國外水泥高效SNCR技術(shù)及其NH3排放案例
國外水泥行業(yè)最嚴(yán)厲的氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)在2019年就要實施，其中NOx限制是200mg/Nm3(@10%O2濃度)，NH3排放是30mg/Nm3(@10%O2濃度)。
國外水泥最嚴(yán)厲的NOx排放限制比我國很多地區(qū)都還要高，按照我國很多企業(yè)或技術(shù)公司的經(jīng)驗，這個NOx排放很容易就能實現(xiàn)，但是為什么國外NH3排放限制這么寬松呢?為什么還有很多水泥企業(yè)上SCR脫硝呢(據(jù)不完全統(tǒng)計目前已經(jīng)有9家企業(yè)使用了SCR，另外有10家企業(yè)正在實施或者做方案)?原因就是NH3排放。NH3排放，而不是NOx排放，使得國外很多水泥企業(yè)不得不使用SCR。
今天分享一個國外水泥行業(yè)高效SNCR(HE-SNCR)的案例(這個企業(yè)采用高效SNCR的原因也是為了避免上價格昂貴的SCR)，主要論述其氨排放問題。
高效SNCR，是通過①優(yōu)化還原劑噴嘴位置及多級噴射，②在線對噴射區(qū)域的溫度場和氣流場進(jìn)行CFD模擬(見下圖)，③復(fù)雜的多變量控制系統(tǒng)等舉措，在7d的試驗中，每半小時NOx平均濃度基本可控制在150~250mg/Nm3,每天NOx平均濃度可控制在190mg/Nm3。
圖片來源于文獻(xiàn)：GoedeckeB，LocherD，MatheisR，etal.HighefficiencySNCRfornon-calcinerkilns-Potentialsandlimits[C]//Proceedings7thinternationalVDZcongressprocesstechnologyofcementmanufacturing，VerlagBau+Technik，Düsseldorf.2013：64-68.
在使用高效SNCR之后，基本可以實現(xiàn)NOx控制在200mg/Nm3以下的目標(biāo)，NH3排放日平均值基本也能夠控制在30mg/Nm3以下，但是每半小時的平均值最高可以達(dá)到120mg/Nm3，如下圖所示。
圖片來源于文獻(xiàn)：GoedeckeB，LocherD，MatheisR，etal.HighefficiencySNCRfornon-calcinerkilns-Potentialsandlimits[C]//Proceedings7thinternationalVDZcongressprocesstechnologyofcementmanufacturing，VerlagBau+Technik，Düsseldorf.2013：64-68.
這個數(shù)據(jù)還只是針對該企業(yè)的一條預(yù)熱器窯，對于另外一條預(yù)分解窯NH3排放的問題顯然更加突出，因為預(yù)熱器窯具有噴氨位置截面積小、混合均勻等好處，使得SNCR效率更高。
另外一條預(yù)分解窯采用高效SNCR后的數(shù)據(jù)如下圖。紅色框的第一行是NOx的控制目標(biāo)，第二行是NH3排放值，第三行是氨氮摩爾比。
圖片來源于文獻(xiàn)：GoedeckeB，LocherD，MatheisR，etal.HighefficiencySNCRfornon-calcinerkilns-Potentialsandlimits[C]//Proceedings7thinternationalVDZcongressprocesstechnologyofcementmanufacturing，VerlagBau+Technik，Düsseldorf.2013：64-68.
從上面圖片可以看出，一控制350mg/Nm3的NOx排放氨氮摩爾比就需要2.5，說明其高效SNCR并不高效;二氨氮摩爾比為2.5時，氨排放達(dá)到了73.6mg/Nm3，即使最后一列氨氮摩爾比為1.6時，其氨排放也有52.6mg/Nm3。
而我國家水泥行業(yè)氨排放限制是10和8mg/Nm3。
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