潍坊北科环保设备有限公司

水泥脱硝技术主要分为两大类：一是燃烧过程中的脱硝技术;另一个是燃烧后烟气脱硝技术。燃烧过程中的脱硝技术主要包括低氮燃烧、分级燃烧。燃烧后脱硝技术主要包括选择性非催化还原技术(SNCR)、选择性催化还原技术(SCR)。

2.1分级燃烧技术

分级燃烧包括空气分级燃烧和燃料分级燃烧。空气分级燃烧是指将燃烧需要的空气分两次送人，次通人空气使得燃料在缺氧的情况下燃烧，第二次送人的空气使得燃料在空气过剩区域燃尽。空气分级燃烧过程需要注意的是燃烧器的炉膛内氧含量不能过低，氧含量低于3%时会造成CO和飞灰的急剧增加。燃料分级燃烧是指将燃料煤分成两部分送入燃烧器经过三段燃烧区发生反应。根据胡芝娟的研究。发现将燃料在分解炉不同部位送入以及三次风、生料多点多层的送人使得脱硝效率得到更好的提高。

2.2选择性非催化还原技术(SNCR)

选择性非催化还原技术(SNCR)是指在不需要催化剂的情况下，向分解炉内喷入还原剂，使得炉内NO还原成N的技术。经调查，我国在燃烧后烟气脱硝技术中均使用的SNCR，还原剂为尿素或氨水，其中大部分使用氨水。其主要的反应公式为：

4NH3+4NO+02N2+6H2O(1)

2NH3+NO+NO2N2+3H2O(2)

4NH3+6NO--~5N2+6H20(3)

8NH3+6NO2_7N2+12H20(4)

当温度到达1200℃以上时，NH。的催化作用减弱，此时NH，会被氧化生成NO，其反应公式为：

4NH3+502—4NO+6H20(5)

研究表明，SNCR技术的脱硝效率跟分解炉炉型、分解炉温度、氧含量、NH/NO(即NSR)摩尔比、喷射方式等有关

水泥窑炉SNCR烟气脱硝系统的主要设计的性能参数如下：

(1)脱硝入口烟气参数为设计值的条件下，脱硝喷枪厂家，温度>850℃时，脱硝装置NOx脱除效率不低于65%(从390～900mg/Nm3降至156～360mg/Nm3)。脱硝效率也称为NOx脱除率，其计算方法如下式：

其中：

C1——脱硝前烟气中NOx折算浓度(干基，10%O2)，以O2计，mg/Nm3(标准状态);

C2——脱硝后烟气中NOx折算浓度(干基，10%O2)，以O2计，mg/Nm3(标准状态)。

(2)氨的逃逸浓度≤8mg/Nm3(标准状态，干基，10%O2)。氨的逃逸浓度是指在脱硝装置反应区出口氨的浓度(标准状态，干基，10%O2)。

(3)脱硝系统仪用和杂用空气量：脱硝装置仪用空气量为0;杂用空气量为40～80Nm3/min。

(4)还原剂耗量：在满足NOx脱除率、氨的逃逸率等性能参数的前提下，SNCR系统25%的氨水的消耗量<632kg/h;低连续运行烟温850℃;高连续运行烟温1100℃。

(5)系统可用率≥98%。

现就脱硝喷枪的设计步骤做一下简要说明。

1.确定喷枪材质：

根据不同应用的烟气成分、工作温度、粉尘含量，确定喷枪套管、、喷嘴的材质。对于烟气腐蚀气体成分较多，粉尘含量很大的工况，应考虑耐腐蚀和耐磨。

2. 确定喷枪流量：

根据不同应用的烟气量、NOx浓度、SO2浓度、O2含量、及烟气中其他相关成分的含量，确定系统单位时间需要的NH3量。然后根据业主氨水浓度，确定系统单位时间消耗的氨水量。再根据喷枪数量，确定每只喷枪的流量。

3. 确定喷嘴的形式和角度：

根据第二步确定的喷枪流量和数量，以及喷枪安装截面的尺寸、安装位置，双鸭山脱硝喷枪，初步确定喷嘴的形式和角度。

4. 确定的雾形:

根据第三步确定的喷嘴，查手册，或对喷嘴进行不同气水压力配合下测试，即可确定喷嘴在不同压力下的雾形、喷射距离等参数。

5.确定喷枪的角度：

根据喷嘴的角度、喷嘴的雾形，SCR脱硝喷枪，以及安装位置，为避免喷枪喷射出来的氨水不喷射到本侧安装壁和对侧窑炉的内壁，初步确定喷枪的安装角度。

6. 确定喷枪的长度：

根据喷嘴的角度、喷嘴的雾形，喷枪的角度以及安装位置，为避免喷枪喷射出来的氨水不喷射到本侧安装壁和对侧窑炉的内壁，初步确定喷枪的长度。

7.确定喷枪的安装方向：

根据喷嘴的角度、喷嘴的雾形，喷枪的角度、安装位置和喷枪长度，为避免喷枪喷射出来的氨水不喷射到本侧安装壁和对侧窑炉的内壁，尽量覆盖截面，初步确定喷枪的安装方向。

通过对喷枪技术参数的反复搭配调整，经过覆盖模拟的反复验证，即可确定确定喷枪的参数，设计出使用于不同工况下的优喷枪。通过脱硝喷枪的优化设计，辅助上海朗致环保科技有限公司开发的LZSNCR脱硝控制软件，可降低窑炉脱硝系统氨水消耗10-40%，NOx排放达到100mg以下。

备注：脱硝喷枪的设计选型方法，同样适用增湿塔喷枪、急冷塔喷枪、篦冷机冷却喷水喷枪、脱硫塔等喷枪的选型。如客户有特殊需要，也可按可行需求进行定制化设计。