水泥行業(yè)煙氣“超低排放”整體解決方案.ppt

水泥行業(yè)煙氣“超低排放”整體解決方案,江蘇科行環(huán)保集團 2015年9月12日,目 錄,科技領先 行業(yè)領跑,一、水泥行業(yè)煙氣排放目標值 二、水泥行業(yè)煙氣“超低排放”目標值 三、水泥窯煙氣脫硝技術 四、水泥窯電除塵器改造技術 五、水泥窯煙氣脫硫技術 六、節(jié)能風機 七、對脫硫脫硝及電改袋提供融資租賃業(yè)務 八、結束語,一、水泥行業(yè)煙氣排放目標值,科技領先 行業(yè)領跑,水泥行業(yè)煙氣排放值 GB4915-2013(mg/Nm3),一、水泥行業(yè)煙氣排放目標值,科技領先 行業(yè)領跑,2015年6月10日國務院法制辦下發(fā)了 中華人民共和國環(huán)境保護稅法（征求意見稿）,火電、鋼鐵、水泥、電解鋁、煤炭、冶金、建材等14個行業(yè)為重點監(jiān)控納稅對象。 大氣污染物每當量稅額1.2元 二氧化硫污染當量值0.95千克 氮氧化物污染當量值0.95千克 一般性粉塵污染當量值4千克 煙塵污染當量值2.18千克 排放低于標準50%減半征稅。,二、水泥行業(yè)“超低排放”目標值,科技領先 行業(yè)領跑,水泥行業(yè)污染物“超低排放”目標值 (mg/Nm3),三、水泥窯煙氣脫硝技術,科技領先 行業(yè)領跑,“水泥窯SNCR煙氣脫硝技術”成果鑒定證書 由工信部2013年組織的鑒定,水泥窯SNCR脫硝技術,三、水泥窯煙氣脫硝技術,科技領先 行業(yè)領跑,“水泥行業(yè)全國第一個脫硝工程”陜西聲威建材集2500t/d生產線SNCR,水泥窯SNCR脫硝技術,水泥行業(yè)第一個脫硝工程”陜西聲威建材集團 2500t/d生產線SNC,三、水泥窯煙氣脫硝技術,科技領先 行業(yè)領跑,脫硝停運,脫硝投運,脫硝停運,320mg/Nm3,800mg/Nm3,陜西聲威2500t/d水泥窯脫硝運行前后NOx濃度變化曲線 日期：2012-4-25 時間：22:1823:18,三、水泥窯煙氣脫硝技術,科技領先 行業(yè)領跑,水泥窯低氮燃燒技術,采用低NOx燃燒器：就是一次風量低的燃燒器，可選用一次風量在5%-6%之間； 分解爐空氣分級燃燒：分出一部分三次風管高溫氣體去分解爐中部，使分解爐噴煤管處燃燒在缺氧狀況下進行（理論計算此處過剩空氣系數(shù)在0.8左右）； 分解爐燃料分級燃燒：燃料分級燃燒是指在煙室和分解爐之間建立還原燃燒區(qū)，將原分解爐用燃料的一部分均布到該區(qū)域內，使其缺氧燃燒產生還原劑； 優(yōu)化操作：非常重要，不論采用何種分級燃燒，只要窯尾煙室O2大于3%，都無效果；,三、水泥窯煙氣脫硝技術,科技領先 行業(yè)領跑,水泥窯SNCR脫硝項目主要業(yè)績,截止目前，水泥窯脫硝項目業(yè)績共有262條，其中空氣分級燃燒16條。,三、水泥窯煙氣脫硝技術,科技領先 行業(yè)領跑,蘇州東吳水泥2500t/d水泥窯SNCR+SCR脫硝中試項目,蘇州東吳水泥有限公司于2012年6月在香港主板上市。公司建有一條2500t/d水泥生產線，目前使用的SNCR脫硝裝置，由科行集團建設，氮氧化物排放濃度小于320mg/Nm3，符合國家新標準。