低氮燃烧及脱硝等减排技术知识讲解
一、脱氮技术原理：
水泥熟料生产线上氮氧化物生产示意图
分级燃烧脱氮的基本原理是在烟室和分解炉之间建立还原燃烧区，将原分解炉用煤的一部分均布到该区域内，使其缺氧燃烧以便产生CO、CH4、H2、HCN 和固定碳等还原剂。

这些还原剂与窑尾烟气中的NOx发生反应，将NOx还原成N2等无污染的惰性气体。

此外，煤粉在缺氧条件下燃烧也抑制了自身燃料型NOx产生，从而实现水泥生产过程中的NOx减排。

其主要反应如下：
2CO +2 NO →N2+ 2CO2
NH+NH →N2+H2
2H2+2NO →N2+2H2O
二、技改简介：
1、该技术是对现有分解炉及燃烧方式进行改造，使煤
粉在分解炉内分级燃烧，在分解炉锥部形成还原区，将窑内产生的NOx还原为N2，并抑制分解炉内NOx的生成。

根据池州海螺3#天津院设计的TDF分解炉结构，技改方案采用川崎公司窑尾新型燃烧器，并在分解炉锥部新增两个喂煤点，最大限度形成还原区，提高脱氮效率。

改造整体示意图
2、窑尾缩口由圆形改成方形，高度改为1600mm,并设置跳台，防止分解炉塌料现象发生，通过在分解炉锥部增设喷煤点，在分解炉锥部形成还原区。

改造前锥部改造后锥部
3、对窑尾烟室入炉烟气进行整流，将上升烟道改造成方形，同时，将上升烟道的直段延长，使窑内烟气入炉流场稳定，降低入炉风速。

其次在分解炉锥部设计脱氮还原区，将分解炉煤粉分4点、上下2层喂入，增加了燃烧空间。

在保证煤粉充分燃烧的同时，适当增加分解炉锥部的煤粉喂入比例，保证缺氧燃烧产生的还原气氛，从而在分解炉锥部区域形成一个“还原区”，部分生成的氮氧化物在该区域被还原分解，降低系统氮氧化物浓度。

改造前窑尾燃烧器
改造后窑尾燃烧器
三、SNCR脱硝技术基本原理
SNCR选择性非催化还原是指无催化剂的作用下，在适合脱硝反应的“温度窗口”内喷入含有NHx基的还原剂将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水。

该项目技术采用炉内喷氨水（浓度20-25%）作为还原剂还原分解炉内烟气中的NOx。

还原剂只和烟气中的NOx反应，一般不与氧反应，该技术不采用催化剂，所以这种方法被称为选择性非催化还原法（SNCR）。

由于该工艺不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂。

还原剂喷入炉膛温度为850～970℃的区域，停留时间为1～2s，。

还原剂根据如下反应公式进行的反应。

4NH3 + 4NO + O2→4N2 + 6H2O
8NH3 + 6NO2→7N2 + 12H2O
此项目技术取决于：
1、喷嘴位置的确定，主要考虑炉内部的气体温度,氨水还原NOx 反应的适宜温度为850℃～970℃，喷嘴的位置选择是否合适，直接决定了SNCR的脱硝效率的高低。

2、氨水溶液的雾化要求，氨水溶液喷入到窑炉后，要求氨水与NOx 必须在很短的时间内完成反应,雾化效果不好氨水就会流动到较低的温度区域,明显降低氨水还原NOx的反应程度。

3、喷嘴的结构和材质，喷嘴的质量是氨水添加设备的技术关键,喷嘴的结构设计应该首先保证使氨水溶液具有良好的雾化效果,其次应考虑喷嘴本身处于高温部位,应具有良好的耐热性能,不易烧损。

SNCR系统流程图
此套SNCR系统中包含以下四个系统组成：
1、氨水存储系统:主要设备有氨水溶液储罐和卸料泵等，用于把槽罐车上氨水卸载到氨水存储罐内，供SNCR系统使
用。

氨水储罐
氨水卸料泵氨水输送泵
2、氨水输送系统：主要设备是输送泵、管道及阀门等，是用来输送还原剂氨水到计量分配模块，输送泵一用一备。

3、喷射系统：主要设备有喷射器、喷射模块（包括调节阀、流量阀、压力传感器）等。

在计量分配模块里，形成还原剂均匀分配，并从不同的位置向喷枪供应，喷射所要求还原剂的流量，而且每支喷枪安装了用于调节压缩空气压力的调压阀，用来调节每支喷枪的空气压力，以达到喷枪的最佳雾化效果
氨水喷枪
出分配器氨水管道布置
分解炉氨水管道布置
4、电气及控制系统：主要设备有PLC控制柜、低压配
电装置等，由上海川仪工程技术有限公司自主研发出来的控制系统，主要用于氨卸载过程和SNCR系统运行时氨水流量的自动控制过程。

氨水计量分配器
电力室PLC控制柜
控制柜触摸显示屏
以上四个系统，氨水存储罐、氨卸载泵、输送泵放置在氨区，计量分配器和喷射系统放置在预热器分解炉喷射点处楼层，控制柜放置在窑尾电力室内。