專利名稱：水泥窯煙氣高溫除塵scr脫硝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙氣處理裝置，尤其涉及一種水泥窯煙氣高溫除塵SCR脫硝裝置。
背景技術(shù)：
水泥生產(chǎn)過程中，預(yù)熱器及分解爐的運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵及煙氣，而出窯煙氣中NOx的含量在60(Tl600mg/Nm3左右，且含塵濃度較高。NOx是一種能造成大氣環(huán)境嚴(yán)重污染的氣體，被認(rèn)為是大氣污染及酸雨的主要污染源之一。我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展也帶來了建材行業(yè)的快速發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計(jì)，水泥工業(yè)的NOx總量已是居火力發(fā)電之外的另一主要NOx污染排放源。隨著我國進(jìn)入“十二五”時(shí)期，國家已將NOx的排放量納入總量控制目標(biāo)污染物中， 且自2005年I月I日實(shí)施《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4915-2004)，其中明確規(guī)定水泥窯及窯磨一體機(jī)的NOx排放濃度限值為800mg/Nm3，排放量限值為2. 4kg/t (產(chǎn)品)。現(xiàn)階段大多數(shù)的水泥廠都不能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求，因此水泥行業(yè)亟待解決高效脫硝的問題。目前，新型干法水泥的生產(chǎn)方法逐漸推廣，用于干法水泥回轉(zhuǎn)窯煙氣脫除NOx的控制技術(shù)，主要有選擇性非催化還原法(SNCR)和選擇性催化還原法(SCR)。SNCR法是以尿素或稀氨水為還原劑，將其噴入爐膛溫度為80(Tl25(rC的區(qū)域，迅速蒸發(fā)出的NH3與煙氣中的NOx反應(yīng)生成N2和H20。SNCR法由于不需要催化劑，且操作維護(hù)簡(jiǎn)便，投資成本較低而得到廣泛應(yīng)用。但是由于其脫硝效率較低，且系統(tǒng)受溫度影響較大，脫硝效率不穩(wěn)定，因而逐漸取消單一的使用模式。SCR法是指在催化劑和氧氣存在的條件下，利用還原劑(如NH3、H2、C0或碳?xì)浠衔锏?有選擇性的將NOx催化還原成N2和H2O的方法。SCR法技術(shù)成熟，脫硝效率高，因而大型燃煤鍋爐煙氣脫硝目前應(yīng)用最為廣泛的就是選擇性催化還原技術(shù)，在已運(yùn)行的系統(tǒng)中，脫硝效率達(dá)到809Γ90%以上，NH3的逃逸一般在5ppm以下，是能夠滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求的技術(shù)之一?；痣姀S燃煤鍋爐的煙氣脫硝采用的SCR法一般不需前置高溫電除塵器，煙塵含量約2(T40g/Nm3的煙氣直接進(jìn)入SCR脫硝反應(yīng)器。但水泥廠煙氣中煙塵含量高達(dá)6(Tl00 g/Nm3, CaO含量高達(dá)40%左右。CaO粉塵會(huì)造成催化劑微孔的堵塞，同時(shí)與煙氣中的SO3反應(yīng)生成的CaSO4也會(huì)使催化劑表面堵塞。因此高含塵煙氣若直接進(jìn)入SCR反應(yīng)器，會(huì)大大降低催化劑的使用壽命。同時(shí)高塵煙氣進(jìn)入SCR反應(yīng)器后將增加吹灰系統(tǒng)的使用次數(shù)，增加系統(tǒng)電耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了提供一種水泥窯煙氣高溫除塵SCR脫硝裝置，減少水泥窯煙氣NOx污染物的排放，進(jìn)一步延長(zhǎng)催化劑使用壽命，減少系統(tǒng)耗電量及還原劑用量，提高SCR脫硝系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定性，節(jié)省系統(tǒng)運(yùn)行成本。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
水泥窯煙氣高溫除塵SCR脫硝裝置，其特征在于包括與水泥窯煙氣管道相連通的預(yù)熱器，預(yù)熱器的輸出端通過管道與電除塵器相連通，電除塵器的輸出端通過管道與混合器相連通，混合器上設(shè)有還原劑噴槍，混合器的輸出端通過管道與SCR反應(yīng)器相連通，SCR反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有催化劑，SCR反應(yīng)器輸出端設(shè)有增壓風(fēng)機(jī)將凈化后的煙氣排入下游設(shè)備。在上述的主要技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，可以增加以下進(jìn)一步完善的技術(shù)方案
所述的SCR反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有吹灰裝置。所述預(yù)熱器與電除塵器的連接管道上設(shè)有閘板。在水泥窯預(yù)熱器輸出端與增壓風(fēng)機(jī)出口之間設(shè)置旁通煙道，旁通煙道上設(shè)有煙道閘板。所述的預(yù)熱器采用五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器。所述的電除塵器采用高溫電除塵器。 本發(fā)明的有益效果
(1)煙氣首先通過高溫電除塵器進(jìn)行除塵處理，能有效的避免飛灰對(duì)SCR催化劑造成磨損、堵塞及失活；同時(shí)除去水泥窯煙氣中的CaO顆粒，避免CaO顆粒本身造成催化劑微孔的堵塞及與SO3反應(yīng)生成的CaSO4對(duì)催化劑造成的堵塞；
(2)煙氣經(jīng)過除塵處理后，進(jìn)入SCR反應(yīng)器的煙塵含量大大降低，能降低催化劑吹灰裝置的使用頻率，降低系統(tǒng)耗電量，節(jié)省運(yùn)行成本。(3)水泥窯煙氣經(jīng)過含有前置電除塵的SCR法處理后，脫硝率不小于85%，凈化后煙氣中NOx的含量不大于150mg/Nm3，脫硝裝置可利用率不小于95%。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。


