钟晓雨：SNCR脱硝工艺在中国水泥行业运用中的五点建议.ppt

sncr脱硝工艺在中国水泥行业运用 的五点建议,钟晓雨 丹麦弗洛微升有限公司北京代表处 2012年11月10日,丹麦弗洛微升有限公司是一家专业的环保工程技术公司，致力于重工业领域氮氧化合物的脱除，能提供完整的scr、sncr脱硝工程解决方案。我们从事火力发电厂、垃圾焚烧电厂、工业锅炉和水泥炉窑sncr及scr脱硝工程总承包和技术支持，同时为大型火力发电厂scr脱硝工程提供技术支持、cfd模拟和物理模型实验及相关设计咨询。 在水泥脱硝领域，丹麦弗洛微升拥有独特的优势。脱硝部门总经理、技术总监claus先生拥有25年的sncr脱硝工艺设计经验，曾经服务于丹麦史密斯公司，为其研发了sncr、scr脱硝工艺，flow.vision对水泥生产工艺的了解，使得flow.vision脱硝技术在保障脱硝效率同时减少运行费用，避免 脱硝系统对水泥生产造成影响。,一、 公司简介,公司简介,2007年，丹麦flow. vision北京代表处成立。 主营业务： scr项目的设计和优化改造； sncr工程总承包和技术支持； 业绩： 火电锅炉scr系统设计 10套，100mw to 1000mw ； 垃圾焚烧炉sncr脱硝工程 14套，225 t/d to 750 t/d； 循环流化床锅炉sncr脱硝工程 41套，75 t/h to 450 t/h； 火电锅炉sncr脱硝工程 4x300mw； 水泥炉窑sncr脱硝工程 9条，1500t/d to 5000 t/d ；,丹麦flow.vision是目前国内脱硝领域 业绩行业分布范围最广、业绩数量最多的公司之一,公司简介,水泥脱硝业绩： 投产： 广西西普南雁1500t/d水泥炉窑sncr脱硝工程（2012.4）； 湖南金山2500t/d生产线sncr脱硝工程（2012.7）； 浙江上峰2500t/d生产线sncr脱硝工程（2012.10）； 浙江云石2500t/d生产线sncr脱硝工程（2012.10）； 在建： 浙江常山5000t/d生产线sncr脱硝工程（2012.11）； 四川峨胜2x5000t/d生产线sncr脱硝工程（2012.11）； 浙江巨泰建材2000t/d生产线sncr脱硝工程（2012.12) ； 河北京兰5000t/d生产线sncr脱硝工程(2012.12) ；,建议一： 排放浓度，脱硝效率及氨逃逸的平衡,三个观点： 1. sncr系统脱硝效率可高达90%，出口氮氧化物浓度可以低于100mg/nm3； 2. sncr系统脱硝效率只能达到40-50%； 3. 氨逃逸要求： scr和sncr/scr氨逃逸控制在2.5mg/nm3以下； sncr氨逃逸控制在8mg/nm3以下；,建议一： 排放浓度，脱硝效率及氨逃逸的平衡,实际的现状： 脱硝率 40%效率是针对火电厂sncr，火电领域是最先运用sncr技术 2006、2007年，阚山电厂2*600mw、利岗电厂2*600mw，35%效率； 莱芜电厂2*300mw,灞桥电厂2*300mw等 ，效率40%或445%效率； 2009至今，工业锅炉和垃圾焚烧sncr脱硝效率6070%； 迄今为止，中国水泥行业有10-20个脱硝项目投运，大多采用sncr技术，脱硝效率40-80%，排放浓度100450mg/nm3。 氨逃逸： 氨逃逸先经过生料磨吸收，达到空预器的逃逸氨浓度更低。 低于10ppm对水泥设备影响极小，可以忽略不计。,建议一： 排放浓度，脱硝效率及氨逃逸的平衡,1. 设计排放浓度为200-300mg/nm3： 国家的排放标准在400-500mg/nm3 ，重点地区可能执行更严格的地方标准。脱硝系统设计需考虑国家标准和地方标准。 采用全自动控制，设定出口氮氧化合物浓度调节氨水喷射量。可保障出口浓度排放同时降低运行成本。 2. 脱硝率60-80%： 脱硝率并不能实时监控，设计时nox初始值的选取必须具有代表性；目前国内泥项目氮氧化物初始浓度为600-1200mg/nm3，达到排放标准（预测新标准300-500mg/nm3）所需的脱硝率约为40-75%。 3. 氨逃逸10ppm ： 太低（如3ppm)技术实现困难；太高对附属设备影响大，运行成本高。,建议二： 安全生产和脱硝效果的平衡,还原剂氨水或尿素。各方对这两种还原剂的态度观点也不一致。 氨水是炸弹，易造成安全事故，运输也不方便； 尿素绝对安全，化学稳定性好，运输方便。 尿素在水泥行业脱硝效率不好，只能达到40%； 尿素脱硝系统的运行成本比氨水系统高很多； 尿素系统的操作不方便。,建议二： 安全生产和脱硝效果的平衡,尿素是固态的，分解过程包括两个工序： 表面水溶液蒸发； 尿素颗粒分解，两个键断裂产生氨基； 氨水溶液在离开喷嘴时已经被高度雾化。 离开喷嘴瞬间完成蒸发过程； 直接产生氨基，参与反应；,尿素适合温度950-1050； 氨水系统适合温度850-950 ；,建议二： 安全生产和脱硝效果的平衡,根据丹麦flow.vision经验，建议： 1. 采用氨水作为还原剂 效率高，60-80%效率有保障。尿素最高效率40%； 利用率高，最高可达50-70%。尿素仅有30%； 运行成本低，氨水比尿素低30-50%。 