生物質燃料石灰回轉窯脫硝設備

生物質燃料石灰回轉窯脫硝設備技術方案

生物質燃料石灰回轉窯脫硝設備需針對生物質燃料燃燒特性（高堿金屬含量、低氮氧化物原始排放）及回轉窯工藝特點（高溫煅燒、連續作業）進行定制化設計。以下為技術方案核心要點：

一、脫硝技術路線選擇

1. SNCR（選擇性非催化還原）技術
   • 適用性：回轉窯溫度窗口（850-1100℃）與SNCR反應溫度（900-1100℃）高度匹配。
   • 還原劑選擇：優先采用尿素溶液（相比氨水更安全，腐蝕性低），濃度控制在10%-20%，通過計量泵精確噴射。
   • 噴槍布局：
     • 軸向多點布置：在窯頭至窯尾設置3-5組噴槍，覆蓋850℃、950℃、1050℃三個溫度區間。
     • 旋流霧化噴槍：采用雙流體霧化技術，霧化粒徑≤50μm，確保還原劑與煙氣充分混合。
2. SCR（選擇性催化還原）技術
   • 高溫SCR方案：
     • 催化劑載體采用鈦基材料，耐溫≥1100℃，抗硫中毒能力≥2000小時。
     • 反應器結構：板式催化劑模塊，空速設計≤3000h?1，氨逃逸率≤3ppm。
   • 低溫SCR方案（若需深度脫硝）：
     • 催化劑耐溫范圍200-400℃，需在回轉窯尾部增設煙氣換熱器，將煙氣降溫至320℃左右。

二、系統集成與工藝優化

1. 還原劑制備與輸送系統
   • 尿素溶液制備站：
     • 配置10m3儲罐，溶解濃度10%-20%，加熱裝置維持溶液溫度30-40℃（防止結晶）。
     • 計量泵組：雙泵一用一備，流量范圍0-100L/h，精度±1%。
   • 壓縮空氣系統：
     • 提供0.5-0.7MPa氣源，用于尿素溶液霧化及噴槍吹掃。
2. 煙氣參數監測與控制系統
   • 在線監測儀表：
     • 窯頭、窯尾NOx濃度分析儀（量程0-2000mg/m3，精度±5%）。
     • 氨逃逸監測儀（量程0-10ppm，響應時間≤1秒）。
   • 智能控制系統：
     • 基于PLC的閉環控制，根據NOx設定值（≤100mg/m3）自動調節尿素噴射量。
     • 溫度前饋控制：結合窯內溫度分布，動態調整各噴槍噴射比例。

三、設備選型與性能指標

1. 關鍵設備參數

   設備名稱	型號規格	技術要求
   SNCR噴槍	QSL-2000	耐溫1200℃，霧化角90°，壽命≥8000h
   尿素溶液泵	DBY-25	流量25L/h，壓力0.5MPa
   高溫催化劑	HT-V2O5-WO3/TiO2	活性溫度900-1100℃，比表面積≥60m2/g
   氨逃逸分析儀	FGA-4100	量程0-10ppm，檢測下限0.1ppm

2. 性能保證值

   • 脫硝效率：≥85%（入口NOx濃度≤500mg/m3時）。
   • 氨逃逸率：≤3ppm（滿足超低排放要求）。
   • 系統阻力：≤500Pa（對窯系統運行影響可忽略）。

四、運行維護與安全措施

1. 日常維護
   • 噴槍檢查：每周清理噴嘴積灰，更換磨損件（如霧化盤）。
   • 催化劑再生：每6個月進行一次吹掃清灰，活性下降≥20%時更換。
2. 安全防護
   • 尿素溶液泄漏防護：儲罐設置液位高報及緊急切斷閥。
   • 高溫防護：噴槍及管道采用耐高溫陶瓷纖維隔熱，表面溫度≤60℃。

結論

生物質燃料石灰回轉窯脫硝需綜合運用SNCR與SCR技術，通過精準的噴槍布局、高效的催化劑選型及智能控制系統，實現NOx穩定達標排放（≤100mg/m3）。建議優先采用SNCR+高溫SCR組合工藝，兼顧經濟性與脫硝效率，同時需重點關注還原劑輸送系統的穩定性及催化劑的抗硫性能。