《熟料烧成培训-豪西蒙》排放控制课件.ppt

1、Manufacturing Workforce TrainingPRODUCTIONOperation Area(s):Clinker ProductionCategory:Process operation and controlModule:Emission controlPresentation Name:Emission controlVersion:1.0Date:13-10-20032Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission control.ppt总观 主要排放物其它成分其它成分标

2、准值标准值“NOx0.04%SO20.01%VOC0.004%CO0.04%HCl0.0006%+Dust+Heavy Metal+PCDD/F1:not exhaustive环境空气3Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission control.ppt排放计量频数:总观Red:Covered in this presentation灰尘氮氧化物氮氧化物 NOx二氧化硫二氧化硫 SO2有机挥发物有机挥发物 混合物混合物 VOCO2/H2O每年至少测量一次盐酸 HCl氨水 NH3苯重金属重金属 HM

3、二氧Dioxins/呋喃(PCDD/F)连续排放监控连续排放监控4Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission control.ppt控制排放的目的概要避免对人类，动物，植物和环境的负面影响依照当地法律的排放限制避免在万一高排放带来的声誉和可信性的损失避免由于超过限制引起生产减少甚至设备停机。详细主题控制排放是为了减少由于腐蚀(SO2)对工厂固定设备的负面影响。保证水泥中 HM(重金属)含量 可接受5Holcim Group SupportManufacturing Workforce Train

4、ing-ProductionEmission control.ppt方程式 S+O2 SO2 (T 450oC)S=硫,O2=氧二氧化硫-SO2对环境和健康的影响烟雾,“酸雨”,酸化湖1-2 ppm SO2 杀死植物5-10 ppm SO2 刺激眼睛&呼吸400-500 ppm SO2 对呼吸系统有致命伤害对过程和设备的影响腐蚀问题增加了结皮问题6Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission control.pptSO2-排放起因长窑（或湿法窑）长窑（或湿法窑）氧气含量太低增加了硫循环燃烧不好所有

5、带入的硫来自:4原料，燃料，AFR窑外分解干法窑窑外分解干法窑(无旁路无旁路)仅来自窑喂料含有的黄铁矿(FeS2)窑尾的O2对SO2排放的影响7Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission control.pptSO2排放:干法生 成 和 吸 收有关输入：生料中的黄铁矿3050形成SO2收尘器SO2吸收S燃料100形成SOX“100%SO2-屏障”SO2+CaOCaSO4硫酸盐原料3080生成SO2原料磨SO2吸收直接作用：30SO2排放复合作用：1020 SO2排放8Holcim Group S

6、upportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission control.pptKiln dust-40-60%SO2AbsorptionKiln dust-10-30%SO2Absorption窑灰窑灰-40-60%SO2吸收吸收窑灰窑灰-10-30%SO2吸收吸收-100%生成生成SOx硫硫-燃料燃料100%黄铁矿黄铁矿-原料原料30-50%生成生成 SO2-30-50%SO2硫酸盐硫酸盐-原料原料30-80%生成生成 SO2-l30-80%SO2湿法生产中排放的有关的硫的输入湿法生产中排放的有关的硫的输入:生料生料,燃料和燃料和

7、AFR生成 和 吸收SO2 排放:湿法9Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission control.pptSO2 排放控制的方法基本的消除方法基本的消除方法通过过程修正来降低熟料生产中SO2 排放避免硫挥发促成SO2 和石灰石或其它成分之间的反应能捕获 SO2(碱)次要的消除方法次要的消除方法通过添加减少SO2的特殊试剂/设备来减少废气中 SO2 的含量干试剂(像熟石灰-Ca(OH)2)直接加入废气湿洗刷:往窑废气喷射石灰石泥浆10Holcim Group SupportManufacturin

8、g Workforce Training-ProductionEmission control.ppt湿洗涤 普通方法普通方法4窑尾废气中的SO2 和洗刷器中的石灰石泥浆反应4石灰石和SO2的最终产物是合成石膏，可以用于水泥磨循环泵循环泵4关键要素因为它们将石灰石泥浆从洗刷器底部泵到洗刷器顶部=能量消耗11Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission control.ppt湿洗涤 主要机件喷雾嘴喷雾嘴4为了良好雾化必须要良好的设计和维护=检查雾化压力和喷嘴结皮薄雾消除器薄雾消除器4为了良好的消除薄

9、雾必须要良好的设计和维护4薄雾消除器失效=检查 DP4在维护和安装期间=保护薄雾消除器12Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission control.ppt脱水系统脱水系统4Hydrocylcones4离心分离机/真空 带=检查石膏中的水分:通常是 10%H2O 但是能有变动湿洗涤 主要机件13Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission control.ppt湿洗涤 对烟尘的影响烟囱烟囱4典型的烟

10、:由于温度低，烟尘是非常明显的，即使排放很低!4出烟囱后形成小水滴=提高薄雾清除器的效率=在烟囱内安装排水系统14Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission control.ppt氧化氮-NOx对环境和健康的影响酸雨形成臭氧(刺激或伤害呼吸系统)“化学的”烟雾15Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission control.pptNOX 生成热量的热量的 NOx4仅在主燃烧器4T 1600oC(N2

