現(xiàn)有SNCR脫硝工藝流程簡(jiǎn)介伊犁青松南崗建材有限責(zé)任公司的伊犁水泥廠擁有一條2500t/d熟料生產(chǎn)線，主要設(shè)備為Φ4m×60m回轉(zhuǎn)窯，帶單系列五級(jí)低壓損旋風(fēng)預(yù)熱器和 HFC分解爐組成，分解爐直徑為 Φ6000mm，生產(chǎn)線帶有低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)， 裝機(jī)容量為6MW。其預(yù)分解爐C1筒出口煙氣量最大2.6×105Nm3/h，溫度在350～400℃，煙氣中NOx濃度為800mg/Nm3左右。為滿足窯爐煙氣NOx的達(dá)標(biāo)排放，公司于2013年投資建成SNCR系統(tǒng)，系統(tǒng)采用濃度25%的氨水作為還原劑。其工藝流程為氨水儲(chǔ)罐中濃度25%的氨水經(jīng)水稀釋混合、計(jì)量后，由噴槍高壓噴入分解爐，其中的NH3與煙氣中的 NOx發(fā)生還原反應(yīng)生成N2和H2O排放。脫硝系統(tǒng)主要設(shè)備按模塊化進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要包括氨水卸載模塊、氨水儲(chǔ)罐模塊、氨水輸送模塊、軟水儲(chǔ)罐模塊、軟水輸送模塊、PLC集中控制模塊、壓縮空氣分配模塊、氨噴射模塊、氨逃逸檢測(cè)模塊等。但在運(yùn)行初期由于實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和管理方面的原因，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定，出現(xiàn)NOx排放濃度和氨水消耗量超標(biāo)等問(wèn)題。
公司在對(duì)設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步檢修和優(yōu)化的基礎(chǔ)上，也組織技術(shù)力量對(duì)SNCR系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)做進(jìn)一步的優(yōu)化，分析各因素對(duì)脫硝率的影響，使SNCR系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。
2試驗(yàn)方法及結(jié)果討論
2.1分析檢測(cè)方法
優(yōu)化試驗(yàn)主要在現(xiàn)有的建成設(shè)備上進(jìn)行，主要考察氨氮摩爾比、氨水濃度、噴氨高度、噴氨角度、噴氨壓力等因素。NOx濃度采用煙氣在線檢測(cè)儀測(cè)定，以煙氣中的NOx去除率來(lái)表征優(yōu)化脫硝效果。NOx去除率的計(jì)算公式如下：
2.2氨氮摩爾比對(duì)NOx去除率的影響
在氨水濃度為 13.0%，噴射高度為8m，噴射角度為60°，噴射壓力為0.4MPa，噴射速率為40m/s的條件下，n(NH3):n(NOx)對(duì) NOx去除率的影響見圖 1。
由圖1可見，NOx去除率隨氨氮摩爾比即n(NH3):n(NOx)的增加而逐漸提高，這是因?yàn)殡Sn(NH3):n(NOx)的增加，將有更多的NH3可以與煙氣中的NOx反應(yīng)，促使更多的NOx轉(zhuǎn)化為N2和H2O。當(dāng)n(NH3):n(NOx)小于1.4時(shí)，NOx去除率提高的速度較快;當(dāng)n(NH3):n(NOx)等于1.4時(shí)，NOx去除率達(dá)到90%以上。繼續(xù)增加n(NH3):n(NOx)至大于1.4時(shí)，NOx去除率增加緩慢，這是因?yàn)榇藭r(shí)煙氣中大部分NOx已被還原，再增加NH3的量，對(duì)去除率影響不大。故綜合考慮成本因素與去除率的平衡，n(NH3):n(NOx)為1.2左右比較合適。
2.3氨水濃度對(duì)NOx去除率的影響
在n(NH3):n(NOx)為 1.2，噴射高度為8m，噴射角度為60°，噴射壓力為0.4MPa，噴射速率為40m/s的條件下，稀釋后氨水質(zhì)量百分比濃度對(duì)NOx 去除率的影響見圖 2。
由圖2可見，NOx去除率隨氨水濃度的降低而提高。其原因?yàn)樵诒３謓(NH3):n(NOx)一定時(shí)，氨水濃度越低，則噴入的氨水體積越大，同時(shí)需要的霧化空氣量也越多，使氨水與煙氣有更加充分地接觸，提高了二者混合的均勻度，使得NH3與NOx的反應(yīng)更加充分，提高了NOx去除率。但NH3與NOx的反應(yīng)對(duì)溫度較敏感，同時(shí)原料的分解也需要較高的溫度，氨水濃度越小，則噴入預(yù)分解爐的水分越多，這會(huì)降低預(yù)分解爐內(nèi)的溫度。故在保證NOx去除率達(dá)到80%的基礎(chǔ)上，選擇氨水的濃度在13%～14%較為合適。
