石灰窑脱硝除尘一体化介绍
石灰窑脱硝除尘一体化技术一、石灰窑行业现状：目前国内石灰行业，特别是冶金石灰行业广泛采用回转窑、弗卡斯窑、套筒窑、麦尔兹窑、气烧竖窑等先进的窑型生产活性石灰，且大多朝大型化、规模化发展。1）麦尔兹窑
麦尔兹窑为双膛蓄热并流式窑，由上至下喷射燃料强行加热，与石灰下降的方向一致；烟气由下部通过烟道换至另一外一个窑膛中，自下而上逆流预热石灰石，热能充分利用；为了防止过烧，每12分钟换向一次。煅烧的石灰产品质量好，热耗最低。2）套筒窑
内部设有上下两个内筒，均为双套筒式钢壳，筒壁夹层由冷却风机冷却，两个筒体的内部空间用于引进气体，内筒外部砌筑耐火材料，上部的内筒悬挂于窑的顶部，下部内筒立在窑的底部，燃烧室的上面在外筒与内筒之间砌筑耐火材料过桥，形成煅烧室，使热量均匀分布在石灰石料面内。其正常生产情况下，技术指标好，产品活性度高，生过烧低，热耗较低，采用全负压操作，环保效果好。3）弗卡斯梁式窑
设在窑体中部的燃烧梁将烧咀引入竖窑的断面上，解决了大断面竖窑中间生烧的难题，目前国内引进的几座竖窑生产指标较好。梁式窑结构简单，占地面积小，维护方便，操作简单，作业率高，环保效果好，缺点是对原料质量要求高，外部影响对质量影响大，烧咀梁为专利产品，更换需进口。4）回转窑
回转窑内传热主要为辐射传热，在石灰层内部主要靠传导传热，通过窑体不断旋转，在物料滚动过程中，大颗粒物在上层，小颗料在料层下部，不同粒度石灰石都得到均匀加热，生成石灰质量均匀而活性度高。回转窑属敞开式煅烧，窑体结构简单，气流通畅，含硫烟气可及时排出，燃料中硫分不易附着，因而产品含硫相对较低。窑型对比表指标回转窑麦尔兹窑套筒窑弗卡斯窑工艺特点结构简单结构先进双层套筒三路压力敞开煅烧密闭煅烧隔焰煅烧梁式烧咀石气逆流交替顺流石气顺逆均匀煅烧受热均匀热耗最低控制先进环保优良窑型系列300-1100120-600300-600300-500燃料焦、高、转煤气（预热）转、焦转、焦转、焦热值>11000>6900>6900>6900热耗1100-1200850-900900-9501000电耗52584540石灰石粒度10-3015-5030-6040-8030-6040-8030-6040-80石灰活性度ml>360>350>350>340存在问题热耗高，占地大通道积灰堵塞嘴枪易烧坏结构复杂过桥易塌换热器易堵外界条件变化易引起质量波动二、排放标准省别标准及政策名称排放标准执行时间国家《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》环大气〔2019〕35号粉尘 102020年底前，重点区域钢铁力争60%完成改造；2025年底前，重点区域钢改造基本完成，全国力争80%以上完成工业窑炉大气污染排放标准（GB9078-1996）粉尘 100SO2 250NOx 400 氧含量 无1997年1月1日河北钢铁工业大气污染物超低排放标准DB13/2169—2018粉尘 10SO2 50NOx 150 氧含量 8%2020年10月1日起河南钢铁工业大气污染物排放标准DB41/ 1954—2020粉尘 10新建企业自202年6月1日日起，现有企业自 2021年1月1日起《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB41/1066-2020）粉尘 10SO2 50NOx 150 氧含量 10%新建企业自202年6月1日日起，现有企业自 