圖I為發(fā)明的主視圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明水泥窯煙氣高溫除塵SCR脫硝裝置，包括與水泥窯五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器I相連通的電除塵器2，電除塵器2系統(tǒng)采用高溫電除塵器(ESP)，以除去煙氣的CaO顆粒物及其它對(duì)后續(xù)脫硝催化劑造成不利影響的粉塵，從而確保水泥廠窯尾煙氣SCR脫硝系統(tǒng)長(zhǎng)期可靠穩(wěn)定運(yùn)行；電除塵器2的集塵板采用耐高溫材料，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)充分考慮熱膨脹，可有效避免高溫導(dǎo)致的變形，保證除塵器使用壽命；高溫電除塵器可在30(T40(TC長(zhǎng)期可靠穩(wěn)定運(yùn)行，最高使用溫度為450°C。所述預(yù)熱器I與電除塵器2的連接管道上設(shè)有閘板9，電除塵器2的輸出端通過管道與混合器3相連通，混合器3采用壓縮空氣加壓噴射還原劑，經(jīng)除塵后的煙氣與噴入的還原劑通過混合器3充分混合，混合器3的輸出端通過管道與SCR反應(yīng)器61相連通，SCR反應(yīng)器61通過合理、獨(dú)特的流場(chǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，最大限度地使煙氣和SCR脫硝還原劑快速地混合均勻充分，從而以最少的還原劑和催化劑用量達(dá)到最高的脫硝效率和最低的氨逃逸率，SCR反應(yīng)器61內(nèi)設(shè)有催化劑62和吹灰裝置7，SCR反應(yīng)器61輸出端設(shè)有增壓風(fēng)機(jī)8將凈化后的煙氣排入下游設(shè)備。在水泥窯預(yù)熱器I輸出端與增壓風(fēng)機(jī)8出口之間設(shè)置旁通煙道10，旁通煙道10上設(shè)有煙道閘板11。其具體實(shí)施路線為開啟閘板9，煙氣首先由五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器I出口進(jìn)入高溫電除塵器2，經(jīng)除塵后的高溫?zé)煔馀c還原劑入口注入的還原劑并由壓縮空氣入口 4進(jìn)入的壓縮空氣加壓噴入混合器3，混合煙氣進(jìn)入SCR反應(yīng)器61，通過催化劑62，催化劑上方設(shè)置吹灰裝置7，對(duì)催化劑進(jìn)行清潔；最終凈煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)8進(jìn)入下游設(shè)備，通過前置除塵裝置降低了進(jìn)入SCR系統(tǒng)煙氣中的粉塵含量，提高SCR脫硝系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)可利用率。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備維護(hù)及運(yùn)行成本較低，完全符合國家節(jié)能減排政策?！?br> 權(quán)利要求
1.水泥窯煙氣高溫除塵SCR脫硝裝置，其特征在于包括與水泥窯預(yù)熱器(I)煙氣出口相連通的電除塵器(2)，電除塵器(2)的輸出端通過管道與混合器(3)相連通，混合器(3)上設(shè)有壓縮空氣入口(4)、還原劑入口(5)和還原劑噴槍(31)，混合器(3)的輸出端通過管道與SCR反應(yīng)器(61)相連通，SCR反應(yīng)器(61)內(nèi)設(shè)有催化劑(62 )，SCR反應(yīng)器(61)輸出端設(shè)有增壓風(fēng)機(jī)(8)將凈化后的煙氣排入下游設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水泥窯煙氣高溫除塵SCR脫硝裝置，其特征在于所述的SCR反應(yīng)器(61)內(nèi)設(shè)有吹灰裝置(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水泥窯煙氣高溫除塵SCR脫硝裝置，其特征在于所述預(yù)熱器(I)與電除塵器(2)的連接管道上設(shè)有閘板(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水泥窯煙氣高溫除塵SCR脫硝裝置，其特征在于在水泥窯預(yù)熱器(I)輸出端與增壓風(fēng)機(jī)(8)出口之間設(shè)置旁通煙道(10)，旁通煙道(10)上設(shè)有煙道閘板(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的水泥窯煙氣高溫除塵SCR脫硝裝置，其特征在于所述的電除塵器(2)采用高溫電除塵器。
全文摘要
本發(fā)明涉及水泥窯煙氣高溫除塵SCR脫硝裝置，其特征在于包括與水泥窯預(yù)熱器(1)相連通的電除塵器(2)，電除塵器(2)的輸出端通過管道與混合器(3)相連通，混合器(3)上設(shè)有壓縮空氣入口(4)、還原劑入口(5)和還原劑噴槍(31)，混合器(3)的輸出端通過管道與SCR反應(yīng)器(61)相連通，SCR反應(yīng)器(61)內(nèi)設(shè)有催化劑(62)，SCR反應(yīng)器(61)輸出端設(shè)有增壓風(fēng)機(jī)(8)將凈化后的煙氣排入下游設(shè)備。本發(fā)明的有益效果高溫?zé)煔馐紫韧ㄟ^高溫電除塵器進(jìn)行降塵處理，能有效的避免飛灰對(duì)SCR催化劑造成磨損、堵塞及失活；同時(shí)除去水泥窯煙氣中的CaO顆粒，避免CaO顆粒本身造成催化劑微孔的堵塞及與SO3反應(yīng)生成的CaSO4對(duì)催化劑造成的堵塞。
文檔編號(hào)B01D53/56GK102921297SQ20121047467
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者張志剛, 劉科, 王彬, 吳飛, 李金虎, 王成勇 申請(qǐng)人:江蘇中建材環(huán)保研究院有限公司, 深圳市凱盛科技工程有限公司, 中國建材國際工程集團(tuán)有限公司