回轉(zhuǎn)窯窯尾煙氣超低排放在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

隨著國(guó)內(nèi)環(huán)保要求的提高，對(duì)耐火行業(yè)煙氣中顆粒物、SO2和NOx排放的控制力度逐漸加大，尤其國(guó)家在2019年4月28日發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見(jiàn)》中對(duì)于有組織排放控制指標(biāo)規(guī)定“顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度小時(shí)均值原則上分別不高于10、50、200mg/Nm3”。另外，國(guó)內(nèi)對(duì)于耐火行業(yè)超低排放***嚴(yán)省級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是《河北省鋼鐵工業(yè)大氣污染物超低排放標(biāo)準(zhǔn)》DB13/2169-2018，其中對(duì)于SO2和NOx排放值進(jìn)行了明確規(guī)定，并給出了實(shí)施限期。因此必須對(duì)回轉(zhuǎn)窯窯尾煙氣中顆粒物、SO2和NOx的重大污染源進(jìn)行治理。

國(guó)內(nèi)回轉(zhuǎn)窯窯尾煙氣超低排放限值如表1所列。

這一限值是現(xiàn)階段技術(shù)能夠達(dá)到的超低排放***嚴(yán)值。如果對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有回轉(zhuǎn)窯窯尾煙氣治理系統(tǒng)進(jìn)行超低排放改造，該限值也可以作為參考。

回轉(zhuǎn)窯窯尾煙氣處理的設(shè)計(jì)思路

煤中含硫量高，在燃燒過(guò)程中不可避免的產(chǎn)生SO2等酸性氣體，但是考慮到運(yùn)輸成本和運(yùn)行成本等原因，目前在建和正在生產(chǎn)的石灰石及白云石回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)中仍然采用“煙煤”作為主要的煅燒燃料。本文仍按照煙煤作為煅燒燃料這一***不利情況，以某鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中的耐材廠為例，對(duì)回轉(zhuǎn)窯窯尾煙氣除塵及脫硫脫硝設(shè)計(jì)進(jìn)行說(shuō)明。若采用天然氣作為燃料，經(jīng)實(shí)測(cè)SO2可以達(dá)到超低排放，將本工藝的脫硫工段去掉即可。

石灰石送入豎式預(yù)熱器頂部料倉(cāng)后，由溜料管將石灰石分布到豎式預(yù)熱器內(nèi)。從窯尾來(lái)的高溫?zé)釤煔猓蛇_(dá)約1100℃）進(jìn)入到豎式預(yù)熱器后，直接穿過(guò)料層與石灰石進(jìn)行熱交換。被預(yù)熱的物料約有30%左右的石灰石被分解。預(yù)熱后的石灰石由液壓推頭推動(dòng)，經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)溜槽進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)一步煅燒分解為氧化鈣等產(chǎn)品。換熱后的高溫?zé)釤煔饨档偷?30-250℃左右。

耐火廠采用煙煤為燃料，其質(zhì)量指標(biāo)：水分War≤10%，低位熱值QDW≥23000kJ/kg(應(yīng)用基)，揮發(fā)分25%-30%，灰分Ad≤12%，Sd≤0.6%，固定碳≥55%，灰分熔點(diǎn)≥1250℃，煙煤原料粒度<>

煙煤燃燒產(chǎn)生的窯尾煙氣經(jīng)熱交換后，進(jìn)入脫硫、除塵、脫硝等設(shè)備進(jìn)行凈化后達(dá)標(biāo)排放。

煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述

博純科技生產(chǎn)的PUE-6000型煙氣超低排放連續(xù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)其分析儀器采用紫外差分吸收光譜技術(shù)、預(yù)處理采用磷酸滴定法技術(shù)、全程高溫采樣、***終達(dá)到超低監(jiān)測(cè)分析要求。整套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用監(jiān)測(cè)平臺(tái)探頭+預(yù)處理+工控機(jī)+液晶顯示器+數(shù)采儀的架構(gòu)模式完成對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的接收、存儲(chǔ)、系統(tǒng)組成：

