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脱硝企业:5个典型案例为您解读SNCR脱硝(二)

编辑:
admin
来源:
未知
发布时间:
2018-02-11
案例二:日本某水泥厂应用选择性非催化还原法降低NOx
1设备概况
K工厂有SP窑和NSP窑共3台,这里先容了安装于一台NSP窑(7#窑,DD型分解炉,产量4200t/d)上的SNCR降低NOx设备。窑外分解技术是目前先进和主流的水泥生产工艺,典型的窑外分解技术的热工设备包括窑、分解炉和预热器。煤粉和助燃空气由喷煤嘴喷出在窑内燃烧,火焰温度约1800℃,窑内烟气温度约1600℃,窑内煅烧产品温度约1450℃,尿素添加喷嘴处位于窑和分解炉之间,温度约1000℃。
2工艺流程
K工厂尿素添加的工艺流程见图2。

在溶解罐中将固体尿素用水溶解为浓度为20%(W/W)的水溶液,经过过滤由输送泵送入储存罐,储存罐中的尿素溶液经再次过滤后进入添加泵,出添加泵的溶液经过滤后进入流量调节阀和流量计,经计量的溶液进入喷嘴,在喷嘴内与压缩空气混合,雾化后喷入分解炉内。喷嘴位置在分解炉中部(位置见图2),有两个喷嘴。主要设备规格参数见表2,主要设备的运行工艺参数见表3。

3设备运行状况
在采取SNCR和降低NOx的措施之前,K工厂已经采取了如下的措施:
(1)采用能够抑制NOx生成的3通道火嘴;
(2)降低窑尾废气的氧气含量;
(3)降低火嘴火焰的最高温度。
使NOx的排放有了一定幅度的降低。尽管如此,依然达不到日本国家标准的规定。所以K工厂进一步采取了添加尿素的二次措施。2003年8月日本政府环境监测部门对K工厂3条窑的废气NO浓度进行了测量,结果见表5。

K工厂的的尿素添加设备安装运行10a来,运转情况良好,极少出现故障。
4单项关键技术问题
4.1喷嘴位置的确定
确定喷嘴位置主要考虑设备内部的气体温度,尿素还原NOx反应的适宜温度为950℃~1050℃,K工厂的喷嘴位于分解炉的中部(如图1所示),此处内部气体温度约1000℃。
4.2尿素溶液的雾化要求
尿素还原NOx反应的适宜温度为950℃~1050℃,由于下述原因:①分解炉内存在明显的向下的温度梯度;②分解炉内气体高速流动。
要求尿素与NOx必须在很短的时间内完成反应,否则尿素就会流动到较低的温度区域,明显降低尿素还原NOx的反应程度。为了使尿素与NOx的反应在很短的时间内完成,必须对尿素溶液进行良好的雾化。对尿素溶液进行良好的雾化,必须选择喷嘴的结构和喷嘴处的液体、气体压力和流量。
4.3喷嘴处的液体、气体的压力和流量
喷嘴处的液体压力0.4MPa,液体流量110kL/h。喷嘴处的气体压力0.3MPa,气体流量120Nm3/h。
4.4喷嘴的结构
喷嘴的质量是尿素添加设备的技术关键,喷嘴的结构设计应该首先保证使尿素溶液具有良好的雾化效果,其次应考虑喷嘴本身处于高温部位,应具有良好的耐热性能,不易烧损。喷嘴的结构见图5。

4.5喷嘴的制作参数
喷嘴的制作参数为:最大空气压力:0.4MPa;尿素溶液最大压力:0.4MPa;最大空气流量:120Nm3/h;尿素溶液流量:0.42~4.2m3/h;气水体积比:28.6;喷射角度:60°。
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