2021年1月1日起山东钢铁工业大气污染物排放标准DB37/ 990—2019粉尘 102020 年11月1日起《建材工业大气污染物排放标准》DB37/2373-2018粉尘 20/10 SO2 50/50 NOx 200/100 氧含量 8%现有企业2020年1月1日注：其他省份仅对粉尘做出了要求三、石灰窑烟气的特点u 烟气含硫量低，一般在3-50mg/m3，也有少数窑能达到200mg/m3；u 烟气NOx含量一般在200-350mg/m3；u 烟气含水量低，一般在1%-3%；u 烟气温度：回转窑220-280℃，其他窑 120-140℃；u 烟气粉尘粒度细，浓度高，除尘滤袋寿命短；四、石灰窑烟气脱硝工艺的选择目前，可用于石灰窑脱硝除尘的工艺主要有以下两种：路线一：高温除尘+SCR脱硝
工艺特点：u 能实现烟气除尘脱硝的超低排放；u 占地面积大，脱硝除尘采用两套设备，检修维护量大；u 运行成本高：脱硝除尘采用两套设备，系统阻力达2500Pa以上，耗电大；路线二：脱硝除尘一体化
工艺特点：u 系统改动小：在现有除尘器安装DeNOx滤袋，外加喷氨即可实现硝、尘超低排放；u 脱硝效率高：在烟气温度230℃时，脱硝效率可达90%以上，实现NOx排放浓度≤30mg/m3；u 除尘效率高：可实现粉尘的超低排放，粉尘排放浓度≤5mg/Nm3。u DeNOx催化滤袋寿命长：使用寿命达10年以上。u 系统阻力小：较原除尘器系统阻力还低500Pa。u 运行成本低：相当于工艺路线一的25-30%。工艺对比表工艺路线高温除尘+SCR脱硝脱硝除尘一体化（GIPT）性能指标NOx≤50mg/m3粉尘≤10 mg/m3NH3中后期逃逸高NOx≤30mg/m3粉尘≤3 mg/m3NH3≤3 ppm工程量新建SCR系统新建氨站及喷氨格栅改造除尘器更换风机新建氨站及喷氨格栅更换DeNOx滤袋停机时间长 ~30天短 ~3-5天建设投资100%100-110%运行成本100%25-30%注：对高硫烟气，均需增加小苏打脱硫系统。五、脱硝除尘一体化工艺1）回转窑烟气脱硝除尘一体化技术
将石灰窑窑尾除尘器中滤袋更换为戈尔DeNOx滤袋，在除尘器入口喷入氨/空气混合气，烟气中粉尘在DeNOx滤袋覆膜表面被拦截，在190-260℃，烟气中的NOx进入滤膜后的催化剂基布层，发生脱硝反应：脱硝反应4NO + 4NH3 + O2 = 4N2 + 6H2O6NO2 + 8NH3 = 7N2 + 12H2O催化反应温度达到230℃，具有90%以上的脱硝效率。副反应SO2 + 1/2O2 = SO3NH3 + SO3 + H2O= NH4HSO4注：对高硫烟气，在除尘器进口烟道需增加小苏打脱硫系统。2）其他石灰窑脱硝除尘一体化技术
由于烟气温度较低（~120℃），在石灰窑至除尘器器之间的烟道增设换热器及补热热风炉（仅补加30℃的热量）。将石灰窑窑尾除尘器中滤袋更换为戈尔DeNOx滤袋，在除尘器入口喷入氨/空气混合气，烟气中粉尘在DeNOx滤袋覆膜表面被拦截，在190-260℃，烟气中的NOx进入滤膜后的催化剂基布层，发生脱硝反应：脱硝反应4NO + 4NH3 + O2 = 4N2 + 6H2O6NO2 + 8NH3 = 7N2 + 12H2O催化反应温度达到230℃，具有90%以上的脱硝效率。副反应SO2 + 1/2O2 = SO3NH3 + SO3 + H2O = NH4HSO4注：对高硫烟气，在除尘器进口烟道需增加小苏打脱硫系统。