺點和適用范圍，因此 xxx水泥 xxxxx有限責任公司 決定對 2500t/d水泥孰料新型干法生產線水泥窯配套 SNCR脫銷裝置。 廢氣凈化規模確定 xxx水泥 xxxxx有限責任公司 現有 2500t/d水泥熟料新型干法生產線。 項目燒成窯運行過程中 氮氧化物排放濃度 為 750mg/Nm3，煙氣量 28 按 109m3/a計 ，運行時間 7920h， 則 NOx排放量為 。本項目 擬采用 選擇性非催化還原煙氣脫硝工藝（ SNCR）進行脫硝 ， 還原劑擬采用氨水， 脫 硝 效率 ≥ 60%，氮氧化物排放情況降為：排放濃度300mg/m排放量 。則氮氧化物排放濃度可以滿足 2021年 12月 27日環境保護部和國家質量監督檢驗檢疫總局發布年實施的《水泥工業大氣污染物排放標準》 （ GB49152021）的要求：“自 2021年 7月 1日起， 水泥窯及窯尾余熱利用系統 NOx排放濃度限值為 400mg/Nm3”，而且氮氧化物減排量達到 ，大大改善了評價區大氣環境。 凈化程度與凈化效率的確定 xxx水泥 xxxxx有限責任公司 2500t/d水泥熟料新型干法水泥生產線，其 NOx排放濃度 750mg/m179。， 滿足 《水泥工業大氣污染物排放標準》（ GB49152021） 規定 ，即氮氧化物排放限值 800mg/m179。 隨著我國 NOx排放量逐年遞增， 2021年 12月 27日環境保護部和國家質量 監督檢驗檢疫總局發布年實施的的 《 水 泥 工 業 大 氣 污 染 物 排 放 標 準 》（ GB49152021） ， 現有企業 2021年 6月 30年前仍執行 GB49152021，自2021年 7月 1日起執行表 1規定 ，即氮氧化物 排放限值 400mg/m179。 由于 xxx水泥 xxxxx有限責任公司 2500t/d水泥熟料新型干法水泥生產線 NOx的排放濃度扔較高，年排放量較大，對區域大氣環境造成一定的影響，不滿足現有環保形勢的要求。對該水泥熟料新型干法生產線配套脫硝工藝，符合《國家環境保護“十二五”規劃》、內蒙古自治區人民政府《關于印發內蒙自治區“十 二五”節能減排綜合性工作方案通的通知》、《水泥工業十二五發展規劃》和《水泥工業大氣污染物排放標準》（ GB49152021）對現有企業 2021年 7月 1日起執行大氣污染物排放限值的要求。 29 綜上，本項目對水泥熟料新型干法生產線配套 SNCR脫硝設施后的NOx排放濃度只要低于 400mg/m179。脫硝前后的 NOx排放濃度對比見表52。 表 52 本項目脫硝項目前后 NOx排放濃度對比表 序號 2500t/d生產線 備注 1 改造前排放濃度 mg/m179。 750 環保驗收報告監測數值 2 采取治理措施 SNCR脫硝 3 NOx減排率 ≥60% 設計效率 4 脫硝后排放濃度 mg/m179。 ≤300 設計值 5 GB49152021中 NOx排放標準 400 現有企業 標準值 6 達標情況 達標 SNCR 脫硝還原劑的選擇 脫硝還原劑主要有液氨、氨水和尿素，各種還原劑的優缺點見表53。 表 53 脫硝催化劑的選擇對比表 序號 還原劑 優點 缺點 1 液氨 反應成本最低 蒸發成本最低 脫硝溫度范圍寬 儲存體積量小 氨站設計、運行應考慮安全問題 需要好的煙氣和還原劑 混合效果 2 氨水 較安全 脫硝溫度范圍寬 較高的蒸發能量 較高的儲存設備設計 運輸費用較高 3 尿素 安全 脫硝溫度范圍窄 更高的蒸發能量 較高的儲存設備設計，儲存容易板結 30 由于液氨存在較大的環境風險，目前水泥廠脫硝還原劑主要使用氨水和尿素。