水泥工业生产CO一氧化碳在线分析系统
水泥工业是一个高耗能、高污染的行业，是流程工业重要的基础行业之一。
水泥工业是CO的排放大户，其排放量站人类活动制造CO总量的5%。水泥
工业节能减排以成为我国绿色GDP的一个重要方面。
《水泥工业“十二五”发展规划》提出了水泥工业“十二五”主要发展目标。
其中，低温余热发电、单位工业增加值CO排放总量降低率、NOx总排放量降低率、
SO2排放总量降低率等作为直接节能减排指标，要求水泥工业重视内部安全、节能
和环境检测，促使水泥工业技术创新为手段大力促进节能减排。
通过对水泥窑在线气体分析，可以对水泥生产工艺过程进行控制，实现安全生
产和节能减排。其中，窑尾的气体分析是很重要的参数，它测定窑尾烟室气体中含
的O2、CO、NOx，这些参数可间接反映窑煅烧情况、系统漏风情况以及所煅烧的熟
料质量，也可作为优化控制的重要参数。
水泥窑在线分析系统是通过在线连续抽取、处理和分析水泥窑设备各个测点烟气
的O2、CO、NOx和SO2的含量，实时监测水泥窑的设备运行状况及回转窑内的煅烧状
况
以窑内燃烧产生的窑尾烟气中含有的CO、O2、NOx、SO2等主要成分为例，其生成
与控制如下。
1、CO CO的氧化反应是燃烧过程不完全生成的，CO氧化速度取决于温度。为控制
CO的最低含量，应通过增加风量使燃料完全燃烧，减少CO含量；为了避免过度通风，
也可以降低喂煤量
2、O2 O2含量取决于具体操作条件。确定O2含量的原则是熟料质量、耐火材料保护
及回转窑壳体温度。控制O2含量，可通过调节燃料量、风量调节，或者只调节风机，控
制窑尾温度。
3、NOx其含量组成分为：NO94%，NO25%,N2O1%。在窑中产生的NOx与下列因素有关：
火焰温度、火焰形状、燃料类型、O2过剩系数、烧成带气停留时间、物料温度、烧成带物料停留时间等。
4、SOx其生成主要取决于燃料中硫的含量、生料中的黄铁矿、燃烧区域中的O2含量等
水泥回转窑内的煅烧情况直接关系到水泥熟料的产量、质量，原燃料的消耗和综合成本。
如果窑内煅烧温度过高，不仅会大量消耗燃煤，甚至还会损害窑衬；如果煅烧温度过低，就会造成熟料的夹生料，严重影响水泥熟料质量。
通过窑尾气体分析提供的分析数据，可以帮助操作人员实时了解窑内的煅烧状况和燃煤的完全燃烧状况，实现优化控制，提高水泥生产装置的操作、控制水平，真正达到节能高效的目的。
水泥窑工艺过程的主要测点及分析参数表
位号 | 安装位置 | 测量组分及范围 | 测量目的 |
1 | 窑尾入口 | CO 0~2% O2 0~10% NOx 0~2000μmol/mol | 燃烧控制 工艺优化 |
2 | 预分解炉前 | CO 0~2% O2 0~10% NOx 0~2000μmol/mol | 燃烧控制 工艺优化 |
3 | 前旋风预热器前 | CO 0~2% O2 0~10% | 燃烧控制 工艺优化 |
4 | 预热器后/电收尘器前 | CO 0~2% O2 0~10% | 燃烧控制 工艺优化 除尘器保护 安全生产 |
5 | 烟囱或烟囱入口烟道 | CO 0~2% O2 0~25% NOx 0~1500mg/m3 SO2 0~1500mg/m3 烟尘 0~200mg/m3 温度/压力/流量 | 排放监测 |
6 | 原煤仓 | O2 0~10% | 漏风进控制 安全生产 |
7 | 磨煤机入口 | CO 0~2% O2 0~10% | 暗燃控制 安全生产 |
8 | 袋式收容器出口 | | 漏风进控制 安全生产 |
9 | 煤粉仓 | CO 0~2% O2 0~10% | 漏风进控制 安全生产 |
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