SNCR脱硝系统技术改造实践

2021-01-12张滨郎济涵

水泥技术 2020年6期

张滨，郎济涵

我公司建设有两条4 000t/d新型干法水泥熟料生产线，采用了SNCR脱硝系统。该系统于2013年投入使用，投运前生产线氮氧化物排放初始值约800mg/m3，投运后初期排放值可控制到400mg/m3以下，之后又进行了多次改造和优化，氮氧化物浓度最低可稳定控制在130mg/m3左右。但随着山东省对DB37 2373-2018标准的实施，我公司的脱硝系统控制效果难以满足新标准中重点控制区氮氧化物浓度排放限值100mg/m3要求。因此，2019年6月，对2号生产线进行了技术改造，将脱硝系统进行了进一步优化，并于11月对1号生产线也进行了改造。

1 改造方案的制定

我公司根据生产线的实际运行情况，经过深入研究探讨，制定了加强系统密封堵漏和脱硝技改的两条改造主线。

加强系统密封堵漏的主要目的是为了进一步降低系统内的氧含量，系统氧含量越低，污染物的折算率就越高。以污染物实测浓度130mg/m3为例，系统中的氧含量若从8%下降到7%，污染物折算浓度则可减少7～8mg/m3。随着国家排放标准的日益严格，加强系统密封堵漏，提高污染物折算浓度就显得尤为重要。我公司生产线密封点位多、分布广，除了回转窑系统的密封外，原料系统、增湿塔、循环风机等点位的密封也十分重要，密封堵漏工作需多部门配合才能完成。

脱硝技改方面，计划先将原有喷枪更换为加长喷枪，采用“一”字形喷嘴，提高喷枪雾化效果。然后将喷枪安放位置移至C5旋风筒锥部，该部位温度为850℃～1 100℃，可满足脱硝反应的温度要求；另外，该位置至C5上升烟道距离为10m左右，内部烟气流速在3.5m/s，可推算出反应时间约2.9s，可满足脱硝反应的时间要求。考虑到氨逃逸问题，计划在C5旋风筒锥部每列水平均布五杆喷枪，如此可覆盖内筒面积的90%以上，保持氨气与烟气的高接触率，继而满足低氨逃逸的要求。还有，将喷枪至于C5平台上方，以便于维护。

2 改造过程及运行效果

（1）2019年，公司利用夏季错峰停产时间，对2号生产线进行了技改，将原有通往三级平台的氨水管道开口，安装阀门，敷设管道。为保证氨水压力，避免了使用90°弯管，减少不必要压力损耗，喷枪选点避开下料口和观察孔。管道敷设和喷枪安置工作总用时约4d，生产运行稳定后，停运原喷枪，启用新喷枪。2019年2号生产线试验阶段NOx排放浓度趋势见图1，2019年2号生产线试验阶段氨水用量及NOx排放浓度见表1。

图1 2019年2号生产线试验阶段NOx排放浓度趋势

表1 2019年2号生产线试验阶段氨水用量及NOx排放浓度（6月）

技改后系统试运行15d内，在氮氧化物日均排放浓度值波动不大、氨水消耗量有所上升的情况下，氮氧化物排放值基本控制到了100mg/m3以内，但受工况波动影响，偶发性失控依然存在。试运行15d后，将新喷枪切换回原喷枪控制。

（2）根据2号生产线的改造经验，项目组利用11月重污染天气停产时间对1号生产线进行了技改，将喷枪位置略微调整，由原先的每列五杆喷枪水平排列，调整为三杆喷枪位置不变，剩余两杆喷枪每隔一根喷枪，位置上调15～20cm，呈“三低两高”排列；对压缩风进行分级控制，改造风路调整风压。2020年投产后直接启用，效果远优于2号生产线。

2019年1号生产线氨水用量及NOx排放浓度见表2，2020年1号生产线氨水用量及NOx排放浓度见表3。

在2号生产线基础上改造的1号生产线脱硝系统，脱硝效率远优于2号生产线，氨水用量增加幅度较小。经过比对，我们认为除了氨水喷枪位置变动外，1号生产线风压稳定，喷枪的雾化效果更好。