选择性非催化还原法烟气脱硝工业试验方案研究
水泥工业是继电力、机动车之后的第三大氮氧化物排放源。按照国家“十二五”规划要求，我国氮氧化物排放量将在“十二五”时期下降10%。我国工业和信息化部于2010年l1月16日发布第127号公告，其中关于水泥行业准人条件的第五项“环境保护”中明确规定：新建或改扩建水泥(熟料)生产线项目须配置NOx去除率不低于60%的烟气脱硝装置。在《水泥工业大气污染物排放标准》征求意见稿中，将N0x排放标准南现行的800mg/m3降至20mg/m3。因此，水泥工业脱硝工作形势非常紧迫。目前水泥行业对NOx进行控制的方法主要是在燃烧过程中采用低N0x燃烧器、在窑尾分解炉和管道中进行分级燃烧，燃烧后采用选择性非催化还原(SNCR)法对烟气进行脱硝。其中，分级燃烧法在水泥行业已有成熟经验，而SNCR法烟气脱硝工艺的设计与应用还存在不少问题，因而有必要进行工业性试验，以掌握水泥窑SNCR脱硝技术及工艺参数。
本工作以氨水作为还原剂，在日产5kt的新型干法水泥生产线分解炉上进行SNCR脱硝工艺的工业性试验研究，取得了较好的效果。
1、试验部分
1.1SNCR脱硝技术原理
SNCR脱硝技术是在无催化剂存在的条件下，在合适温度区域加入还原剂，还原剂只与NOx发生反应，将NOx转化成无害的N2和H2O。在水泥窑SNCR脱硝工艺中，液态氨和氨水均可作为还原剂，本试验以氨水作为还原剂。喷氨后在分解炉内可发生的化学反应见式(1)～式(4)。
分解炉烟气中的氮氧化物主要为NO，质量分数为95%，NO2质量分数仅为5%，氧质量分数大于3%。因此在水泥分解炉中主要进行反应(1)。
1.2水泥窑SNCR脱硝工艺流程
某水泥生产厂现有日产5kt新型干法水泥生产线一条，采用回转窑一分解炉生产工艺。分解炉直径为7.20m。该水泥窑已成功进行了分级燃烧脱硝技术改造，各负荷下的NOx排放质量浓度低于780mg/m3，烟气流量为(3.75～4.55)×105m3/h。水泥窑SNCR脱硝工艺流程见图1。
将氨水通过混合制备系统稀释成稀氨水，经泵及管道输送至分配调节系统，对各支路的氨水流量进行分配调节后进人喷氨系统。喷氨系统负责将稀释完毕的氨水雾化后喷入分解炉，在炉内不同高度上设置若干喷射层，每一喷射层均包括氨水溶液、压缩空气两路管道以及若干支喷枪。喷枪采用双流体设计。分解炉中初始NOx质量浓度为721mg/m3。SNCR脱硝系统设置PLC控制系统及烟气在线检测系统，PLC控制系统可根据烟气中NOx的监测情况自动控制调节喷氨系统的喷氨量及压缩空气量，使脱硝系统可根据负荷变化自动调节工艺参数。
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