水泥窑煅烧熟料时生成的烟气特性
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水泥窑煅烧熟料时生成的烟气特性

  水泥窑煅烧熟料时生成的烟气特性

  2007年,我国水泥总产量为13.6亿吨,排放氮氧化物157万吨,占全国工业排放总量的15%,已是居火力发电、汽车尾气之后的第三大氮氧化物排放大户。回转窑是新型干法水泥物料烧成的关键技术装备,也是NOx的主要来源。

  煅烧水泥熟料时生成一氧化氮NO的途径主要有四种[1],即第一种热力NOx,它是燃料在水泥窑头1400℃以上燃烧时会产生大量NOx。第二种瞬发NOx,它是有碳氢根存在时,于火焰前端瞬发形成的NOx,一般这种瞬发NO生成量的比例很小。第三种燃料NO,它是由燃料中所含的化学接合氮所产生的。

  例如煤中约含有0.5%~2%的氮(按质量计)。因为燃料中氮原子的接合能较小,所以在水泥窑系统相对较低温的分解炉内产生的燃料NOx较多。第四种生料NOx,它是由窑喂料中含氮的化合物分解后而形成的NOx,例如NH4等。在窑废气中NO2一般仅占NO+NO2总量的5%以下,NO则占总量的95%以上。

  在我国新型干法水泥回转窑上常用的NOx控制技术主要有以下几种:

  一是优化窑和分解炉的燃烧制度。二是改变配料方案,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。三是采用低NOx的燃烧器。四是在窑尾分解炉和管道中的阶段燃烧技术。

  然而,即使把上述四种措施全部采用起来,事实上水泥窑的NOx排放也很难达到400mg/Nm3以下。采用选择性非催化还原(SNCR)脱硝法或选择性催化还原(SCR)脱硝法进一步降低NOx排放的措施是一个非常有效的降低NOx排放的途径。

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