水泥干法窯的節(jié)能脫硝裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水泥干法窯的節(jié)能脫硝裝置和方法，裝置包括分解爐、水泥窯、富氧助燃噴煤管、輸送管道、富氧制備裝置、煤粉制備裝置、還原劑噴頭，還原劑儲備裝置通過管路連接還原劑噴頭伸入分解爐內(nèi)，分解爐連接水泥窯，煤粉制備裝置通過輸送管道、富氧助燃噴煤管分別與水泥窯和分解爐連接，富氧制備裝置也通過輸送管道、富氧助燃噴煤管分別與水泥窯和分解爐連接。方法包括步驟一：用SNCR脫硝，來降低水泥窯氮氧化物的排放；步驟二：用OEC富氧燃燒，將空氣中的氧含量提純到25～30％輸送到水泥窯和分解爐助燃；步驟三：設富氧燃燒和SNCR脫硝DCS系統(tǒng)，用氮氧化物排放濃度控制調(diào)節(jié)還原劑和富氧助燃濃度，達到文明生產(chǎn)。
【專利說明】水泥干法窯的節(jié)能脫硝裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水泥干法窯的節(jié)能脫硝裝置和方法，屬于建材行業(yè)節(jié)能減排【技術領域】。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)在運行的水泥新型干法窯氮氧化物排放的濃度大約在800?1600mg/Nm3之間，已建在生產(chǎn)的水泥廠執(zhí)行的氮氧化物排放標準是(GB4915-2004) 800mg/Nm3,而未來水泥行業(yè)氮氧化物排放標準要求將提高到500mg/Nm3以下。對已建在生產(chǎn)的水泥廠，由于場地空間條件的限制，無法使用選擇性催化還原技術(SCR)工藝來減少煙氣中的氮氧化物?？捎眠x擇性非催化還原(SNCR)脫硝法來減少水泥窯氮氧化物的排放，削減效果在60%?？墒羌词惯@樣，仍難以穩(wěn)定連續(xù)地使氮氧化物排放濃度達到即將修訂的國家排放標準要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種不增加生產(chǎn)成本，能降低水泥窯氮氧化物排放濃度的處
理裝置及方法。
[0004]為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術方案:水泥干法窯的節(jié)能脫硝裝置，包括分解爐1、水泥窯2、窯頭富氧助燃噴煤管3、窯尾富氧助燃噴煤管6、富氧輸送管道4、煤粉輸送管道5、富氧制備裝置7、煤粉制備裝置8、還原劑噴頭9和還原劑儲備裝置10構(gòu)成；所述還原劑儲備裝置10通過管道連接還原劑噴頭9伸入分解爐I內(nèi)，所述分解爐I的下端與水泥窯2的窯尾連接，所述富氧制備裝置7和煤粉制備裝置8分別通過富氧輸送管道4和煤粉輸送管道5與安裝在水泥窯2窯頭的窯頭富氧助燃噴煤管3和安裝在分解爐I的窯尾富氧助燃噴煤管6連接。
[0005]本發(fā)明還包括水泥干法窯的節(jié)能脫硝裝置的方法，它包括以下步驟:
[0006]步驟一:用選擇性非催化還原(SNCR)脫硝法，來降低水泥窯氮氧化物的排放。在分解爐850?1050°C部位噴入濃度為20?25%的氨水或尿素溶液作為還原劑，使其與煙氣中的氮氧化物結(jié)合，并將其還原成氮氣和水；
[0007]步驟二:用富氧燃燒技術；將含氧濃度高的富氧空氣進行燃燒，稱為富氧燃燒(oxygen enriched combustion)，簡稱0EC,將空氣中的氧含量從21 %提純到25?30%,應用到水泥窯的窯頭和窯尾分解爐助燃，這樣可使爐內(nèi)火焰溫度升高200?300°C，達到氮氣量減少，燃燒后的排放量也減少和節(jié)能的目的。
[0008]步驟三:建立富氧燃燒和SNCR脫硝DCS中央控制系統(tǒng)；用氮氧化物排放濃度控制調(diào)節(jié)還原劑濃度和富氧助燃濃度，掌控水泥窯的生產(chǎn)和排放情況，達到文明生產(chǎn)。事實上，用本發(fā)明的裝置和方法，只需原有技術的成本即可降低水泥窯氮氧化物排放濃度，減少污染排放。
[0009]本發(fā)明的目的之一，尤其是其中方法的目的:采用選擇性非催化還原(SNCR)脫硝法可以較大幅度地削減氮氧化物的排放，削減效果達60%，減少污染排放；[0010]本發(fā)明的目的之二是用富氧燃燒技術可使爐內(nèi)火焰溫度升高200?300°C，達到節(jié)能的目的；更重要的是用普通空氣助燃，約五分之四的氮氣不但不參與燃燒，且?guī)ё叽罅繜崮?，用富氧助燃，氮氣量要減少，燃燒后的排氣量也減少，熱損失減少。一般氧氣濃度每增加I %煙氣量約下降2?4.5%，從而提高燃燒效率，增加熱量利用率。普通空氣助燃，當加熱溫度為1300°C，其可利用的熱量為42%;而用26%富氧空氣助燃時，可利用熱量為56%，節(jié)能10%,氮氧化物排放減少20% ；
