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内蒙古脱硝设备面对各行业环保治理标准日趋严苛的趋势

2020-03-11 15:06:33

内蒙古脱硝设备面对各行业环保治理标准日趋严苛的趋势,各大氧化铝企业陆续将氢氧化铝焙烧炉烟气治理项目提上日程。环境治理改造投资较大,为确保国家继续提高排放标准时无须再次进行改造升级,各大氧化铝企业纷纷将排放标准提高到超低排放的水平,即粉尘排放小于5mg/Nm3、氮氧化物排放小于50mg/Nm3。在此背景下,氢氧化铝焙烧炉“低氮燃烧+ 选择性非催化还原(SNCR)+ 选择性催化还原(SCR)”复合脱硝技术应运而生,并得到了快速的推广和应用。

1 脱硝技术概述

根据氢氧化铝焙烧炉的生产工艺过程和特点,为达到氮氧化物超净排放的目标,同时考虑到脱硝技术方案的低成本、安全、节能、稳定等因素,提出了在生产过程中对氮氧化物进行治理的技术路线,同时分两段对已生成的氮氧化物进行还原,一段是选择性非催化还原技术(SNCR),二段是选择性催化还原技术(SCR),还原剂采用尿素。

2 低氮燃烧技术

氮氧化物的形成机理分为热力型、燃料型和快速型三种。内蒙古脱硝设备对焙烧炉生产过程进行了Fluent 流体仿真模拟。结果表明,氢氧化铝焙烧炉在燃料燃烧过程中生成的氮氧化物为热力型和燃料型,其中又以热力型占主导影响。研究表明,只有温度高于1500℃时,热力型氮氧化物的生成反应才明显起来,且生成速度与氧分子浓度的0.5 次方成正比,并随温度的上升总得反应速度增大。低氮燃烧技术主要包括燃烧优化、空气分级、氢氧化铝均匀布料等技术。

2.1 燃烧优化

采用分散燃烧技术降低火焰燃烧温度。更换原有直喷式喷嘴,采用分散火焰烧嘴。改造前火焰主要集中于窑炉中部,致使燃烧区局部温度高,氮氧化物生成量大。

2.2 空气分级

主要是在C01 至P04 连接管引出部分高温空气接至P04,减小进入P04 燃烧室部分的空气量,降低该区域的空气过量系数,从而降低高温区的氧含量,使燃烧室处在贫氧还原气氛下,抑制氮氧化物的生成。

2.3 氢氧化铝均匀布料

主要为P02 下料优化,P02 下料管由原来的单点下料,改为两点下料。内蒙古脱硝设备改造后湿氢氧化铝与热烟气能够快速充分接触,加快反应速率,以达到降低焙烧温度和减少局部过热现象,可以有效抑制一部分氮氧化物的生成。

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