,中試項目采用選擇性催化技術，采用高塵布置，催化劑為5層，每個催化劑尺寸為10261930mm，總體積為17.01m3，處理風量為20000Nm3/h（工況處理風量為46800m3/h)，SCR理論設計脫硝效率為：如NOx進口濃度為800mg/Nm3時，則NOx出口濃度為150mg/Nm3，脫硝效率可達81.25%，如采用SNCR-SCR聯(lián)合脫硝，則脫硝總效率達90%以上。,水泥窯SNCR+SCR聯(lián)合脫硝技術,三、水泥窯煙氣脫硝技術,科技領先 行業(yè)領跑,蘇州東吳水泥2500t/d水泥窯SNCR+SCR脫硝中試項目,三、水泥窯煙氣脫硝技術,科技領先 行業(yè)領跑,蘇州東吳水泥2500t/d水泥窯SNCR+SCR脫硝中試項目,三、水泥窯煙氣脫硝技術,科技領先 行業(yè)領跑,蘇州東吳水泥2500t/d水泥窯SNCR+SCR脫硝中試項目,四、水泥窯電除塵器改造技術,科技領先 行業(yè)領跑,“電改袋式除塵器高效低阻技術的開發(fā)和應用”成果鑒定證書 由中國建材聯(lián)合會2013年組織的鑒定,四、水泥窯電除塵器改造技術,科技領先 行業(yè)領跑,北京琉璃河水泥有限公司1#（2#）線窯頭電除塵改造(2500t/d),主要性能參數(shù)指標 袋除塵器型號：KDM150-24/165-22 處理煙氣量： 380000（400000） m3/h 最高允許煙氣溫度 ：250 設計過濾風速：0.98 m/min 入口含塵濃度：30 g/m3 出口含塵濃度：4.0 mg/Nm3 （實測） 收塵器阻力： 650 Pa 濾袋規(guī)格： 1608000mm 改造工期： 12天 投運時間： 2012年9月,四、水泥窯電除塵器改造技術,科技領先 行業(yè)領跑,北京琉璃河水泥有限公司1#（2#）線窯頭電除塵改造檢測數(shù)據(jù)報告單,1#與2#線窯頭顆粒物排放濃度都為4.0 mg/Nm3,四、水泥窯電除塵器改造技術,科技領先 行業(yè)領跑,“電改袋” 項目主要業(yè)績,截止目前，電改袋業(yè)績共107個。,五、水泥窯煙氣脫硫技術,科技領先 行業(yè)領跑,新型干法水泥生產線窯煙氣SO2排放狀況,在2013年新標準修訂的抽樣調查，共獲得153個有效的水泥窯SO2排放樣本，平均排放濃度59.6mg/m3。,五、水泥窯煙氣脫硫技術,科技領先 行業(yè)領跑,新型干法水泥生產線窯煙氣SO2排放狀況,水泥窯SO2排放濃度累積分布,水泥窯SO2排放統(tǒng)計表,五、水泥窯煙氣脫硫技術,科技領先 行業(yè)領跑,新型干法水泥生產線窯煙氣SO2生成,原料硫 水泥生產所用原料中的硫化物大部分為黃鐵礦和白鐵礦(兩者均為FeS2)，還有一些單硫化物(如FeS)。會在500-600發(fā)生氧化生成S02氣體，主要發(fā)生在第二級到第三級旋風筒之間。 燃料硫 燃料中的硫的存在形式和原料中的一樣，燃料在分解爐或者回轉窯燃燒，而分解爐存在大量的活性Ca0，同時分解爐的溫度正是脫硫反應發(fā)生的最佳范圍，因此燒成帶產生的S02氣體可以在分解爐被Ca0吸收或者在過渡帶和燒成帶與堿結合生成硫酸鹽。,五、水泥窯煙氣脫硫技術,科技領先 行業(yè)領跑,新型干法水泥生產線自身的S02脫除,煤粉燃燒產生SO2，由于分解爐里有大量的活性較高的Ca0很容易和S02發(fā)生反應。,C1C3旋風筒段Ca0和Ca(OH)2含量較低，又沒有新鮮的CaCO3表面產生，濕度和溫度較低，這幾方面綜合作用的結果是，預熱器的C1C3旋風筒(300-600)的脫硫效率很低。