目前國內一般沒有現成的 50%尿素溶液才夠，所以 需 購買袋裝尿素自行配置成尿素溶液。由于尿素的溶劑過程中是吸熱反應，在尿素溶液配制過程中需配制功率強大的熱源，以防尿素溶解后的再結晶。在北方寒冷地區的氣象條件下，該問題將會暴漏的 更 明 顯。 在整個 SNCR脫硝工藝中，尿素溶液總是處于被加熱狀態。若尿素的溶解水和稀釋水的硬度過高， 在加熱過程中水中的鈣、鎂離子析出會造成脫硝系統的管理結垢、堵塞。由于 xxx水泥 xxxxx有限責任公司 分解爐的溫度在 1000℃以下，處于氨水 做還原劑的最佳反應溫度區，適合利用氨水作為還原劑。若采用尿素做還原劑，由于反應溫度低于尿素最佳反應溫度，脫硝效率無法保證。 因此，本項目 SNCR脫硝工藝選擇氨水作為還原劑。 31 第六章 項目建設方案 項目建設方案 本項目建設方案： 在 2500t/d水泥熟料新型干法生產線熟料燒 成窯的窯尾分解爐附件，配套 SNCR脫硝裝置，并為之安裝配套系統。 SNCR 脫硝系統 SNCR 工藝流程 噴氨 SNCR系統主要有氨水接收及輸送部分、氨水噴霧部分、壓縮空氣等部分。 外購氨水的卸載及存儲是利用離心泵將氨水槽罐車的氨水直接泵送到氨水 接收罐。氨水接收罐中的氨水通過氨水輸送噴霧泵噴灑到分解爐內，以達到脫硝目的。噴霧系統采用空氣介質霧化內混式噴槍，將氨水霧化成平均粒徑為幾十微米的細小液滴，增大煙氣 NOx與氨水氨水罐車 氨水卸載系統 氨水接收罐 氨水輸送系統 氨 水計量控制系統 氨水噴槍 噴霧 壓縮空氣 氨水 SNCR 系統工藝流程圖 32 液滴之間的氣液傳質面 積，加快反應速度，提升反應效率。噴槍圍繞分解率周向均布以保證更高的脫硝效率。 采用高性能的液體電磁量計精確檢測液體流量，并與控制器和其他相關設備連接。采用流量計可以隨時監控并顯示系統實際噴量，同時吐過泵 /管道 /元件出現意外時，系統會馬上從流量的變化中得到相關的信息，采取預先設定好的方案，系統使用方便，維護及時。 壓縮空氣部分主要是向噴槍輸送用于霧化的高壓氣體和停機時向噴槍提供的低壓吹掃氣體，該單元包括了調節閥、壓力傳感器、壓力表和手動閥等。系統正常運行時氣體壓力控制在 ，系統停機時（不噴霧 時）壓力控制在 ，用于向噴槍輸送低壓吹掃氣體，冷卻噴槍并防止噴槍堵塞。 噴槍均勻布置在分解爐上，噴霧方向與煙氣流動方向垂直，以達到氨的最大穿透力。噴槍總數量 6支。采用專門用于脫硝的雙流體霧化噴嘴，噴嘴主要部件為 310材質，噴槍的噴桿部分，法蘭部分和管道為304不銹鋼。 電氣和控制 自動控制系統由控制柜和現場測量儀表組成，是整個系統的運行核心， SNCR系統采用獨立的 PLC控制系統，能獨立控制 SNCR系統，對生產線其他設備無任何硬性。脫硝系統能跟隨運行負荷變化而變化，使脫硝系統長期、可靠 的安全運行。 設置一套獨立控制系統（含操作站和工作站），全套采用西門子控制系統 。 控制系統包括了就地控制柜、 PLC控制柜、接線箱。就地控制箱包括了水泵的啟停、切換：報警及報警接觸。 PLC控制柜對整個系統的控制，包括了對遠程信號的接受、計算和傳輸。所有信號都能就地 33 顯示、 PLC控制柜顯示和操作和遠程 DCS顯示和操作。 