2000t/d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900-1050ºC之间进行，最佳反应温度950ºC。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NO_x降低40-60%，这样我公司的NO_x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， NO_x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NO_x；（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NO_x；（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NO_x。

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850-1000ºC范围内， 在此温度下，基本可以不考虑热力NO_x形成，主要是燃料NO_x。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1400ºC，因此，通常水泥窑主燃烧器的火焰温度控制在1800-2000 ºC之间，这样在回转窑内热力NO_x和燃料NO_x均有较多的形成比例，其中尤以热力NO_x为主。控制NO_x的排放应当着眼于水泥回转窑及分解炉系统的低NO_x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NO_x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 ºC，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