水泥工业联合脱硝技术工程应用研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

2011年以来，我国工业持续发展，大气污染物排放增加。其中氮氧化物的污染问题严重影响人们的日常生活和工作，已经成为当前迫切需要解决的环境问题。为改善大气环境，减少氮氧化物的排放，我国在“十二五”规划中新增了氨氮（nh3）和氮氧化物（nox）排放的两项大气污染物的约束性指标，要求“十二五”期间工业氮氧化物排放减少10%。氮氧化物减排已经成为我国下一阶段污染治理和减排的重点。而新型干法水泥生产线回转窑是新型干法水泥物料烧成的关键技术装备，也是水泥行业氮氧化物排放的主要来源。

根据水泥窑氮氧化物的形成机理，有效控制烟气中排放的nox，其技术措施分为：①“分级燃烧 sncr”，国内已有试点；②选择性非催化还原法（sncr），国内已有试点；③选择性催化还原法（scr），目前欧洲只有三条线实验；④sncr/scr联合脱硝技术，国内水泥脱硝还没有成功经验；⑤生物脱硝技术（正处于研发阶段）。对于水泥行业脱硝，国外技术比较成熟。而国内水泥行业的脱硝技术处于刚起步阶段。scr技术脱硝效率高，由于具有投资高，操作繁琐的缺点，在国内外水泥生产线上极少使用。分级燃烧和sncr技术在国内外应用较为普遍。

现阶段国内水泥行业脱硝应以分级燃烧为主，sncr（非选择性催化还原法技术）为辅。分级燃烧技术一般可以分为空气分级和燃料分级两种。空气分级燃烧技术是将燃烧所需的空气分级送入炉内,使燃料在炉内分级分段燃烧。燃料分级燃烧则是将炉膛内燃烧过程设计成三个区域：主燃烧区、再燃还原区及完全燃烧区。在主燃区送入大部分燃料，主燃烧区的上部(火焰的下游)喷入二次燃料进行再燃烧并形成还原性气氛，在高温和还原性气氛下产生碳氢基团，将主燃烧区生成的nox还原成分子n2及中间产物hcn、cn、nhi等基团。在第三区送入燃烧所需其余空气，完成燃尽过程，以此实现燃料和空气分级燃烧的技术。sncr工艺则是将氨水通过雾化喷射系统直接喷入分解炉达到脱硝的效果。通过分解炉的结构、流场、温度场及煤粉燃烧点位置的调整，燃烧器本体的开发，三次风入口形状、风速等方面的系统研究与开发，提高脱硝效率，消除系统结皮，保障系统长期稳定运行，可以最终实现高脱硝效率和低运行成本的双重目标。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

本次毕业设计以山西某水泥厂为例对其脱硝工艺进行研究，该水泥厂原主要采取以喷氨等还原剂为主的SNCR脱硝技术，效果虽然明显但运行成本较高。现新增多级还原分级燃烧脱硝技术系统，改造优化已有SNCR脱硝系统。在现有分解炉基础上对窑尾部分进行系统改造，主要是增加三个系统：分煤系统、分料系统及分风系统，调整氨水喷管位置，氨水用量用变频调速的的氨水泵进行调节节约氨水的用量，使得SNCR技术更加合理。在采用分级燃烧脱硝技术后，保守估算脱硝效率在30~40%，在经济上投入较少，回收较快，可以大量减少运行成本。

2.2研究目标

1、根据生产线实际情况并通过理论计算得出初步设计方案；

2、实际应用方案并收集现场数据分析；

3、通过实际数据比较得出水泥工业联合脱硝工艺的脱硝效率及运行成本；

4、对比分析总结。

2.3技术方案

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，明确工作内容，了解研究所需要开展工作的方法、手段、步骤等，并制定初步研究方案。

第4-5周：在老师的指导下完善实验方案，完成任务书、开题报告以及相应的英文文献翻译。

第6-12周：工作阶段。在老师的指导下，到实地调研并进行相关数据的收集与整理。在实验室内，进行相关实验工作。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]zeldovichyab,sadovnikovpyaandfrankkamenetskiida,oxidationofnitrogenincombustion,translatedbym.shelef,academyofsciencesoftheussr,moscow,1947:13-14.

[2]gortzenj,bremqluijtenm,etal.nox-reductionbysncrwithalternativereagentsforrotarykilnsincementplants[j].zkginternational,2003,56,2:37-45.