根據出口處的 NOx濃度在線檢測設備，當系統檢測到的出口濃度與設定值不符時，在自動模式時系統可以改變還原劑的噴射量使 NOx濃度穩定在設定值范圍內，手動模式時，在現場可直接手動調節還原劑噴射量。 主要技術經濟指標 表 61 主要技術經濟指標 序號 指標名稱 單位 數量 備注 1 水泥熟料生產線規模 t/d 2500 2 技術方法 SNCR 3 裝備容量 KW 10 4 設備性能指標 泵出口壓力（氨水） MPa 0~ 供氣系統出口壓力 MPa ~ 噴槍流量范圍 L/（ h支） 30~180 噴槍數量 支 6 平均噴霧顆粒 μ m 80 最大噴霧顆粒 μ m 150 使用壽命 h 7920 5 NOx 處理前排放指標 mg/Nm179。 750 NOx 排放（ 10%含氧量計） mg/Nm179。 ≤300 煙囪出口 6 原料消耗量 氨水（ 20%） t/h 壓縮空氣（ ~）最大氣耗 Nm179。/h 150~300 7 運行費用 元 /噸熟料 8 占地面積 ㎡ ~ 9 減少 NOx 排放 噸 /年 34 項目性能保證和運行影響評估 NOx 脫出率、氨的逃逸率 NOx脫出率≥ 60%，氨逃逸率≤ 10ppm 脫硝效率也稱 NOx脫出率，其計算方法如 下： 式中： C1— 脫硝系統末運行時窯尾煙氣出口處煙氣中 NOx含量（ mg/Nm179。）； C2— 脫硝系統運行時窯尾煙氣出口處煙氣中 NOx含量（ mg/Nm179。）； 脫氮系統的性能指標 從性能線技改完成正式投入使用連續 48小時達標考核。在通過 48小時達標考核之后進行項目竣工驗收。 采用 SNCR選擇性非催化還原技術，減少氮氧化物排放 40~70%。按 不同的脫氮成本可實現氮氧化物排放 200500mg/Nm179。（ 10%含氧量，NO2計）的連續控制，滿足不同 階段的環保標準的持久性適應需求。氨逃逸≤ 10ppm。 運行影響 不影響分解率低氮燃燒區域性能； 無顯著的系統和運行參數影響 — 特別是對分解爐和預熱器； 不會引起二氧化硫排放增加； 不會對預熱器系統形成堿類物質顯著富集； 充分利用現有的空間，不會對現有設備進行交到改動； 完善的控制設計 — 根據實際的 NOx排放濃度，實時調整還原劑使用量，系統運行將具有最低的運營成本； C1 C2 脫硝效率 = 脫硝效率 = 脫硝效率 = C1 100% 脫硝效率 = 35 不影響熟料質量； 脫硝系統區域環境噪聲滿足 GB12348《工業企業廠界噪聲標準》二類標準。設備運轉噪聲小 于 85dB。如果多個設備噪聲水平或多個運行設備噪聲疊加超出標準，配備隔音措施。 還原劑的噴入量與煙氣中氮氧化物（ NOx）流量和脫硝效率呈正比，噴入煙氣中的還原劑也會吸收一部分煙氣的熱量，相對于整個窯系統煙氣而言其影響甚微。 設備工程 氨水接收系統設備 序號 名稱 規格、尺寸 數量 備注 1 氨水接收泵 流量 16m179。/h，揚程 27米， 1 臺 化工防腐泵、南方泵業 2 閥組 1 套 SS304 3 法蘭、管件 1 套 SS304 4 壓力變送器 0~+2kgf/c ㎡，兩 線制 420mA 1 儲存系統設備 序號 名稱 規格、尺寸 數量 備注 1 接收罐 40m179。 2 PE整體一次成型，冀州中意（壽命 10 年） 2 排污球閥 DN15， PN6 2 SS