對於5000t/d規模的水泥窯,NOX要達到50mg/Nm3以下的超低排放,目前採用SCR的投資在5000萬元左右,「智能化+」能不能將同等效果的投資降到幾百萬元呢?有這種可能嘛?有句廣告詞叫「心有多大,舞臺就有多大!」開國領袖毛澤東說「世上無難事,只要肯登攀!」
重慶川儀公司(水泥行業習慣稱:川分),就大膽的做了這方面的嘗試,結果不負眾望!他們聯合中科院川儀院士工作站,通過對水泥窯系統深入研究分析後,採用智能化+SNCR,成功開發出水泥窯智能精準噴氨HSNCR脫硝技術,讓我們看到了希望。
目前,水泥窯的SNCR空間上設在分解爐(和或C5出口),然而分解爐的溫度場不是均勻分布的、而且不是固定不變的。噴氨脫硝有一個溫度窗口,在窗口以外的噴氨不但是無效的,而且會造成氨逃逸、形成氨汙染,這就是造成SNCR脫硝效率不高、氨逃逸較大的根本原因。因此,智能控制精準噴氨,就成為提高SNCR效率的有效措施。
其原理主要是:採用分層級安裝可獨立控制的噴槍組,利用智能實時優化控制系統對NOx的分布進行預測,對生產工況的變化實時跟隨,根據工況及時調整並分別控制氨水的噴射位置及噴射量,從而達到提高脫硝效率、減少氨水用量、降低氨逃逸的目的。水泥窯HSNCR智能精準噴氨脫硝系統,就是在合適的溫度窗口,針對性在最佳的位置、以最佳的噴量精準的噴入還原劑,在高效脫除NOx的同時也降低了還原劑消耗、減少了氨逃逸。
該公司以川儀院士工作站為依託,根據水泥窯分解爐、預熱器的工況特性,在水泥行業專家的協助下,建立了1:1熱態模型,利用仿真技術對分解爐及預熱器內部的壓力場、溫度場、料流場,以及O2、CO、CO2、NOX等的分布進行了雲計算分析,建立了熱態追蹤雲圖。
由此,可以根據云圖分析數據,選用合適的專用噴槍,針對性、精準性在適合的位置以適合的量噴入還原劑(氨水、尿素溶液);以熱態模型參數為基礎開發出智能控制系統,隨著爐窯工況的波動,及時預判、迅速響應,最終使NOx排放穩定控制在了100mg/Nm3以下,且在NOx同等排放值的前提下節約了30%以上的還原劑耗量。川儀公司的分解爐、預熱器NOx熱態追蹤模擬如下圖所示: