水泥企业主要污染物减排培训资料

1、20142014年年重 中 之 重 基 础 薄 弱生产数据虚工程运行差监管力量弱水泥行业水泥行业NOxNOx减排核算减排核算水泥行业水泥行业原则上采用原则上采用全口径全口径核算核算核算期各州市上报水泥行业生产规模、水泥产量、水泥熟料产量与统计部门公布的数据误差在8%以上的宏观核算宏观核算方法方法本辖区各水泥本辖区各水泥企业企业NOxNOx排放量排放量之和之和宏观方法核算宏观方法核算新增排放量新增排放量新型干法窑新型干法窑立窑立窑项目累加法核项目累加法核算新增削减量算新增削减量结构减排结构减排工程减排工程减排管理减排管理减排水泥行业全口径氮氧化物排放量指核算期本辖区各水泥企业氮氧化物排放量之和。

2、核算期水泥行业氮氧化物减排量为核算期本辖区水泥行业氮氧化物排放量减去上年同期氮氧化物排放量。按照新型干法窑和立窑两种生产工艺进行核算根据水泥熟料产量、治理工程建设和运行情况采用排污系数法分生产线逐一进行核算对严格按照有关规定将在线监测点位设置在烟囱上、监测数据经省级及以上环保部门审核合格的水泥窑，可逐步采用在线监测直接测量法核算氮氧化物排放量水泥新型干法窑氮氧化物产污系数注：原料中钙质原料主要指石灰石、电石渣等；硅铝质原料主要指砂岩、页岩、粘土、粉煤灰、煤矸石等；铁质原料主要指铁矿石、铁矿粉、注：原料中钙质原料主要指石灰石、电石渣等；硅铝质原料主要指砂岩、页岩、粘土、粉煤灰、煤矸石等；铁质原料

3、主要指铁矿石、铁矿粉、硫酸渣等；混合材主要指粉煤灰、粒化高炉矿渣、火山灰质材料等。硫酸渣等；混合材主要指粉煤灰、粒化高炉矿渣、火山灰质材料等。热力型 NOx来源于燃烧空气来源于燃烧空气中中的的N N，与温度以及，与温度以及O O2 2浓度正比增长浓度正比增长燃料型燃料型NOxNOx燃料中含有的氮化合物燃料中含有的氮化合物（焦炭氮焦炭氮Char NChar N、挥发份氮挥发份氮Volatile NVolatile N）在燃烧过程中热分解而又接着氧化而成的，在燃烧过程中热分解而又接着氧化而成的，由挥发成分由挥发成分生成生成的物质的物质（NHNH、HCNHCN）也能起到也能起到NOxNOx还原剂还原

4、剂的作用的作用二、水泥窑炉氮氧化物控制技术二、水泥窑炉氮氧化物控制技术 -主要技术水泥窑炉氮氧化物控制技术水泥窑炉氮氧化物控制技术治理技术1.生产过程控制生产过程控制生产过程控制主要措施：生产过程控制主要措施：改变配料方案，掺用矿化剂以求降低熟料烧成温度和时间，改进熟料易烧性；改变配料方案，掺用矿化剂以求降低熟料烧成温度和时间，改进熟料易烧性；控制水分等控制水分等优化窑和分解炉的燃烧制度；优化窑和分解炉的燃烧制度； 低过剩空气系数（LEA）-燃烧效率？ 空气分级燃烧（OFA） 烟气再循环（FGR） 低 NOx 燃烧器（LNB）协同处置废弃物协同处置废弃物2.废气脱氮控制废气脱氮控制选择性催化还

5、原法选择性催化还原法非选择催化还原法非选择催化还原法二、水泥窑炉氮氧化物控制技术二、水泥窑炉氮氧化物控制技术 -低氮燃烧技术水泥窑炉氮氧化物控制技术水泥窑炉氮氧化物控制技术生产过程控制主要措施生产过程控制主要措施： 低过剩空气系数（低过剩空气系数（LEALEA）-低过量空气燃烧法低过量空气燃烧法, , 就是使燃烧过程就是使燃烧过程尽可能地在接近理论空气量的条件下进行。随着烟气中过量氧的减尽可能地在接近理论空气量的条件下进行。随着烟气中过量氧的减少可以抑制少可以抑制NOxNOx的生成。的生成。缺点缺点: :1.1.由于炉内氧的浓度过低由于炉内氧的浓度过低, , 会使锅炉燃烧效率降低。会使锅炉燃烧