[0011]本發(fā)明還具有以下的優(yōu)點:一、SNCR脫硝法場地位置可布置，SCR脫硝法場地空間
無法布置；
[0012]二、投資省，SNCR脫硝法是SCR脫硝法的1/4 ；
[0013]三、OEC富氧燃燒和SNCR脫硝DCS系統(tǒng)，用氮氧化物排放濃度控制調(diào)節(jié)還原劑和富氧助燃濃度；
[0014]四、OEC富氧燃燒節(jié)能減排，所節(jié)費用抵消SNCR脫硝的費用，不增加生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖中符號說明:分解爐1、水泥窯2、窯頭富氧助燃噴煤管3、富氧輸送管道4、煤粉輸送管道5、窯尾富氧助燃噴煤管6、富氧制備裝置7、煤粉制備裝置8、還原劑噴頭9、還原劑儲備裝置10。
【具體實施方式】
[0017]下面用最佳的實施例對本發(fā)明做詳細的說明。
[0018]參照圖1在本實施中，水泥干法窯的節(jié)能脫硝裝置，包括分解爐1、水泥窯2、窯頭富氧助燃噴煤管3、窯尾富氧助燃噴煤管6、富氧輸送管道4、煤粉輸送管道5、富氧制備裝置
7、煤粉制備裝置8、還原劑噴頭9和還原劑儲備裝置10構(gòu)成；所述還原劑儲備裝置10通過管道連接還原劑噴頭9伸入分解爐I內(nèi)，所述分解爐I的下端與水泥窯2的窯尾連接，所述富氧制備裝置7和煤粉制備裝置8分別通過富氧輸送管道4和煤粉輸送管道5與安裝在水泥窯2窯頭的窯頭富氧助燃噴煤管3和安裝在分解爐I的窯尾富氧助燃噴煤管6連接。
[0019]水泥干法窯的節(jié)能脫硝的方法，它包括如下步驟:
[0020]所述步驟一:用選擇性非催化還原(SNCR)脫硝法，來降低水泥窯氮氧化物的排放。在分解爐850?1050°C部位噴入濃度為20?25%的氨水或尿素溶液作為還原劑，使其與煙氣中的氮氧化物結(jié)合，并將其還原成氮氣和水；
[0021]4N0+4NH3+02-4N2+6H20
[0022]2N02+4NH3+02-3N2+6H20
[0023]在具體實現(xiàn)的過程中:在用濃度為26%富氧助燃，分解爐溫度為850?1050°C時，供氨水量按ΝΗ3/Ν0 = 1.1，輸送壓力為3kg/cm3的情況下，測得不同的還原劑濃度有不同的氮氧化物排放濃度。(見下表)隨著氨水溶液濃度的增加，氮氧化物排放濃度逐漸減少，但成本也在增加。
[0024]
【權利要求】
1.水泥干法窯的節(jié)能脫硝裝置，包括分解爐1、水泥窯2、窯頭富氧助燃噴煤管3、窯尾富氧助燃噴煤管6、富氧輸送管道4、煤粉輸送管道5、富氧制備裝置7、煤粉制備裝置8、還原劑噴頭9和還原劑儲備裝置10構(gòu)成；所述還原劑儲備裝置10通過管道連接還原劑噴頭9伸入分解爐I內(nèi)，所述分解爐I的下端與水泥窯2的窯尾連接，所述富氧制備裝置7和煤粉制備裝置8分別通過富氧輸送管道4和煤粉輸送管道5與安裝在水泥窯2窯頭的窯頭富氧助燃噴煤管3和安裝在分解爐I的窯尾富氧助燃噴煤管6連接。
2.水泥干法窯的節(jié)能脫硝裝置的方法，其特征在于，包括以下步驟: 所述步驟一:用選擇性非催化還原(SNCR)脫硝法，來降低水泥窯氮氧化物的排放。在分解爐850?1050°C部位噴入濃度為20?25%的氨水或尿素溶液作為還原劑，使其與煙氣中的氮氧化物結(jié)合，并將其還原成氮氣和水； 所述步驟二:用富氧燃燒技術；將含氧濃度高的富氧空氣進行燃燒，稱為富氧燃燒(oxygen enriched combustion)，簡稱OEC,將空氣中的氧含量從21 %提純到25?30%,應用到水泥窯的窯頭和窯尾分解爐助燃，這樣可使爐內(nèi)火焰溫度升高200?300°C，達到氮氣量減少，燃燒后的排放量也減少和節(jié)能的目的； 所述步驟三:建立富氧燃燒和SNCR脫硝DCS中央控制系統(tǒng)；用氮氧化物排放濃度控制調(diào)節(jié)還原劑濃度和富氧助燃濃度，掌控水泥窯的生產(chǎn)和排放情況，達到文明生產(chǎn)。
【文檔編號】C04B7/43GK103512373SQ201210212862
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月26日 優(yōu)先權日:2012年6月26日
【發(fā)明者】肖開標, 施志偉, 錢明毅, 盛法大, 施正, 張福嬌 申請人:肖開標