,旋風筒C4C5溫度范圍在800950，脫硫反應在這里可以很好地進行。,C1C2上升管段生料中的硫化物（FeS2或FeS)，在500-600發(fā)生氧化生成S02氣體。,五、水泥窯煙氣脫硫技術,科技領先 行業(yè)領跑,新型干法水泥生產線自身的S02脫除,生料磨 生料磨中石灰石(CaC03)持續(xù)產生新鮮表面，同時粉料有較長的停留時間；另外立磨中氣體溫度通常已經降到200以下，因此相對濕度較高。生料立磨中硫的脫除率超過50%，其脫硫產物是Ca(HS03)2，入窯后會被氧化生成H2S02和CaS02。 除塵器 袋除塵器的脫硫效果要好于電除塵器。這是由于袋除塵器的濾袋表面捕集的堿性物質與試圖通過濾袋的酸性物質結合成鹽類，從而降低了酸性氣體的濃度。,五、水泥窯煙氣脫硫技術,科技領先 行業(yè)領跑,目前國內脫硫的主流技術,五、水泥窯煙氣脫硫技術,科技領先 行業(yè)領跑,濕法脫硫技術,五、水泥窯煙氣脫硫技術,科技領先 行業(yè)領跑,爐窯濕法煙氣脫硫,濕式脫硫法已廣泛應用于很多行業(yè)像電力、冶金行業(yè)。國內電力行業(yè)脫硫裝置90%采用此方法，目前國外有多家水泥廠也采取了該方法。脫硫效率可以達到95%以上。下表是國家環(huán)保標準中鍋爐及爐窯濕法煙氣脫硫工程技術規(guī)范HJ462 石灰法 氧化鎂法 石灰石法 雙堿法,五、水泥窯煙氣脫硫技術,科技領先 行業(yè)領跑,結論：,通過我們的研究：當SO2排放濃度為大于500mg/Nm3，石灰石-石膏法脫硫技術非常適合水泥行業(yè)。 一是脫硫效率高； 二是脫硫劑用的是石灰石，可以采用窯灰； 三是的副產品脫硫石膏可以用作水泥緩凝劑。,五、水泥窯煙氣脫硫技術,科技領先 行業(yè)領跑,石灰石石膏濕法脫硫原理,石灰石石膏濕法煙氣脫硫采用石灰石漿液做為反應劑，與煙氣中的SO2發(fā)生反應生成亞硫酸鈣（CaSO3），亞硫酸鈣CaSO3與氧氣進一步反應生成硫酸鈣（CaSO4）。其脫硫效率和運行可靠性高，是應用最廣的脫硫技術。,1. 吸收反應 SO2(g) SO2(aq) SO2(aq) + H2O HSO3- + H+ HCL(g) HCL(aq) CL(aq) + H2O CL- + H3O+ 2.石灰石消融 CaCO3(s) + H2O CaCO3(aq) + H2O CaCO3(aq) + H+ Ca2+ + HCO3- HCO3- OH- + CO2 3.氧化反應 HSO3- + 1/2O2 SO42- + H+ Ca2+ + SO42- + 2H2O CaSO4.2H2O,五、水泥窯煙氣脫硫技術,科技領先 行業(yè)領跑,石灰石石膏濕法脫硫工藝流程,窯尾廢氣,五、水泥窯煙氣脫硫技術,科技領先 行業(yè)領跑,典型案例-2500t/d水泥窯煙氣脫硫方案,脫硫塔,石灰石粉倉,石膏脫水樓,事故漿液池,原廢氣風機,進入脫硫塔煙氣量480000m3/h； 進入脫硫塔SO2濃度2500mg/Nm3； 出脫硫塔SO2濃度100mg/Nm3； 脫硫效率96%； 除塵效率50% 石灰石粉消耗量1385kg/h； 石膏生成量2269kg/h； 系統(tǒng)水耗量11.3t/h；,五、水泥窯煙氣脫硫技術,科技領先 行業(yè)領跑,典型案例-2500t/d水泥窯煙氣脫硫方案,液氣比16.19； 