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綠色低碳發(fā)展優(yōu)秀實(shí)踐案例：水泥窯煙氣中低溫中塵SCR脫硝技術(shù)改造
發(fā)布時(shí)間：2025-02-15 來源：中國建材機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)
2024年建材機(jī)械行業(yè)綠色低碳發(fā)展優(yōu)秀實(shí)踐案例共選出9項(xiàng)，詳見《關(guān)于公布2024年建材機(jī)械行業(yè)綠色低碳發(fā)展優(yōu)秀實(shí)踐案例名單的通知（中建機(jī)協(xié)［2024］16號(hào)）。為充分發(fā)揮案例示范效應(yīng)，加快推進(jìn)建材機(jī)械行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型，本公眾號(hào)將陸續(xù)展示優(yōu)秀案例內(nèi)容，歡迎持續(xù)關(guān)注。本期優(yōu)秀案例精選：水泥窯煙氣中低溫中塵SCR脫硝技術(shù)改造——中材國際智能科技有限公司。
企業(yè)概況
中材國際智能科技有限公司（簡稱：中材智科），成立于2001年，是中國建材集團(tuán)的控股子公司。公司提供包括科研開發(fā)、工程設(shè)計(jì)、咨詢、總承包、裝備成套、智能工廠建設(shè)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型咨詢、技術(shù)改造和生產(chǎn)運(yùn)維在內(nèi)的綜合服務(wù)。中材智科擁有質(zhì)量、環(huán)境和職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證，是國家高新技術(shù)企業(yè)。
公司具備日產(chǎn)2500噸至12000噸新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，以及多項(xiàng)前沿技術(shù)。中材智科以創(chuàng)新和先進(jìn)的工程設(shè)計(jì)與建設(shè)理念，為國內(nèi)外建材集團(tuán)如拉法基、海德堡等提供高水平生產(chǎn)線建設(shè)服務(wù)，項(xiàng)目遍布東南亞、中東、東歐及中國28個(gè)省、市、自治區(qū)。
主要措施
《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，自2022年7月1日起，現(xiàn)有企業(yè)需執(zhí)行氮氧化物排放限值100mg/Nm3，2024年1月1日起降至50mg/Nm3，氨逃逸限值8mg/Nm3。目前，多數(shù)水泥企業(yè)采用SNCR脫硝技術(shù)，但效率低，氨水消耗大，無法滿足新標(biāo)準(zhǔn)。
中材智科技術(shù)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過調(diào)研某水泥廠，決定采用中低溫中塵SCR脫硝技術(shù)方案解決該廠氮氧化物超低排放技改問題。中材智科自主研發(fā)了SCR技術(shù)包括反應(yīng)器、清灰系統(tǒng)等，核心是反應(yīng)器。
技術(shù)要點(diǎn)：
SCR反應(yīng)器入口溫度190~195℃，煙氣成分復(fù)雜，SO2含量高，粉塵濃度高。催化劑和吹灰器選型及反應(yīng)器流場(chǎng)關(guān)鍵。采用“一廠一配方”模式，進(jìn)行催化劑性能試驗(yàn)，選用高活性催化劑。
脫硝反應(yīng)器布置在窯尾余熱鍋爐后，煙氣中粉塵減少50%，耙式和聲波吹灰器協(xié)同工作，保證清灰效果，系統(tǒng)運(yùn)行壓差平穩(wěn)。
通過DCS自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)吹灰器自定義操作，實(shí)時(shí)監(jiān)控催化劑層間壓差，自動(dòng)增強(qiáng)吹灰頻率，減少中控操作工作量。
SCR脫硝系統(tǒng)運(yùn)行前，壓縮空氣加熱至催化劑使用溫度，保證反應(yīng)效率，運(yùn)行中節(jié)約能耗。
設(shè)置反應(yīng)器旁路風(fēng)管，滿足在線檢修要求，異常工況下，管道增濕噴霧系統(tǒng)確保袋收塵系統(tǒng)正常使用溫度。
新建SCR噴氨系統(tǒng)，精準(zhǔn)SNCR耦合SCR智能化噴氨專家系統(tǒng)，降低氨水耗量，實(shí)時(shí)采集煙氣成分，參與流程控制。
為應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)布局緊湊，拆除增濕塔，利用框架新建反應(yīng)器，節(jié)約建設(shè)場(chǎng)地。
為應(yīng)對(duì)催化劑進(jìn)口溫度偏低，新接風(fēng)管至反應(yīng)器進(jìn)口，調(diào)節(jié)閥開度與反應(yīng)器本體溫度聯(lián)鎖，自動(dòng)控制，確保高效反應(yīng)溫度區(qū)間。
