通過將分解爐噴煤管下移至分解爐縮口上方300 mm對稱布置；在三次風(fēng)管與分解爐交匯處砌一道磚墻，使三次風(fēng)管道的通風(fēng)面積減小為原來的80%；從C4下料管分別引兩路下料管到分解爐錐體的技術(shù)改造，結(jié)合控制高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、新老下料管分料比例以及系統(tǒng)漏風(fēng)等生產(chǎn)操作，可以有效降低脫硝氨水用量，減少NOx排放。

隨著國家對環(huán)保要求越來越高，水泥企業(yè)NOx排放標(biāo)準(zhǔn)也隨之提高，東北地區(qū)NOx排放控制標(biāo)準(zhǔn)為≤400 mg/Nm3，京津冀地區(qū)NOx排放控制標(biāo)準(zhǔn)為≤260 mg/Nm3，山東地區(qū)NOx排放控制標(biāo)準(zhǔn)為≤150 mg/Nm3。很快東北地區(qū)NOx排放控制標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)提高，原有的SNCR脫硝系統(tǒng)將很難滿足NOx排放控制標(biāo)準(zhǔn)。

某公司窯系統(tǒng)為5 000 t/d熟料生產(chǎn)線，于2012年3月投產(chǎn)，2012年10月SNCR脫硝系統(tǒng)投入運(yùn)行，脫硝噴槍共8支，在分解爐爐中22 m處。由于東北地區(qū)NOx排放控制標(biāo)準(zhǔn)為≤400 mg/Nm3，氨水使用量為1 m3/h，每月約為500 t。2018年4月份利用窯系統(tǒng)大修機(jī)會(huì)，進(jìn)行了低氨脫硝技術(shù)改造。通過5月份的調(diào)試和運(yùn)行，效果明顯，現(xiàn)將調(diào)試經(jīng)驗(yàn)與同仁分享。

1、改造方案

分解爐改造見圖1。

圖1 噴煤管及三次風(fēng)管道改造

將原有的噴煤管取消，在分解爐縮口上300 mm處分別對稱布置2根噴煤管，總計(jì)4根噴煤管，噴煤管頭部為鴨嘴式。三次風(fēng)管未動(dòng)，只是在三次風(fēng)管與分解爐交匯處砌一道磚墻，使三次風(fēng)管道的通風(fēng)面積減小為原有的80%，且從砌墻處的水平面到分解爐縮口最下一處的噴煤管距離為6 m，滿足形成還原區(qū)的時(shí)間。從C4下料管分別引兩路下料管到分解爐錐體，見圖2、圖3，氨水噴槍原位置未動(dòng)。

圖2 C4下料管改造俯視圖

圖3 C4下料管改造主視圖

2、改造原理

分解爐噴煤管下移后，在分解爐縮口到三次風(fēng)管處的區(qū)域由于缺氧而形成還原區(qū)，將窯內(nèi)熱力型NOx還原成無污染的N2，而煤粉隨著氣流由不完全燃燒狀態(tài)到三次風(fēng)處接觸到大量氧后開始氧化反應(yīng)迅速燃燒，從而保證了物料的碳酸鹽分解，而C4下料管分料到分解爐錐體是為了防止還原區(qū)內(nèi)溫度高，造成分解爐縮口處結(jié)皮從而影響到窯內(nèi)通風(fēng)，影響熟料產(chǎn)質(zhì)量。

3、調(diào)試經(jīng)驗(yàn)

（1）嚴(yán)格控制窯尾煙室的氧含量。通過此次調(diào)試總結(jié)出窯尾煙室氧含量≤2%，預(yù)熱器C1出口氧含量≤3%最為合適，而且必須保證窯頭煤粉完全燃燒，窯內(nèi)不能出現(xiàn)還原氣氛，否則熟料有黃心料。窯內(nèi)過?？諝庀禂?shù)控制在1.05以內(nèi)，預(yù)熱器系統(tǒng)過?？諝庀禂?shù)控制在1.1以內(nèi)。

（2）窯尾高溫風(fēng)機(jī)拉風(fēng)的控制。在低氨脫硝技改前，窯投料400 t/h，固廢投入量在5~6 t/h時(shí)，高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為840 r/min。此次低氨脫硝技改后，由于窯尾煙室氧含量在2.5%~3.5%，煤粉在分解爐縮口處開始燃燒，并產(chǎn)生局部高溫，還原區(qū)形成不好，NOx未被充分還原，消耗氨水量也大，后逐漸降低窯尾高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，情況好轉(zhuǎn)，但窯尾煙室氧含量低于1.5%時(shí)，窯內(nèi)熟料有黃心料，說明窯內(nèi)通風(fēng)不好。后逐漸摸索規(guī)律，現(xiàn)在同樣的投料量，高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為810 r/min，高溫風(fēng)機(jī)電流從216 A降至200 A。

（3）C4下料管分料到分解爐錐體，新、老下料管分料比例從4∶6逐漸調(diào)整至3∶7，新管分料比例大會(huì)出現(xiàn)分解爐錐體塌料現(xiàn)象，影響窯煅燒。

（4）如果窯尾煙室氧含量偏高，也可以適當(dāng)抬高三次風(fēng)擋板來保證窯尾煙室氧含量在合理范圍內(nèi)，否則還原區(qū)形成不好，氨水的消耗量會(huì)增加。

（5）嚴(yán)格控制系統(tǒng)漏風(fēng)，盡可能降低系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù)，特別是窯系統(tǒng)及生料磨系統(tǒng)漏風(fēng)對降低氮氧化物排放影響大。

4、改造后的效果及經(jīng)濟(jì)效益

4.1 改造后的氮氧化物排放情況

改造后經(jīng)調(diào)試，現(xiàn)不需要噴氨水，窯尾煙囪氮氧化物排放約為220~240 mg/Nm3，一年運(yùn)行時(shí)間按照8個(gè)月計(jì)算，節(jié)約氨水費(fèi)用為239萬元。如果氨水噴量在0.6~0.8 m3/h，則窯尾煙囪氮氧化物排放為120 mg/Nm3以內(nèi)。圖4為不噴氨水時(shí)氮氧化物排放情況（217 mg/Nm3），圖5為氨水噴量為0.8 m3/h時(shí)氮氧化物排放情況（117 mg/Nm3）。

圖4 不噴氨水時(shí)氮氧化物排放情況

圖5 氨水噴量為0.8m3/h時(shí)氮氧化物排放情況

4.2 改造后熟料產(chǎn)質(zhì)量對比

改造后2018年5月份熟料游離氧化鈣合格率73%（控制指標(biāo)≤1.5%），3 d抗壓強(qiáng)度28 MPa，28 d抗壓強(qiáng)度56.4 MPa，窯臺(tái)時(shí)產(chǎn)量241 t/h。同期5月份熟料游離鈣合格率74%（控制指標(biāo)≤1.5%），3 d抗壓強(qiáng)度27 MPa，28 d抗壓強(qiáng)度56 MPa，窯臺(tái)時(shí)產(chǎn)量241 t/h，基本無太大變化，說明對窯系統(tǒng)產(chǎn)質(zhì)量無影響。

通過幾個(gè)月的穩(wěn)定運(yùn)行，氨水的使用量明顯減少，改造前氨水費(fèi)用約2.5元/t熟料，改造后氨水費(fèi)用為0.85元/t熟料，說明此次改造是非常成功的。目前，某公司氮氧化物排放控制在150mg/Nm3以內(nèi)，在東北地區(qū)是首家實(shí)現(xiàn)低排放的水泥企業(yè)。