脫硫塔直徑6.7m； 當進入脫硫塔SO2濃度為1500mg/Nm3時，只需要開2層噴淋，這時液氣比為10.8；,五、水泥窯煙氣脫硫技術,科技領先 行業(yè)領跑,2500t/d水泥窯煙氣脫硫年運行費用計算,熟料脫硫成本4.45元/噸； 扣除副產品石膏附加值后熟料脫硫成本2.42元/噸； 加廢氣風機增壓電耗后熟料脫硫成本3.75元/噸；,五、水泥窯煙氣脫硫技術,科技領先 行業(yè)領跑,典型案例-5000t/d水泥窯煙氣脫硫方案,進入脫硫塔煙氣量850000m3/h； 進入脫硫塔SO2濃度1200mg/Nm3； 出脫硫塔SO2濃度100mg/Nm3； 脫硫效率92%； 除塵效率50% 窯灰消耗量1290kg/h； 石膏生成量1890kg/h； 系統(tǒng)水耗量20.9t/h；,五、水泥窯煙氣脫硫技術,科技領先 行業(yè)領跑,5000t/d水泥窯煙氣脫硫方案,五、水泥窯煙氣脫硫技術,科技領先 行業(yè)領跑,5000t/d水泥窯煙氣脫硫方案,五、水泥窯煙氣脫硫技術,科技領先 行業(yè)領跑,5000t/d水泥窯煙氣脫硫年運行費用計算,熟料脫硫成本2.26元/噸； 扣除副產品石膏附加值后熟料脫硫成本1.71元/噸； 加廢氣風機增壓電耗后熟料脫硫成本3.22元/噸；,五、水泥窯煙氣脫硫技術,科技領先 行業(yè)領跑,水泥窯煙氣污染物不達標技術方案建議,重點地區(qū)，對窯尾采用電收塵器，如SO2排放濃度為大于500mg/Nm3，粉塵排放濃度小于40mg/Nm3，建議不需要電改袋，直接采用濕法脫硫皆可達標排放； 重點地區(qū)，對窯尾采用電收塵器，如SO2排放濃度為大于500mg/Nm3，粉塵排放濃度大于40mg/Nm3，建議不需要電改袋，直接采用濕法脫硫+濕式除污器即可達標。,濕式除污器三維模型,與袋式除塵器相比優(yōu)勢：濕式除污器阻力只有300Pa，比袋式除塵器至少節(jié)約700Pa以上阻力，降低風機電耗，另其它使用費也低于袋式除塵器。,五、水泥窯煙氣脫硫技術,科技領先 行業(yè)領跑,濕式除污器優(yōu)點,優(yōu) 點,除塵效率高,多種物質脫除效率高,解決藍煙酸霧,運行穩(wěn)定,無二次揚塵 粉塵排放可10mg/Nm 除塵性能穩(wěn)定 不受粉塵比電阻影響,PM2.5去除率90% 汞及重金屬去除率90%,SO3去除率90% 水霧去除率75% 解決煙囪腐蝕問題,無運動構件 設備故障率低,五、水泥窯煙氣脫硫技術,科技領先 行業(yè)領跑,截止目前，濕法脫硫已達標運行業(yè)績共86個。,濕法脫硫典型業(yè)績,五、水泥窯煙氣脫硫技術,科技領先 行業(yè)領跑,科行集團將濕法脫硫引入水泥行業(yè)的優(yōu)勢： 合理優(yōu)化引入濕法脫硫至水泥窯，與同等電廠濕法脫硫相比，投資下降30%。例如： 將不常用電動閥改為手動閥。 廢除濾液箱、濾液沖洗泵等，與地坑系統(tǒng)共用。 氧化風機、除霧器沖洗水泵、工藝水泵不采用備用。 將DCS控制改為PLC控制等。 脫硫塔采用計算機模擬設計，合理選取進風口至第一層噴淋距離，在同等液氣比情況下提高脫硫效果，以降低運行電耗； 除霧器采用除霧效果最好的屋脊式。 采用靈活配置噴淋層個數(shù)，以適應不同的SO2入口濃度。