回转窑窑尾烟气超低排放工艺探讨

回转窑窑尾烟气超低排放工艺探讨回转窑窑尾烟气超低排放工艺探讨摘要：摘要：介绍了一种回转窑窑尾烟气除尘及脱硫脱硝的超低排放环保工艺,详细介绍了该工艺的设计参数及特点,为耐火材料行业的烟气脱硫脱硝超低排放提供了一种有效的达标排放环保技术。1概述概述随着国内环保要求的提高，对耐火行业烟气中颗粒物、SO2和NOx排放的控制力度逐渐加大，尤其国家生态环境部在2019年4月28日发布的《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》中对于有组织排放控制指标规定“颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度小时均值原则上分别不高于10、50、200mg/Nm3”。另外，国内对于耐火行业超低排放最严省级标准是《河北省钢铁工业大气污染物超低排放标准》DB13/2169-2018，其中对于SO2和NOx排放值进行了明确规定，并给出了实施限期。因此必须对回转窑窑尾烟气中颗粒物、SO2和NOx的重大污染源进行治理。将上述国家和地方环保标准进行综合后，国内回转窑窑尾烟气超低排放限值如表1所列。这一限值是现阶段技术能够达到的超低排放最严值。如果对国内现有回转窑窑尾烟气治理系统进行超低排放改造，该限值也可以作为参考。2回转窑窑尾烟气处理的设计思路回转窑窑尾烟气处理的设计思路煤中含硫量高，在燃烧过程中不可避免的产生SO2等酸性气体，但是考虑到运输成本和运行成本等原因，目前在建和正在生产的石灰石及白云石回转窑生产中仍然采用“烟煤”作为主要的煅烧燃料。本文仍按照烟煤作为煅烧燃料这一最不利情况，以某钢铁联合企业中的耐材厂为例，对回转窑窑尾烟气除尘及脱硫脱硝设计进行说明。若采用天然气作为燃料，经实测SO2可以达到超低排放，将本工艺的脱硫工段去掉即可。2.1回转窑煅烧工艺流程简述回转窑煅烧工艺流程简述某耐火厂选用焙烧设备为JNH-800型Φ4.3m×62m回转窑2座，单窑生产能力为800t/d，年产量52.8万t，如图1所示。石灰石送入竖式预热器顶部料仓后，由溜料管将石灰石分布到竖式预热器内。从窑尾来的高温热烟气(最高可达约1100℃)进入到竖式预热器后，直接穿过料层与石灰石进行热交换。被预热的物料约有30%左右的石灰石被分解。预热后的石灰石由液压推头推动，经转运溜槽进入回转窑内，在回转窑内进一步煅烧分解为氧化钙等产品。换热后的高温热烟气降低到230～250℃左右。耐火厂采用烟煤为燃料，其质量指标:水分War≤10%，低位热值QDW≥23000kJ/kg(应用基)，挥发分25%～30%，灰分Ad≤12%，Sd≤0.6%，固定碳≥55%，灰分熔点≥1250℃，烟煤原料粒度<25mm。烟煤燃烧产生的窑尾烟气经热交换后，进入脱硫、除尘、脱硝等设备进行净化后达标排放。2.2回转窑窑尾烟气组分回转窑窑尾烟气组分窑尾烟气中的污染物主要由SO2、NOx及粉尘颗粒物组成，正常生产时回转窑窑尾烟气参数如表2所列。2.3回转窑窑尾烟气处理的工艺确定回转窑窑尾烟气处理的工艺确定从表2可以看出该厂颗粒物、NOx、SO2严重超标，必须进行脱硫脱硝及颗粒物的治理。综合多方面考虑，推荐该厂选用“NaHCO3(SDS)干法脱硫+除尘+中低温SCR脱硝”工艺路线。3“NaHCO3(SDS)干法脱硫干法脱硫+除尘除尘+中低温中低温SCR脱硝脱硝”工艺路线工艺路线在本工艺路线中，脱硫脱硝及除尘系统主要由烟气管道及风机系统、脱硫系统、除尘脱硝一体化系统、氨气供应、热风炉解析系统、电气及控制等系统组成。如图2所示，该工艺流程如下:净化系统从窑尾竖式预热器出口处抽取230～250℃窑尾烟气，经过脱硫段进行初步分离大颗粒Ca基原料，脱硫剂制备系统将经过研磨的脱硫剂NaHCO3喷入烟气管道中，钠基粉体在高温废气中激活热分解，与烟气中的SO2充分接触并发生化学反应，进行SO2吸收净化。干法脱硫生成的硫酸钠经过除尘器灰斗气力输送排入脱硫灰仓。脱硫后烟气进入脱硝除尘一体化装置，首先经过布袋除尘，除尘后的烟气与氨气喷射装置加入的还原剂(氨气)充分混合。混合后的烟气进入脱硝催化剂层，在催化剂作用下发生还原反应，脱除NOx。净化后的洁净烟气在引风机作用下通过烟囱高空排放。3.1干法脱硫原理干法脱硫原理(SDS法)在回转窑窑尾预热器后及除尘器前的管道内喷入钠基粉体，钠基粉体在高温烟气的作用下激活热分解，烟道内烟气与激活的钠基粉体充分接触发生化学反应，烟气中的SO2及其他酸性介质被吸收净化。完成的主要化学反应为:2NaHCO3→Na2CO3+H2O+CO2SO2+Na2CO3→Na2SO3+2CO22Na2SO3+O2→2Na2SO4脱硫并干燥的粉状颗粒随气流附着在布袋上进一步脱硫净化处理。经现场标定测算，钠基干法烟脱硫效率大于95%。3.2脱硝原理脱硝原理(NH3-SCR法)烟气中90%以上NOx是以NO形式存在。脱硝系统以氨(NH3)为还原剂，在