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浅析水泥窑NOx 超低排放之高温电除尘器

来源：互联网 2022-03-31 11:24:57

屈荷叶，鲁果，曹宁，吴伟

（西安西矿环保科技有限公司，陕西西安 710075）

摘要：氮氧化物排放治理是目前水泥行业大气污染物减排面临的最大难题。高温电除尘器+SCR脱硝技术路线是水泥行业氮氧化物超低排放的有效途径之一，其中高温电除尘器有着不可忽视的作用。本文结合高温电除尘器入口含尘气体特点从粉尘比电阻适用性、阴阳极配结构形式、高温绝缘性能、钢结构强度及热变形、远距离高空溜灰系统、高压供电设备的选配等多方面论述了水泥窑NOx 超低排放中高温电除尘器技术。

关键词：高温电除尘器；溜灰系统；高压供电设备；电晕线；阳极板；超低排放

中图分类号：TQ172.688.1 文献标识码：B 文章编号：1002-9877（2022）

随着国家及地方政府环保政策的进一步收紧，河北、河南、安徽、浙江等多省市连续出台水泥工业大气污染物特别排放限值实施计划，要求水泥行业全部完成超低排放目标，颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10 mg/Nm3、50 mg/Nm3、100 mg/Nm3，有些省份要求更为严格，氮氧化物排放要求在50 mg/Nm3 以下。

0 引言

目前，氮氧化物排放治理是水泥行业大气污染物减排面临的最大难题。水泥窑烟气是继电力、汽车尾气之后的第三大NOx 排放大户，按污染源普查NOx 排放系数为1.65 kg/t熟料计算，2020 年我国水泥工业窑炉NOx排放量约为256 万t，占全国NOx排放总量的15%[1] 。可见，实现NOx超低排放是水泥工业转型升级和绿色发展的必由之路。目前，水泥行业脱硝超低排放改造技术路线众多，根据SCR催化剂在整个工艺系统所处位置的烟温和粉尘浓度，可分为高温高尘、高温中尘、高温低尘、中温中尘、低温低尘等多种技术路线。本文将重点论述水泥窑NOx 超低排放中的高温电除尘器技术。

1 高温电除尘器的经济性选择

SCR脱硝技术在燃煤锅炉及其他工业窑炉已经广泛应用，可以将NO 排放长期控制在50 mg/Nm3 以下。相比于其他行业，入口粉尘浓度高，可达80~100 g/Nm3，甚至150 g/Nm3 以上是水泥窑SCR脱硝的难点之一。通过在脱硝反应器前端增加高温电除尘器，将含尘浓度降低至与电力行业脱硝入口粉尘浓度相当（20~30 g/Nm3 以下），可有效解决水泥窑尾烟气中含尘量大的问题。利用电除尘效率按指数变化的规律，选用1~2 个电场电除尘器，可有效去除70%~80%的高浓度、大颗粒粉尘，为下游催化剂的选取创造有利条件的同时发挥电除尘器的高效作用。因此，SCR脱硝前端的高温电除尘器选用1~2 个电场是水泥窑NO 超低排放较为经济合理的选择[2]。

2 高温电除尘器入口含尘气体特点

水泥窑SCR脱硝高温中尘技术中电除尘器布置在窑尾预热器C1出口，含尘气体具有以下特点[3]：

（1）含尘浓度高，窑尾废气含尘浓度为 80~100 g/Nm3，甚至150 g/Nm3 以上；

（2）烟气温度高，窑尾废气温度约为320~350 ℃；

（3）含尘颗粒细，

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