分享

这项技术可以让水泥厂随意控制氮氧化物排放量

2019/03/01 上海万澄环保科技有限公司

以氨水为还原剂,利用德国steag公司PIT智能高效选择性非催化还原脱硝技术(heSNCR)在某水泥厂5000t/d生产线的应用实例。在同样控制标准下,氨水用量减少了30-40%,同时NOx小时均值可以分别平稳地控制在200 mg/Nm3、100 mg/Nm3、50 mg/Nm3以下,达到了水泥行业超低排放的要求。......

  本文介绍了以氨水为还原剂,利用德国steag公司PIT智能高效选择性非催化还原脱硝技术(heSNCR)在某水泥厂5000t/d生产线的应用实例。在同样控制标准下,氨水用量减少了30-40%,同时NOx小时均值可以分别平稳地控制在200 mg/Nm3、100 mg/Nm3、50 mg/Nm3以下,达到了水泥行业超低排放的要求。

  一、智能高效脱硝系统heSNCR介绍

  选择性非催化还原(SNCR)是众所周知的气体脱硝方法。十几年来,它已成功应用于水泥行业。基本工作原理是在合适的温度下将还原剂如氨水注入烟道气流中。还原剂与一氧化氮和二氧化氮反应,生成氮和水。

  许多SNCR系统消耗超过理论最小量的还原剂以实现所需的还原,如果必须保持非常低的NOX排放水平,氨水消耗几乎总是呈指数级增加。此外,这通常会导致较高氨逃逸和气味滋扰。

  简单的SNCR系统运行不理想主要有以下几个原因:

  (1)喷射系统的质量不高;

  (2)安装的喷射器不能很好地覆盖合适的喷射区域;

  (3)还原剂向所有喷射器均匀分配;

  (4)没有充分考虑注入区域的实际气体温度;

  PiT heSNCR 成功的解决了这些问题。 这最终导致了符合要求的二氧化氮限制,显著降低还原剂的消耗量。

  1、PIT-heSNCR喷嘴有效性的评估

  采用机器学习完全数据驱动的方法来分析烧成系统,模拟特定工艺条件对现有SNCR喷枪效率的影响,帮助选择合适的喷嘴和安装位置。使氨水在NOX含量高的区域蒸发、反应。避免不必要的氨逃逸(高效利用氨水)。实现尽可能高的NOX去除率。

  2、PIT-heSNCR预测系统

  预测系统通过分析生产过程数据,建立神经网络与机理模型,该模型能够迅速准确的预测并在线输出预测结果,NOx/NH3含量等。同时预测模型实时智能分析历史数据,实时优化预测模型,保持预测模型持续更新,降低工艺参数变化带来的影响。预测系统可有效克服仪器检测存在的数据缺损和滞后问题,为优化控制提供数据支撑。

  NOx预测

  3、PIT高效非催化脱硝控制系统

  PIT-heSNCR已经安装在德国各地的许多不同工厂中。在中国的海螺集团白马山水泥厂,西南水泥的四川国大水泥、四川国胜水泥也得到了很好的应用,NOX可以分别控制在200 mg/Nm3、100 mg/Nm3、50mg/Nm3 以下稳定运行,NOX排放量减少60-90%。

  系统设计

  不同工况各喷枪的效率曲线,实时工况喷头效率优选

  PIT投入前后对比

  4、PIT高效非催化脱硝喷嘴

  非催化反应中,还原剂被喷入具备最佳温度窗口的区域。温度过高或过低会生成额外的NOx或造成氨逃逸。两种情况都会降低效率。除了最佳温度,其他参数如雾滴直径和速度也很重要。只有采用恰当的喷嘴和合适的控制原则,雾滴才能达到足够的穿透深度,并保证还原剂在烟气中的最佳分布。

  本方案选用的双流体气力雾化喷嘴,采用了特殊设计的内混合室。根据拉瓦尔原理,将气液混合物加速至超声速,同时产生极细小的雾滴,并具有较宽的调节比。气/液比对雾滴尺寸具有重大影响,可根据现场工况,将雾滴尺寸调节至特定需求。对于不同的液体喷射量,可以相应地改变雾滴大小。通过在喷枪上加装保护管和气体保护套,可保护喷嘴免受高温和腐蚀影响。尤其是在间断运行的状态下,喷嘴不会堵塞,具有 100%的运行可靠性。

  5、控制单元(控制还原剂和雾化空气)

  系统高效运行离不开高品质的精密监测仪器和执行器。秉承德国一贯严谨、精湛的制造工艺,本系统集成了高安全性、高可靠性、高精度德国原产的测量仪器和控制阀门,所有部件都集成成一个整体,便于现场安装和维护。

  二、智能高效脱硝系统heSNCR的应用情况

  1、A厂5000t/d生产线智能高效脱硝系统应用情况

  A厂5000t/d生产线高效SNCR脱硝系统运行后进行了为期六天的测试,测试期间生料喂料量在370-385t/h,熟料KH控制在0.891-0.897之间,SM在2.4-2.47,IM在1.34-1.42,配料较为稳定。