2. 无需设置尿素/氨水可切换系统 尿素系统相对比较复杂，需设置溶解系统、稀释水系统、 伴热系统。 初期造价高，系统运行维护复杂。 尿素、氨水系统设备几乎不能共用，增加投资成本。,建议二： 安全生产和脱硝效果的平衡,3. 氨水系统需考虑完善的安全设计 模块化设计，出厂前完成组装、调试； 易泄露的位置设置氨气报警仪，如储罐区域、计量控制模块； 选用可靠的仪器、仪表设备； 有条件的企业采用双层不锈钢的设计，采用单层设计的必须要设置围堰；,建议三： 投资成本和运行成本的平衡,近期，水泥脱硝市场出现了以下现象： 合同额，从800万到200万均有； 运行成本。10-20元/吨孰料，7元/吨孰料，3元/吨孰料； 一条5000t/d的生产线，年产150万吨孰料。以7元/吨孰料，sncr系统一 年的运行成本为1050万人民币。 为了占领市场，获得水泥行业脱硝业绩，许多项目投标过程中已开始出现了类似于火电行业中期脱硫低价竞标的趋势 2005年3月，时任国电龙源环保总经理的徐凤刚撰文指出： 当时真正投入运行的脱硫装置不足项目总额的8%，能够正常运行两年的更是屈指可数。在投运的装置中，有的从投运第一天起就没有间断过改进和维修，更有公司饱尝一年施工、两年维修的惨痛教训。,建议三： 投资成本和运行成本的平衡,1. 经丹麦flow.vision测算： 一条5000吨/天sncr系统运行费用（按nox初始浓度700mg/nm3，脱硝效率60%，出口浓度300mg/nm3）约为3元/吨水泥孰料，一年的运行费用约500万左右。其中，氨水的消耗费用占95%以上。 2. 更关注运行成本，而非初次投资成本 3. 选择可靠的工程公司、成熟的脱硝技术 不要重蹈大多数脱硫工程无法正常运行的老路。,平衡点四： 进口技术和自主研发的平衡,关于水泥行业脱硝技术国内市场有以下观点： 1. 国外有超过25年的sncr技术应用经验； 技术非常成熟； 国外部分的脱硝技术基于水泥工艺发展起来，并在国外有广泛应用业绩； 2. 国内拥有自主研发的脱硝技术，在火电、热电领域成熟应用，可以进一步拓展到水泥领域； 国产的设备已经很可靠，采用国产设备货期短、采购容易、投资更低、可缩短工期。 国产设备后期运行维护方便。,建议四： 引进技术和自主研发的平衡,无论引进技术还是自主研发，做好工程是唯一目的,add your,建议四： 技术和设备进口和自主研发的平衡,1. 国外技术需考虑本地化实施的问题 可靠的、符合资质的合作单位和安装单位； 可靠的项目执行团队和售后服务团队； 处理好国外/国内差异点，包括水泥窑工艺、监管要求差异、 还原剂品质差异； 2. 自主研发需有扎实的基本功，不断积累 掌握脱硝技术不能一蹴而就，需要下苦功夫长期积累 3. 建议工期为4个月 设计、采购周期3个月，1个月完成安装和调试 工期小于2个月，是很不合理的,建议四： 引进技术和自主研发的平衡,4. 无论是自主还是引进技术，可靠的、能连续运行的仪器仪表是关键 脱硝系统的关键设备采用进口产品 脱硝装置中的关键设备如：喷嘴、催化剂、各类泵、变送器以及 在线仪表原则上使用高品质的进口设备，确保系统的可靠运行。 -杭州市燃煤电厂（热电）和水泥熟料脱硝工程实施计划 在线仪表均采用高品质的进口设备 ； sncr作为全自动运行系统，其在线仪表的品质直接决定了其是否能长期稳定的运行。 5. 技术协议中约定消耗量/运行成本十分关键 可制定配套的惩罚条款,建议五： lnb， sncr，scr？,国内主流 lnb ； sncr; lnb-sncr联合技术； 无scr业绩；,常见的lnb系统主要包含： 三次风管调整和改造； c4筒下料调整； 煤粉储存、输送系统改造； 分解炉用煤粉燃烧器改造； sncr系统 尿素sncr系统； 氨水sncr系统；,建议五： lnb， sncr，scr？,建议五： lnb， sncr，scr？,1. 尽量避免使用scr技术 技术不成熟，无国内应用经验 催化剂易堵塞、中毒 系统压损大 2. 针对部分项目，可选择性采用lnb技术 达到10-30%脱硝效率，效率太高可能有负面影响 需针对性设计，部分项目可能无明显脱硝效果 3. 面临环保压力，可初期建设sncr工程 满足环保排放要求 待lnb技术成熟、积累经验后，可加设lnb,总结,1. 水泥行业sncr技术，脱硝效率可以达到60-80%，氨逃逸控制在10ppm以内。 2. 水泥sncr系统宜采用氨水作为还原剂，但需设置完善的安全措施。 3. 运行成本作为持续性投入，比投资成本更重要，应该优化设计，节约运行成本。 4. 无论是进口技术还是国产技术，设备配置水平（采用进口在线仪表）、相关考核指标达成是关键。 5. 满足环保排放要求，sncr技术水泥行业脱硝首选，同时针对性的选择结合lnb技术。,总结 丹麦弗洛微升提供的脱硝工艺,业务开展模式： sncr，直接向业主提供epc、ep（设计和供货，由业主或业主指定的工程公司完成安装） 2. sncr、scr和sncr+scr，向工程公司提供技术支持，包括： - 系统设计。包括系统基础设计和详细设计，cfd流场模拟，控制系统 - 核心设备供应。包括计量混合模块，喷射模块，还原剂输