為達(dá)到超低排放要求，檢查窯尾余熱鍋爐，封堵泄漏點(diǎn)，調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，提高SCR催化劑溫度要求，確保SCR系統(tǒng)高催化效率。
為應(yīng)對(duì)煙氣中二氧化硫影響，預(yù)熱器旋風(fēng)筒新增噴氨點(diǎn)，減少氨水損耗，節(jié)省脫硝氨水用量。
主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)：
流場(chǎng)均布技術(shù)，通過仿真軟件優(yōu)化反應(yīng)器內(nèi)流場(chǎng)，提高脫硝效率，獲得實(shí)用新型專利。
采用智能化耙式和聲波吹灰技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，提高操作靈活性和吹灰效果，獲得實(shí)用新型專利。
采用預(yù)熱器C1高溫旁路風(fēng)管技術(shù)方案，提高SCR系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。
采用中低溫SCR耦合SNCR脫硝技術(shù)，通過專家系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)噴氨量，節(jié)省氨水用量，獲得實(shí)用新型專利。
采用SCR反應(yīng)器兼顧管道增濕設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊。
技術(shù)特點(diǎn)：
反應(yīng)器截面接近正方形，避免狹長型，解決“中風(fēng)不足，邊風(fēng)過剩”問題。
采用柵格型導(dǎo)流板，多層交錯(cuò)組合，提高脫硝效率和流場(chǎng)均勻性。
催化劑設(shè)計(jì)考慮粉塵特性，防堵灰措施，確保不堵灰，催化劑量滿足性能要求。
催化劑模塊化設(shè)計(jì)，安裝便捷，配有密封組件，防止積灰，密封裝置壽命長。
采用高效吹灰系統(tǒng)，解決催化劑堵塞問題。
采用高效換熱系統(tǒng)，降低系統(tǒng)能耗。
自動(dòng)化程度高，通過DCS邏輯控制，實(shí)現(xiàn)自定義操作，提高設(shè)備運(yùn)行可靠性。
新技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景：
自主研發(fā)的水泥窯煙氣中低溫中塵SCR脫硝技術(shù)，適應(yīng)性強(qiáng)，適合國內(nèi)主流水泥生產(chǎn)線，無需另辟場(chǎng)地，適合場(chǎng)地狹窄生產(chǎn)線技術(shù)改造。
實(shí)施效果
（一）實(shí)際應(yīng)用效果
低溫中塵SCR脫硝技術(shù)在江蘇省某水泥廠5000t/d熟料生產(chǎn)線成功應(yīng)用，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，氮氧化物排放≤35mg/Nm3，氨逃逸≤5mg/Nm3，滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
項(xiàng)目投運(yùn)后，水泥廠實(shí)現(xiàn)氮氧化物超低排放，具備應(yīng)對(duì)更嚴(yán)格環(huán)保要求的能力，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約脫硝氨水消耗，減少氨逃逸，帶來客觀的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。
經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益：
改造后氮氧化物濃度穩(wěn)定在35mg/Nm3以下，氨耗降低51%，某生產(chǎn)線年節(jié)約氨水費(fèi)用361萬元，滿足環(huán)保要求，帶來良好環(huán)境效益。
社會(huì)效益：
某水泥廠窯尾煙氣氮氧化物排放低于國家標(biāo)準(zhǔn)，成為市內(nèi)超低排放企業(yè)，獲得嘉獎(jiǎng)，提升公眾環(huán)保認(rèn)知，改善生態(tài)環(huán)境，為其他企業(yè)提供了技術(shù)應(yīng)用參考。
中低溫中塵SCR脫硝技術(shù)顯著降低氮氧化物排放，滿足《重污染天氣重點(diǎn)行業(yè)應(yīng)急減排措施制定技術(shù)指南》要求，推動(dòng)水泥產(chǎn)業(yè)升級(jí)，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。
本技術(shù)的推廣情況：
中材智科專注于煙氣脫硝技術(shù)及裝備研發(fā)，擁有9項(xiàng)專利，自2023年起在多個(gè)規(guī)模熟料水泥生產(chǎn)線應(yīng)用案例。
中材智科在中低溫中塵SCR脫硝技術(shù)領(lǐng)域擁有多項(xiàng)自主研發(fā)技術(shù)，結(jié)合數(shù)字化、智能化，提高裝備性能，節(jié)能減排，降低企業(yè)成本，獲得用戶好評(píng)。