6、效率降低。2.2.引起结皮和腐蚀引起结皮和腐蚀3.3.降低降低NOxNOx排放浓度的幅度较小，通常采用该法只可降低排放浓度的幅度较小，通常采用该法只可降低NOxNOx排放浓度排放浓度的的 10%-15% 10%-15% 生产过程控制主要措施生产过程控制主要措施：空气空气分级燃烧（分级燃烧（OFAOFA）-将空气的加入分阶段进行将空气的加入分阶段进行 第一阶段第一阶段, , 将分解炉的空气量减少到燃烧总空将分解炉的空气量减少到燃烧总空气量的气量的70%-75%,70%-75%,使燃烧先在缺氧的条件下进行。使燃烧先在缺氧的条件下进行。 过量空气系数过量空气系数1,1,降低了燃烧速度和温度水平；降低

7、了燃烧速度和温度水平；燃烧生成的燃烧生成的COCO和燃料和燃料N N分解成中间产物分解成中间产物( (如如HCN HCN 和和 NH3NH3等等) )均可使均可使NOxNOx还原，抑制了还原，抑制了NOxNOx的生成量。的生成量。 第二阶段，将燃烧用空气的剩余部分以二次空第二阶段，将燃烧用空气的剩余部分以二次空气输入，成为富氧燃烧，此时一些中间产物虽然气输入，成为富氧燃烧，此时一些中间产物虽然被氧化为被氧化为 NOxNOx，但因火焰温度低，但因火焰温度低，NOx NOx 生成量不生成量不大，因而总的大，因而总的 NOx NOx 生成量是降低的。生成量是降低的。 采用空气分级燃烧理论上可使采用空

8、气分级燃烧理论上可使NOxNOx排放量排放量降低降低5%5%10%.10%. 缺点缺点: :存在结皮和受热面易腐蚀等问题。存在结皮和受热面易腐蚀等问题。 窑尾烟窑尾烟气气 1=11.2煤煤生生料料三次风三次风水泥窑炉氮氧化物控制技术水泥窑炉氮氧化物控制技术水泥窑炉氮氧化物控制技术水泥窑炉氮氧化物控制技术生产过程控制主要措施：生产过程控制主要措施：烟气再循环（烟气再循环（FGRFGR）用于降低燃烧温度和氧气浓度用于降低燃烧温度和氧气浓度NOxNOx的排放浓度可以降低到的排放浓度可以降低到25%-35%25%-35%烟气再循环法降低烟气再循环法降低NOxNOx排放的效果与燃料品种、烟气再循环率有关

9、排放的效果与燃料品种、烟气再循环率有关烟气再循环率一般控制在烟气再循环率一般控制在10%-20%10%-20%左右。左右。 水泥窑炉氮氧化物控制技术水泥窑炉氮氧化物控制技术生产过程控制主要措施生产过程控制主要措施： 低低 NOx NOx 燃烧器（燃烧器（LNBLNB）-减弱火焰强度，延迟燃料、减弱火焰强度，延迟燃料、空气的混合，在初始空气的混合，在初始燃烧时燃烧时形成富燃料的还原性气氛。形成富燃料的还原性气氛。 分成分成两个燃烧区两个燃烧区第一燃烧区是富燃料缺氧、高温的环境第一燃烧区是富燃料缺氧、高温的环境( (热力型热力型NOxNOx由于由于缺氧而产量大为降低缺氧而产量大为降低, ,同时可循

10、环通入一定比例的废烟气，同时可循环通入一定比例的废烟气，其中的其中的NOxNOx能在第一燃烧区被大量还原。能在第一燃烧区被大量还原。第二燃烧区是富氧缺燃料、氧化的环境，温度较低第二燃烧区是富氧缺燃料、氧化的环境，温度较低, , 还还原性气体不易被氧化成原性气体不易被氧化成NOxNOx。 低氮燃烧技术特点l 装置简单、投资省l 运行费用低l 脱硝效率低：空气分级燃烧技术氮氧化物去除效率10-15%l 设备运行稳定性较差l 不适合高硫煤和石油焦等燃料水泥窑炉氮氧化物控制技术水泥窑炉氮氧化物控制技术选择性非催化还原技术（SNCRSNCR） 技术原理：通过向高温烟气（850-1100850-1100）

11、喷入）喷入还原剂（液氨、氨气和尿素）将烟气中的NOxNOx还原为氮气和水 技术特点：脱硝效率：50-60% 投资费用较合适 还原剂与烟气的混合控制要求较高 二、水泥窑炉氮氧化物控制技术二、水泥窑炉氮氧化物控制技术 -SNCR水泥窑炉氮氧化物控制技术水泥窑炉氮氧化物控制技术选择性非催化还原技术（SNCRSNCR） 安装位置：二、水泥窑炉氮氧化物控制技术二、水泥窑炉氮氧化物控制技术 -SNCR注：a. 分解炉的还原区域，温度为930990，SNCR脱硝最佳温度区域； b. 分解炉上部的出口烟道处，烟气温度为850890； c. 烟室与最后一级旋风预热器之间区域。水泥窑水泥窑SNCR脱硝还原剂喷射点

