目前用于水泥回轉(zhuǎn)窯NOx排放的控制技術(shù)大多采用選擇性非催化還原技術(shù)SNCR，但SNCR技術(shù)脫氮效率低日常投入費用太高給水泥生產(chǎn)增加了較重的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。本文介紹了水泥窯煙氣脫硝窯頭燒成和窯尾燒成系統(tǒng)改造的技術(shù)原理和技術(shù)方案探討了采用窯頭低氮煤粉燃燒技術(shù)可實現(xiàn)降低回轉(zhuǎn)窯內(nèi)熱力型NOx生產(chǎn)量。下面先來了解下水泥窯煙氣脫硝燒成系統(tǒng)技術(shù)原理。

1窯頭低氮煤粉燃燒技術(shù)原理：

窯頭燒成系統(tǒng)采用低氮燃燒控制技術(shù)通過控制窯頭燃燒器火焰的高溫動態(tài)時間減少氮氣和氧氣在高溫區(qū)的反應(yīng)時間。從NOx的反應(yīng)時間反應(yīng)溫度反應(yīng)介質(zhì)上控制回轉(zhuǎn)窯內(nèi)NOx的生成量。

窯頭燒成系統(tǒng)采用一次風(fēng)量小于6%低氮節(jié)能燃燒器可保證煤粉充分燃燒的情況下有效減少多余一次風(fēng)進(jìn)入窯內(nèi)有利于加快煤粉著火速度較少的一次風(fēng)用量不但可以降低煤耗和電耗而且可以降低燃燒器高風(fēng)速與窯內(nèi)低風(fēng)速速度差所造成的大量空氣聚集而形成的峰值溫度減少回轉(zhuǎn)窯內(nèi)熱力型NOx的生成量。

2窯尾分解爐高強還原燃燒控制技術(shù)原理：

窯尾燒成系統(tǒng)采用分解爐高強還原燃燒控制技術(shù)和窯頭窯尾用煤量優(yōu)化控制技術(shù)使煤粉在分解爐內(nèi)全部分解形成大量的CO、CHi、H2、HCN和固定碳等還原劑將窯內(nèi)產(chǎn)生的熱力型NOx強力還原成N2。從而大幅度減少窯尾煙氣的NOx含量達(dá)到脫硝的目的。

水泥窯煙氣脫硝燒成系統(tǒng)技術(shù)方案：

1窯頭低氮煤粉燃燒技術(shù)方案

（1）窯頭燃燒器采用一次風(fēng)量小于6%的低氮節(jié)能燃燒器采用低氮煤粉燃燒控制技術(shù)降低回轉(zhuǎn)窯內(nèi)熱力型NOx生成量。如圖1所示：

（2）優(yōu)化窯頭煤粉輸送系統(tǒng)提高窯頭煤粉輸送的氣固比降低窯頭煤粉輸送的風(fēng)量降低燃燒型NOx的生成量。

（3）控制窯頭燃燒器火焰的高溫動態(tài)時間減少氮氣和氧氣在高溫區(qū)的反應(yīng)時間。從NOx的反應(yīng)時間反應(yīng)溫度反應(yīng)介質(zhì)上控制回轉(zhuǎn)窯內(nèi)NOx的生成量。

2分解爐高強還原燃燒控制技術(shù)方案

（1）窯尾煤粉燃燒系統(tǒng)技術(shù)方案：

優(yōu)化窯尾煤粉輸送系統(tǒng)提高窯尾煤粉輸送的氣固比，降低窯尾煤粉輸送的風(fēng)量。

采用高性能強旋流擴散型窯尾煤粉燃燒器優(yōu)化窯尾燃燒器的安裝位置使擴散的煤粉以一定速度旋流進(jìn)入強力還原區(qū)提高煤粉的分解效果以產(chǎn)生多的還原氣氛。

（2）三次風(fēng)管技術(shù)方案：

窯尾脫硝燒成系統(tǒng)在分解爐形成的強力還原區(qū)是有三次風(fēng)管與窯尾煙室縮口之間的位置形成的因此對于三次風(fēng)管的位置有一定的要求三次風(fēng)管的位置在分解爐形成強力還原區(qū)的上部。

（3）四級下料管技術(shù)方案：

窯尾脫硝燒成系統(tǒng)需對四級旋風(fēng)筒下料管在分解爐下料點的位置需要進(jìn)行優(yōu)化四級旋風(fēng)筒下料管對分解爐下料點位于三次風(fēng)管之上高于三次風(fēng)管0.5米以上將每列單管下料更改為雙管下料每單列增加一套分料閥、翻板閥、撒料箱及相應(yīng)的下料管延長。其目的是將相對低溫物料下移吸收還原區(qū)高溫凝聚窯氣中析出的堿硫等有害成分防止結(jié)皮的發(fā)生。

采用窯尾分解爐高強還原燃燒控制技術(shù)可實現(xiàn)將回轉(zhuǎn)窯內(nèi)熱力型NOx高強還原大大降低了NOx生產(chǎn)量，結(jié)合實踐應(yīng)用驗證了采用窯頭低氮煤粉燃燒技術(shù)和分解爐高強還原燃燒控制技術(shù)可實現(xiàn)脫硝效率60%以上大大降低了NOx排放濃度和排放總量降低了氨水用量和脫硝成本。