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目前用于水泥回轉(zhuǎn)窯NOx排放的控制技術(shù)大多采用選擇性非催化還原技術(shù)SNCR，但SNCR技術(shù)脫氮效率低日常投入費用太高給水泥生產(chǎn)增加了較重的經(jīng)濟負擔(dān)。本文介紹了水泥窯煙氣脫硝窯頭燒成和窯尾燒成系統(tǒng)改造的技術(shù)原理和技術(shù)方案探討了采用窯頭低氮煤粉燃燒技術(shù)可實現(xiàn)降低回轉(zhuǎn)窯內(nèi)熱力型NOx生產(chǎn)量。下面先來了解下水泥窯煙氣脫硝燒成系統(tǒng)技術(shù)原理。

1窯頭低氮煤粉燃燒技術(shù)原理：

窯頭燒成系統(tǒng)采用低氮燃燒控制技術(shù)通過控制窯頭燃燒器火焰的高溫動態(tài)時間減少氮氣和氧氣在高溫區(qū)的反應(yīng)時間。從NOx的反應(yīng)時間反應(yīng)溫度反應(yīng)介質(zhì)上控制回轉(zhuǎn)窯內(nèi)NOx的生成量。

窯頭燒成系統(tǒng)采用一次風(fēng)量小于6%低氮節(jié)能燃燒器可保證煤粉充分燃燒的情況下有效減少多余一次風(fēng)進入窯內(nèi)有利于加快煤粉著火速度較少的一次風(fēng)用量不但可以降低煤耗和電耗而且可以降低燃燒器高風(fēng)速與窯內(nèi)低風(fēng)速速度差所造成的大量空氣聚集而形成的峰值溫度減少回轉(zhuǎn)窯內(nèi)熱力型NOx的生成量。

2窯尾分解爐高強還原燃燒控制技術(shù)原理：

窯尾燒成系統(tǒng)采用分解爐高強還原燃燒控制技術(shù)和窯頭窯尾用煤量優(yōu)化控制技術(shù)使煤粉在分解爐內(nèi)全部分解形成大量的CO、CHi、H2、HCN和固定碳等還原劑將窯內(nèi)產(chǎn)生的熱力型NOx強力還原成N2。從而大幅度減少窯尾煙氣的NOx含量達到脫硝的目的。

水泥窯煙氣脫硝燒成系統(tǒng)技術(shù)方案：

1窯頭低氮煤粉燃燒技術(shù)方案

（1）窯頭燃燒器采用一次風(fēng)量小于6%的低氮節(jié)能燃燒器采用低氮煤粉燃燒控制技術(shù)降低回轉(zhuǎn)窯內(nèi)熱力型NOx生成量。如圖1所示：

（2）優(yōu)化窯頭煤粉輸送系統(tǒng)提高窯頭煤粉輸送的氣固比降低窯頭煤粉輸送的風(fēng)量降低燃燒型NOx的生成量。

（3）控制窯頭燃燒器火焰的高溫動態(tài)時間減少氮氣和氧氣在高溫區(qū)的反應(yīng)時間。從NOx的反應(yīng)時間反應(yīng)溫度反應(yīng)介質(zhì)上控制回轉(zhuǎn)窯內(nèi)NOx的生成量。

2分解爐高強還原燃燒控制技術(shù)方案

（1）窯尾煤粉燃燒系統(tǒng)技術(shù)方案：

優(yōu)化窯尾煤粉輸送系統(tǒng)提高窯尾煤粉輸送的氣固比，降低窯尾煤粉輸送的風(fēng)量。

采用高性能強旋流擴散型窯尾煤粉燃燒器優(yōu)化窯尾燃燒器的安裝位置使擴散的煤粉以一定速度旋流進入強力還原區(qū)提高煤粉的分解效果以產(chǎn)生多的還原氣氛。

（2）三次風(fēng)管技術(shù)方案：

窯尾脫硝燒成系統(tǒng)在分解爐形成的強力還原區(qū)是有三次風(fēng)管與窯尾煙室縮口之間的位置形成的因此對于三次風(fēng)管的位置有一定的要求三次風(fēng)管的位置在分解爐形成強力還原區(qū)的上部。

（3）四級下料管技術(shù)方案：

窯尾脫硝燒成系統(tǒng)需對四級旋風(fēng)筒下料管在分解爐下料點的位置需要進行優(yōu)化四級旋風(fēng)筒下料管對分解爐下料點位于三次風(fēng)管之上高于三次風(fēng)管0.5米以上將每列單管下料更改為雙管下料每單列增加一套分料閥、翻板閥、撒料箱及相應(yīng)的下料管延長。其目的是將相對低溫物料下移吸收還原區(qū)高溫凝聚窯氣中析出的堿硫等有害成分防止結(jié)皮的發(fā)生。

采用窯尾分解爐高強還原燃燒控制技術(shù)可實現(xiàn)將回轉(zhuǎn)窯內(nèi)熱力型NOx高強還原大大降低了NOx生產(chǎn)量，結(jié)合實踐應(yīng)用驗證了采用窯頭低氮煤粉燃燒技術(shù)和分解爐高強還原燃燒控制技術(shù)可實現(xiàn)脫硝效率60%以上大大降低了NOx排放濃度和排放總量降低了氨水用量和脫硝成本。