12、布置图脱硝还原剂喷射点布置图水泥窑炉氮氧化物控制技术水泥窑炉氮氧化物控制技术NOx浓度计脱硝剂SNCRSCR水泥窑低氮氧化物技术分析三、水泥窑炉烟气脱硝示范工程三、水泥窑炉烟气脱硝示范工程 -江山南方水泥2500T/D示范工程三、水泥窑炉烟气脱硝示范工程三、水泥窑炉烟气脱硝示范工程 -江山南方水泥2500T/D示范工程氨水卸载模块三、水泥窑炉烟气脱硝示范工程三、水泥窑炉烟气脱硝示范工程 -江山南方水泥2500T/D示范工程软水输送模块氨水输送模块三、水泥窑炉烟气脱硝示范工程三、水泥窑炉烟气脱硝示范工程 -江山南方水泥2500T/D示范工程混合分配模块控制模块三、水泥窑炉烟气脱硝示范工程三、水泥

13、窑炉烟气脱硝示范工程 -中控DCSDCS 系统DCS数据存储及调阅常用参数吨水泥平均耗煤量：0.14t/t吨水泥熟料消耗量：0.64t/t脱硝工艺温度窗口 SNCR：8501100 氨氮摩尔比： SNCR：0.52.0氨逃逸：SNCR：宜低于10 mg/m3 SNCR系统对炉窑热效率的影响应低于0.5%采用液氨作为还原剂的系统，为确保安全，经稀释风机稀释后喷入喷氨格栅内的混合空气中氨气体积浓度应低于5%；采用尿素为还原剂的，喷入烟道前尿素溶液质量浓度应控制不大于10%。系统可用率：应不小于98%，使用寿命和大修期应与窑炉相匹配。 熟料产熟料产量量水泥水泥总产总产量量（万（万吨）吨）脱硝前脱硝前

14、NOxNOx平平均排放均排放浓度浓度（mg/Nm3mg/Nm3）脱硝后脱硝后NOxNOx平平均排放均排放浓度浓度（mg/Nm3mg/Nm3）核定产核定产污系数污系数（千克（千克/ /吨熟料）吨熟料）低氮低氮改造改造脱硝脱硝效率效率（% %）上报上报脱硝脱硝设施设施效率效率（% %）脱硝剂脱硝剂使用量使用量（吨）（吨）SNCRSNCR运行运行时间时间（% %）上报上报综合综合脱硝脱硝效率效率（% %）核定核定综合综合脱硝脱硝效率效率（% %）100648003201.74615601000905436(31.2）=（C脱硝前- C脱硝后C脱硝前）r=(800-320) 800 0.60=36%R

15、=（A氨水 C氨水- AAO）P M/N=(1000 20% (1-1.67% 4/3) 46/17=529.27吨 R SNCR脱硝设施氮氧化物削减量，吨； A0 氨逃逸量，吨。根据监测的烟气中氨的浓度进行测算，当氨的浓度为3ppm时，氨逃逸量约占液氨消耗量的1.67%； P 液氨纯度，%； M 氮氧化物分子量（取46），g/mol; N 氨分子量（取17），g/mol。 A氨水SNCR脱硝设施氨水消耗量，吨； C氨水氨水浓度，%； = R（ C脱硝前 V烟气流量）109= 529.27（ 800 30 7200 10000）109=31.2%结构调整氮氧化物新增削减量核算方法结构调整氮氧化

16、物新增削减量核算方法v根据上一年环境统计排放量一次性结清；根据上一年环境统计排放量一次性结清；v2015年关停的年关停的水泥窑水泥窑按照实际关停时间，从次月起核算减排量；按照实际关停时间，从次月起核算减排量；v上年环境统计排放量相比上年环境统计排放量相比2010年污普基数或前几年排放量明显偏大的，年污普基数或前几年排放量明显偏大的，且排放量与产品产量逻辑关系明显不合理的，按照且排放量与产品产量逻辑关系明显不合理的，按照2010年污普基数核算削年污普基数核算削减量。减量。v全口径核算直接核算全口径核算直接核算水泥行业水泥行业NOxNOx核算核算参数选取原则及有关说明参数选取原则及有关说明低氮燃烧技术改造的氮氧化物去除率不超过低氮燃烧技术改造的氮氧化物去除率不超过30%，SNCR脱硝设施的脱硝设施的综合脱硝效率不超过综合脱硝效率不超过55%（现场核查如综合脱硝效率大于现场核查如综合脱硝效率大于55%，按实核，按实核算）。算）。对于进行低氮燃烧改造和采用对于进行低氮燃烧改造和采用SNCR脱硝设施的水泥窑，必须保存改脱硝设施的水泥窑，必须保存改造前的在线监测历史数据，依此来核定改造后的氮氧化物去除率。造前的在线监测历史数据，依此来核定改造后的氮氧化物去除率。在核算水泥窑氮氧化物去除率时，治理措施投运前的氮氧化物的排在核算水