11、-活性!)4起源:N2 来自空气4N2+X O22 NOx燃料燃料 NOx4二级燃烧4T 900oC4燃料中氧气和氮化物之间反应 NOx 生成需要热16Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission control.ppt基本消除方法减少主燃烧器 NOx 形成过程最优化:增加过程稳定性(NOx 形成对于任何波动都是很敏感)4如果可适用增加 CaO游离 0.8-1.54提高窑喂料煅烧能力在煅烧炉或二次燃烧中降低来自主燃烧器的 NOx4使用高挥发物含量的燃料4减少煅烧炉内的温度(低NOx 煅烧炉)减少煅

12、烧炉或二次燃烧中的 NOx 形成:使用低-N 燃料x不被推荐:大幅削减过程!x窑内还原气氛(CO 0.1%在窑尾)x“低 NOx燃烧器”:太低 PA 消弱了火焰x水和灰的注入只是为了减少NOx排放17Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission control.ppt次要的消除方法SNCR(选择性非催化还原)将 NOx 还原成 N2，加入氨水(NH3)，尿素,renoxal 或含有NH2基的反应物:NH2+NO N2+H2O最适宜温度:900-1000oC一直到 70%的减少SNCR:足够达到当前

13、 NOx 限制18Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission control.pptSNCR结构4双重壁罐4“保持力罐”以防溢出装备4循环罐泵4流量计4水平探测器4温度计4喷射泵反应物储存罐反应物储存罐19Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission control.pptSNCRLances4注入温度:9001000 C-T 太高:破坏反应物-T 太低:NH3-流失危险4位置依赖于-反应物:小滴&

14、水含量-气体温度=为了完全反应必须有充分停留时间4注入覆盖整个表面排放控制排放控制4NOx 排放波动大=固定的反应物的量能比依赖于NOx 烟尘分析的操作系统提供一个更好的结果20Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission control.ppt挥发性有机化合物 VOC任何化学混合物都是基于碳链或环（包含氢），在25oC 水汽压大于2mmHg(0.27kPa),除了甲烷4所有的有机化合物都在废气之内4VOC 特定的排斥化合物像CO 和CO2排放主要来自原料（在300-600oC）,只有在燃烧不良时

15、会有来自燃料的(波动,AFR喂得过多)4例如一个碳氢化合物:丁烷,C4H10水汽压在 25oC:1821 mmHg21Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission control.ppt挥发性有机化合物 VOC 预防措施避免超过法定限制分析任何新得原料和AF（替代燃料）=排除试验保证完全燃烧,避免燃料喂给过量 改变生料成分来降低有机物含量安装一个 RTO(氧化剂热再生)=很贵!22Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-Produc

16、tionEmission control.ppt氧化剂的热再生(RTO)一般过程一般过程4在氧化室内高温下来自窑废气的 VOC 被消灭4高温清洁气体和进入RTO的气体交换热量=热再生 23Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission control.pptRTO-维护转动件转动件/阀阀4必须有良好的维护来避免冷空气进入避免腐蚀换热媒质换热媒质(陶瓷的陶瓷的)4热交换床需要清理(酸性冲洗)来避免增加的 DP和保证有效率的热交换24Holcim Group SupportManufacturing W

17、orkforce Training-ProductionEmission control.ppt重金属-HM4汞(Hg)4铊(TI)4镉(Cd)4砷(As)4钴(Co)4铬 (Cr)4 铜(Cu)4锰(Mn)4 镍(Ni)4铅(Pb)4锡(Sn)4钒(V)HM 通常包括(不详尽,局部的不同)元素周期表元素周期表25Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission control.ppt重金属-HM HM 在一定浓度下有毒 生物体内累积:在生态系统中HM的累积 HM 在植物，动物和人类的体内能达到中毒水

18、平BIOACCUMULATIONBIOACCUMULATIONBIOACCUMULATION26Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission control.ppt输入/来源4原料,燃料,AFRs,水泥添加剂,耐火材料输出4内含于熟料的结构中(主要输出)4作为废气蒸发(像 Hg)4以微粒的形式(灰尘)4通过耐火材料的倾倒(不再被允许)HM 输入/输出27Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission c

19、ontrol.ppt无挥发性重金属的输入/输出:As,Cu,Cr,Ni,Zn,Cu.以熟料或水泥离开系统无挥发性 HM的输入/输出28Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission control.ppt半挥发性HM输入/输出:Tl,Cd,Pb,(Hg)以熟料或水泥离开但是在系统中潜在的堆积!半挥发性HM输入/输出29Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission control.ppt挥发性HM输入/输出:Hg以熟料或水泥离开但是也有部分排放挥发性HM输入/输出30Holcim Group SupportManufacturing Workforce Training-ProductionEmission control.ppt重金属-HM预防措施4控制输入(对于新AFR 做HM 分析)4收尘的灰尘分析4净化,如果重金属富积故障原因4输入和输出控制不足4分析不足4取样不足4没有分析发现HM 堆积4没有净化