  高效SNCR脱硝系统喷枪布置情况如下:

  测试期间,NOx浓度指标分别按200mg/Nm3、100 mg/Nm3、50 mg/Nm3三个指标进行控制。

  三种不同控制指标情况下,氨水用量情况如下:

  (1)NOx控制在200mg/Nm3时,氨水实际用量为742L/h;

  (2)NOx控制在100mg/Nm3时,氨水实际用量为1169L/h;

  (3)NOx控制在50mg/Nm3时,氨水实际用量为1356L/h;

  通过6天的测试情况可以看出,高效SNCR可以将NOx控制在50mg/Nm3,操作更为简便。高效SNCR系统可实现精细化操作,操作简洁,只需要输入NOx控制目标,即可自动进行调节,无需人为的干扰,减小操作压力。

  2、B厂5000t/d生产线智能高效脱硝系统应用情况

  原脱硝系统与PIT智能优化SNCR系统(heSNCR)的对比

  深蓝:烟囱的NOX恒定

  橙色:关闭老SNCR

  浅蓝:打开为heSNCR,氨水消耗明显减少

  heSNCR跟随工艺波动

  图表显示四对喷枪的氨水分配。分配不是固定的,每对喷枪的分配差异取决于熟料的工艺状态。

  三、小结

  氨水消耗量的降低,得益于系统内自带的模型预测控制和机器学习分析软件,通过采集水泥窑系统运行中的各种数据,提前预判NOx生成区域和产生量,再通过分配装置上的各种高精度阀门仪表和喷枪,实现精准雾化喷氨。随着系统的运行,收集数据的增多,系统自动分析数据后,实时调整各喷枪的效率曲线,自动实现实时工况喷头效率优选,进一步降低氨水用量。

(责任编辑:王琲建)

您可能感兴趣的文章

中国火电污染物排放量大幅下降

结果显示,尽管中国发电量持续增长,但2017年所有类型火电机组的二氧化硫、氮氧化物和烟尘排放量较2014年均大幅下降,降幅分别为65%、60%和72%,即从221万吨、311万吨和52万吨分别下降到77万吨、126万吨和14万吨。团队表示,这主要受益于执行严格的排放监控体系和有效的经济激励机制、实施核心超低排放技术的推广与升级。

2019-10-09 大气污染

光催化降解氮氧化物技术有望实现“本土化”

受环保公司委托,中国环境科学院大气环境研究所课题组对以二氧化钛作为道路铺装辅料在河北三河市燕郊实际道路上使用情况进行跟踪监测。对比数据显示,使用后环境空气中的二氧化氮浓度有明显下降。

2019-09-29 氮氧化物 环保

四川广安水泥企业加快推进超低排放改造

四川省广安市加快推进水泥行业烟气超低排放改造,投入大幅增加,改造步入快车道。

2019-09-28 四川省 超低排放
微信关注

文章来源:上海万澄环保科技有限公司 ,如若转载,请注明出处:http://www.ccement.com/

  • 550+个水泥品牌
  • 31个省市159个地级市
  • 8000+家建筑施工企业正在使用
  • 15年的数据积累
时间 地区 均价
2019-10-14

新疆维吾尔自治区

¥459.36
2019-10-14

宁夏回族自治区

¥314.20
2019-10-14

青海省

¥383.21
2019-10-14

甘肃省

¥371.56
2019-10-14

陕西省

¥457.46
2019-10-14

西藏自治区

¥649.29
2019-10-14

云南省

¥367.66
2019-10-14

贵州省

¥325.07
2019-10-14

四川省

¥500.76
2019-10-14

重庆市

¥449.24
2019-10-14

海南省

¥492.76
2019-10-14

广西壮族自治区

¥423.09
2019-10-14

广东省

¥482.44
2019-10-14

湖南省

¥446.57
2019-10-14

湖北省

¥476.60
2019-10-14

河南省

¥512.22
2019-10-14

山东省

¥474.57
2019-10-14

江西省

¥515.39
2019-10-14

福建省

¥444.26
2019-10-14

安徽省

¥463.40
2019-10-14

浙江省

¥511.57
2019-10-14

江苏省

¥477.64
2019-10-14

上海市

¥501.00
2019-10-14

黑龙江省

¥369.52
2019-10-14

吉林省

¥386.44
2019-10-14

辽宁省

¥322.59
2019-10-14

内蒙古自治区

¥311.22
2019-10-14

山西省

¥382.15
2019-10-14

河北省

¥433.63
2019-10-14

天津市

¥455.5
2019-10-14

北京市

¥495.56

联系我们

会员咨询:400-8888-870

24小时热线:0571-85999833

杭州总部:0571-85300321

商务合作:0571-85871612

北京信息总部:18969091792

微信服务

水泥网

水泥观察

水泥价格

水泥技术

©1997-2019 水泥网版权所有| 法律顾问:哲鼎律师事务所
2019-10-15 11:44:07