氣態(tài)污染物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由采樣單元（含采樣探頭和一體采樣管)、反吹單元、預(yù)處理單元、分析單元、控制單元、校準(zhǔn)單元和數(shù)據(jù)處理單元組成。采用直接抽取式。系統(tǒng)監(jiān)測(cè)原理：

煙道（煙囪）中煙氣通過(guò)***的高溫加熱采樣探頭將煙氣從煙道中抽取出，并經(jīng)過(guò)***電伴熱（120～190℃）一體取樣管將煙氣傳輸?shù)綗煔夥治鰴C(jī)柜的預(yù)處理系統(tǒng)中，對(duì)煙氣進(jìn)行除塵、除水、穩(wěn)壓、穩(wěn)流后分配到SO2、NOx、CO、CO2、O2分析儀中進(jìn)行分析。其中SO2和NOx分析儀采用紫外差分吸收光譜法分析技術(shù)，CO、CO2采用紅外線分析原理進(jìn)行分析，O2采用電化學(xué)法或順磁原理進(jìn)行分析,除水設(shè)備采用加磷酸冷凝器進(jìn)行冷凝除水，使通過(guò)冷凝器中的煙氣達(dá)到酸飽和狀態(tài)，避免極少量的冷凝水吸附SO2。***終將各分析儀器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)送入DAS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行集中處理和分析。并將數(shù)據(jù)通過(guò)。

技術(shù)特點(diǎn)：

1、 長(zhǎng)期可靠、穩(wěn)定的分析及預(yù)處理裝置，滿足系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定正常運(yùn)行，不需要日常維護(hù)；

2、 超低***分析儀器，監(jiān)測(cè)下限可達(dá)0.1ppm,滿足超低監(jiān)測(cè)需求；

3、采用紫外吸收光譜氣體分析技術(shù)和化學(xué)計(jì)量學(xué)算法，具有測(cè)量精度不受水分和粉塵影響、探測(cè)下限低、溫漂小等優(yōu)點(diǎn)；

4、采用超低***冷凝器，經(jīng)過(guò)***的加磷酸技術(shù)，避免了SO2的損失；

5、分析儀氣體室由不銹鋼加工而成，內(nèi)部無(wú)需鏡面拋光、鍍金，氣體室強(qiáng)壯、成本低，受水分、粉塵的影響小，檢測(cè)器與氣體室采用光纖連接，更換方便，維護(hù)成本低；

6、采用PLC控制，自動(dòng)化程度高、維護(hù)工作量?。?/span>

7、系統(tǒng)模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，配置靈活，操作簡(jiǎn)單維護(hù)方便。

系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)：

a. 監(jiān)測(cè)原理：紫外差分吸收光譜法（DOAS）

b. 測(cè)量范圍：SO2：0～20～200μmol/mol；NOx:0～20～200μmol/mol；O2：0～25%

c. 精    度：≤±1％F.S；

d. 穩(wěn) 定 性：零點(diǎn)漂移≤±1％F.S/7d；量程漂移≤±1％F.S/7d；

e. ***監(jiān)測(cè)下限：0.1ppm

f. 樣氣流量：1.5L/min±0.5L/min

g. 響應(yīng)時(shí)間：T90≤20秒（氣體直接通過(guò)氣室時(shí))；

h. 氣室壓力：≤20Kpa;

i. 觸點(diǎn)容量：120VAC, 1A   24VDC, 1A；

j. 輸出信號(hào)：4～20mA或RS485/232；

k. 預(yù)熱時(shí)間：≤ 30min

l. 工作環(huán)境：溫度：：－5℃～＋45℃；濕度：≤90%RH；

m. 工作電源：220VAC±10%，50Hz±5%  5KW.

應(yīng)用領(lǐng)域：

該系統(tǒng)可應(yīng)用于各類(lèi)電廠、化工廠、鋼鐵廠、供熱廠、水泥廠、垃圾焚燒廠以及各類(lèi)燃油、燃煤、燃?xì)忮仩t等環(huán)保監(jiān)測(cè)以及脫硫脫硝出口污染物監(jiān)測(cè)。