,六、節(jié)能風機,科技領先 行業(yè)領跑,科行集團承擔的脫硫脫硝及電改袋工程，都與風機相關 聯(lián)，因此，我們與安徽科達風機（科達潔能控股）聯(lián)合 組織團隊對水泥廠用風機進行節(jié)能改造設計及供貨。,六、節(jié)能風機,科技領先 行業(yè)領跑,風機耗能原因及解決方案：,風機所配電機功率,風機風量有15%儲備,風機風壓有15%儲備,風機全壓效率,電機容量儲備系數(shù)，最小也有1.05,傳動機械效率,根據(jù)生產狀況，減少儲備量,精確計算阻力，去除保守阻力,設計高效產品。,降低軸承、傳動損失,降低安全系數(shù),六、節(jié)能風機,科技領先 行業(yè)領跑,設計時風機選型舉例（高溫風機）： 規(guī)模：5000t/d，煤的熱值5500kcalkg-fuel，熱耗715kcal/kg-cl,海拔高度50m。 計算結果：高溫風機入口溫度325時，風量為74.6萬m3/h,加上15%儲備系數(shù)后風量85.8萬m3/h，選型在85-90萬m3/h之間?，F(xiàn)在工藝高溫風機前都有余熱鍋爐，高溫風機入口溫度降低至200，風量為65萬m3/h, 當規(guī)模達：6000t/d時：高溫風機入口溫度325時，風量為89.5萬m3/h,高溫風機入口溫度200時，風量為78萬m3/h。,六、節(jié)能風機,科技領先 行業(yè)領跑,改造步驟： 1、風機是否耗能，我們通過以下進行初步判斷： 運行電流長期處于額定電流80%以下運行的風機； 調風門長期處于90%以下開度運行的風機。 2、風機測試診斷； 3、風機個性化設計。,六、節(jié)能風機,科技領先 行業(yè)領跑,風機節(jié)能估算： 1、假定風機風量與風壓根據(jù)生產狀況，儲備系數(shù)實際 只有5%，則節(jié)能為1.05*1.05-1=10.25% 2、如原風機全壓效率為80%，設計新風機效率為85%， 則節(jié)能為1/0.8-1/0.85=7.35% 3、綜合各種因素,1臺風機節(jié)能1020%是完全沒有問題。,七、對脫硫脫硝及電改袋提供融資租賃業(yè)務,科技領先 行業(yè)領跑,我公司為環(huán)保部工程技術中心依托單位，已成為環(huán)保部用融資租賃推進環(huán)保產業(yè)健康發(fā)展的首批試點單位之一。 融資租賃的定義： 指承租方（客戶）根據(jù)所需設備，自主選定設備供應商（科行），由出租方（融資租賃公司）根據(jù)承租方（客戶）的請求負責購置，然后交付承租方使用，承租方按租約定期交納租金（一般為月支付，類似住房按揭）。,七、對脫硫脫硝及電改袋提供融資租賃業(yè)務,科技領先 行業(yè)領跑,融資租賃過程中相關費用： 1、租金：本金+利息，采用等額還款，租金恒定； 2、管理服務費：按照設備合同總額的1%，最低3萬元，發(fā) 貨前一次性收??； 3、保險費：按照設備合同總額的0.1%計算； 4、逾期利息、罰金：客戶若逾期則， 逾期利息=逾期租金逾期天數(shù)租賃利率 罰金=（逾期租金+逾期利息）逾期天數(shù)0.5。,七、對脫硫脫硝及電改袋提供融資租賃業(yè)務,科技領先 行業(yè)領跑,對承租方的好處： 1、增加流動資金：可幫助客戶實現(xiàn)快速低成本融資，進入程序到放款在1-2個月。特別是可以通過售后回租的方式，將客戶現(xiàn)有的設備轉化為現(xiàn)金，即變死錢為活錢