1存在的問題
淄博魯中水泥有限公司4500t/d生產(chǎn)線自使用SNCR脫硝系統(tǒng)以來，NOx排放值控制在320mg/Nm3（標(biāo)態(tài)，10%O2，以下同）以下時，氨水使用量在0.9t/h左右，2016年山東省規(guī)定水泥廠NOx排放限值為200mg/Nm3，為此氨水使用量達到1.25t/h左右，大量冷風(fēng)和氨水的進入造成系統(tǒng)熱耗增加，熟料生產(chǎn)成本增加較多，因多用氨水造成噸熟料成本上升3元，影響企業(yè)利潤。該公司燒成系統(tǒng)的基本參數(shù)見表1。
2問題分析和方案的確定
結(jié)合同類型企業(yè)的先進管理經(jīng)驗，分析認為能耗高的主要原因是：①系統(tǒng)漏風(fēng)點較多；②用風(fēng)量偏大；③操作的精細化程度偏低。上述三因素造成氨水使用量增加，最終造成能耗升高。通過分析，經(jīng)多方考察，決定采用蒸汽低氨燃燒技術(shù)對該生產(chǎn)線進行技改。
3方案的實施
2017年3月5日錯峰生產(chǎn)停窯，由山東卓昶節(jié)能科技公司采用總承包的方式對該生產(chǎn)線進行了技改，具體方案的實施如下。
3.1窯尾蒸汽催化系統(tǒng)技改
在窯尾余熱發(fā)電蒸汽排污管道處開口，安裝上閘閥，通過管道接入催化劑罐，將反應(yīng)生成的氣體輸入蒸汽控制系統(tǒng)，經(jīng)過環(huán)形管分到錐體4個貧氧燃燒器內(nèi)，窯尾蒸汽噴槍把蒸汽噴射到窯尾錐體內(nèi)適當(dāng)位置，使其與貧氧燃燒器噴入的灼熱煤粉混合。見圖1。
3.2分解爐煤粉燃燒系統(tǒng)技改
把4個貧氧燃燒器安裝在分解爐錐體底部膨脹節(jié)以上位置，2個噴煤槍放在三次風(fēng)管上面的合適位置，煤粉經(jīng)分煤器、輸煤管道進入改造后的4個貧氧燃燒器和2個噴煤槍，噴入分解爐中，見圖2。
3.3C4A、C4B下料管技改
分解爐C4A、C4B的生料通過下料管、分料閥、鎖風(fēng)閥，一股分到三次風(fēng)管上部，一股分到分解爐錐體。在新的無焰燃燒器上方合適的位置安裝新的撒料盒，并連接新的分料管和新安裝的分料閥。將分出的部分生料經(jīng)新制作的分料閥、下料管分支、鎖風(fēng)閥、撒料盒喂入分解爐錐體下部的噴煤槍和水蒸氣噴槍位置的上方合適的位置，見圖3。
3.4三次風(fēng)管技改
為了使低氧還原區(qū)具有充足的反應(yīng)空間，按設(shè)計要求對分解爐三次風(fēng)管進行上移改造，C4A、C4B在三次風(fēng)管上部原下料管整體向上平移。
3.5輸煤管優(yōu)化
為提高尾煤風(fēng)速，拆除舊的主煤管（管道外徑為325mm），更換新的主煤管道（管道外徑為273mm），通過變頻調(diào)速降低尾煤羅茨風(fēng)機的使用風(fēng)量，從而達到節(jié)煤和節(jié)電的目的。
4改造效果及效益分析
改造后熟料產(chǎn)質(zhì)量沒有受到任何影響，在NOx排放濃度控制在200mg/Nm3以下時，改造前使用氨水量1.25t/h，改造后實際NOx排放濃度控制在150mg/Nm3以下，氨水量0.425t/h，降低了0.825t/h，每天節(jié)約氨水19.8t，氨水價格650元/t，窯年運轉(zhuǎn)率為85%，每年可節(jié)約脫硝成本近400萬元。同時因尾煤系統(tǒng)的優(yōu)化，煤耗和電耗也有不同程度的降低，年產(chǎn)生綜合效益約550萬元，熟料生產(chǎn)線改造總投資300萬元左右，車間生產(chǎn)改造前后運行參數(shù)及窯況基本無變化，在不增加運行成本的情況下，當(dāng)年可收回成本，并為公司帶來持續(xù)的經(jīng)濟效益，技改前后運行參數(shù)對比見表2。
5結(jié)束語
采用蒸汽低氨燃燒技術(shù)后，脫硝效率可達到70%以上，熟料產(chǎn)質(zhì)量沒有任何變化。通過調(diào)試對窯系統(tǒng)技術(shù)操作參數(shù)進一步進行了優(yōu)化，操作人員須學(xué)習(xí)領(lǐng)會改造理念，適應(yīng)改造后的精細化操作要求。蒸汽燃燒技術(shù)是一項沒有運行成本的脫硝技術(shù)，也是水泥行業(yè)節(jié)能減排降低NOx的一項技術(shù)創(chuàng)新，在改造的過程中還存在很多問題，還有提高效益的空間，需進一步探討和摸索。
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