SNCR脱硝系统在水泥窑系统的应用及应注意的问题

　　笔者以贵州科特林2500t/d生产线应用SNCR脱硝技术为例，分析SNCR系统在水泥烧成系统的应用技术和应注意的问题。

　　1SNCR脱硝技术

　　1.1脱硝剂

　　常用的脱硝剂主要是氨水和尿素。据统计，氨水在水泥行业的脱硝效率达到40%~80%，而尿素的脱硝效率平均为25%左右。尿素的分子结构和反应特性能使尿素在烟气中穿透的距离变长，反应窗温度为900~1100℃，比氨水高50℃，这就使得尿素在锅炉行业中使用较为普遍，但是对于水泥窑系统，900~1100℃的温度一般在烟室等部位，但是烟室的烟气停留时间短，脱硝剂与烟气中的NOx反应时间不够，因此水泥行业的脱硝剂还是以氨水为主。

　　1.2分解炉气氛

　　SNCR系统易在氧化气氛下进行，一般氧含量大于2%以上，脱硝效率会比较高。

　　1.3NSR值

　　通常表示为NH3/NO形式，简称NSR。理论上NH3与NO反应的物质的量比为1，即NSR=1。实际上由于扩散和副反应等原因，只有NSR>1时，才能取得较好的脱硝效率。而运行成本在很大程度上取决于还原剂的消耗量，因此好的脱硝系统需要控制较低的NSR值。从国内已投入运行的水泥厂来看，脱硝效率在40%~60%时，NSR约为1~1.85。

　　1.4脱硝工艺流程

　　每个脱硝厂家的工艺流程都不太一样，但是主要流程包括：脱硝剂的储存模块，脱硝剂的稀释模块，喷射模块和均分模块，也有部分厂家不用稀释模块，直接用买好的特定浓度的脱硝剂，这样省掉一部分稀释模块的设备费用。SNCR脱硝流程的主要功能就是将脱硝剂喷入到分解炉当中。主要设备的要点如下：

　　1）喷射压力

　　选定合适扬程和流量的泵，使得泵的出口压力要达到0.5MPa以上，否则压力不够，影响脱硝剂的雾化效果。喷射泵最好选择变频泵，便于调节流量。

　　同时在泵的出口选择比例阀，通过泵的变频电动机和比例阀阀门开度来调节主管路上的流量和压力。

　　2）均分模块一般喷枪的流量为90~500L/h，根据系统的喷氨量设计喷枪个数，每个喷枪支路上设置电动调节柱塞阀，使得各个喷枪的流量保持一致，不宜选择球阀，球阀的流量调节不线性，使得喷枪流量均分困难。

　　3）脱硝系统的泄漏

　　脱硝系统在喷氨前都需要用水进行试喷打压，整个管路的压力设计在1.8MPa，法兰连接处要求密封好，在试喷过程中注意检查管路的泄漏情况。

　　同时应在氨水灌区设置安全喷淋装置，一旦灌区有氨水泄漏，自动喷淋装置喷水，降低空气中的氨气浓度，保护人身安全。

　　4）电气控制

　　脱硝系统的电气控制主要是氨水喷入流量的调节，主管路压力的调节（电动机的频率的调节和阀门开度的调节），电动机的启停，阀门的开关以及各个喷枪流量的均分（同样也是流量的调节），储罐的液位、流量和NOx的浓度显示，等等。对于电气控制，脱硝系统主要做成定排放和定流量两种模式，所谓定排放就是通过PID调节模式，将水泥生产线的NOx的浓度调节至指定的排放浓度。定排放模式适用于烧成系统工况波动较大的情况，因为工况波动较小时，定排放模式会使电动机和各个阀门处于频繁的调节状态，使得其使用寿命下降，增加设备的故障率。而定流量模式适用于工况稳定的情况，通过电动机和阀门控制流量一定，脱硝系统较为稳定。

　　同时电气控制要实现连锁，对设备进行保护，如泵的启动，要使泵在启动前，泵的入口阀是打开的，防止泵空转、烧坏。