本實用新型涉及一種脫硫系統(tǒng)，尤其是一種成本低、效率高的新型水泥窯半干法脫硫系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近些年來，隨著國家對工業(yè)污染物排放要求的越來越嚴格，國內(nèi)重點工業(yè)企業(yè)的大氣污染物包括SO2、NOx等的排放均納入了重點監(jiān)測內(nèi)容，排放監(jiān)控進入常態(tài)化。在這個背景下，鋼鐵、電力等傳統(tǒng)工業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，均配套研發(fā)出了成熟的煙氣脫硫技術(shù)。
相對于這些企業(yè)，水泥工業(yè)特別是新型干法水泥生產(chǎn)線的脫硫技術(shù)則發(fā)展較為緩慢，一方面是由于水泥窯爐呈天然的堿性，內(nèi)部就成為了一個天然的脫硫裝置，能夠抑制大部分的燃料硫排放，同時當生料磨開啟時基本可以達到硫零排放，從而大部分的干法窯不需要脫硫裝置，另一方面則是關(guān)于水泥窯爐的硫排放國家控制的相對不太嚴格。然而自2014年3月1日起實施的國家規(guī)范GB4915-2014《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》對水泥窯的SO2控制有了更高的要求，現(xiàn)有企業(yè)SO2排放不超過200mg/Nm3，重點地區(qū)不超過100mg/Nm3。而且當燒制水泥生料內(nèi)的硫含量較高時，窯尾煙囪SO2排放則會出現(xiàn)超標的情況，最高可達800mg/Nm3以上，即便是開啟生料磨也很難使窯尾煙囪SO2排放達標；因此開發(fā)能夠降低干法水泥窯的脫硫技術(shù)對于水泥工業(yè)環(huán)保有著重要意義。
常見主流的脫硫技術(shù)主要為濕法脫硫，主要應(yīng)用于鋼鐵、電力等行業(yè)，技術(shù)較為成熟，但濕法技術(shù)包括石灰石-石膏法以及氨法普遍存在一次投資成本較高，系統(tǒng)復雜，運行費用較高的缺點，比較難以應(yīng)用于水泥生產(chǎn)線上，以一條孰料產(chǎn)量為5000t/d的水泥生產(chǎn)線為例，建設(shè)配套的石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)投資額在1000萬以上。目前水泥行業(yè)產(chǎn)能過剩，利潤下降，濕法脫硫的投資成本對于水泥廠而言有些難以承受。
目前應(yīng)用于水泥行業(yè)的脫硫技術(shù)包括干反應(yīng)劑噴注法、噴霧干燥脫硫法、熱生料噴注法等，這些技術(shù)均存在一定的局限。
1.1干反應(yīng)劑噴注法
該法是將熟石灰噴入預熱器系統(tǒng)的適當位置進行脫硫的技術(shù)，RMC Pacific公司將干的熟石灰喂入上面兩級旋風筒之間的連接管道和出頂級預熱器后的廢氣管道，脫硫效率能到55％～65％之間，將熟石灰噴入生料磨時能夠達到80％的脫硫效率，但生料磨停磨時則不能保證效率。由于該技術(shù)屬于干法脫硫技術(shù)，干的熟石灰與煙氣混合效果較差，脫硫效率較低，而且為了保證脫硫效率反應(yīng)劑的消耗量較大，運行成本較高，而且該技術(shù)中干熟石灰需外購，產(chǎn)生了較高的運行成本。
1.2熱生料噴注法
該法是將已分解的含有CaO較多的料重新喂入預熱器合適的位置，F(xiàn)uller公司從分解爐出口引出一部分廢氣進入旋風除塵器，然后將收集下的粉塵喂入上面兩級旋風筒之間的管道，熱生料中包含大量的活性CaO，在鈣硫比為5～6的情況下，能夠達到25％～30％的脫硫效率。該法同樣存在熱生料投入量較高，脫硫效率低、建設(shè)成本高的問題。
1.3噴霧干燥脫硫
該法是將石灰消化后噴入吸收塔，也有公司采用增濕塔替代，脫硫效率能夠達到50％～90％，海螺某水泥廠采用該技術(shù)，將石灰消化液噴入增濕塔，在漿液濃度為20％左右以及噴漿量為15m3/h時，SO2濃度由450mg/Nm3下降至150mg/Nm3，效率達到60％。相比較前面幾種脫硫工藝該法效率較高，但是仍然不能滿足高SO2排放濃度時對脫硫效率的要求，而且該法中的石灰來自于分解爐，整套系統(tǒng)較為復雜。另外也有公司將氨水噴入增濕塔，但是效率比較低，而且對系統(tǒng)存在一定的腐蝕，而且氨逃逸較高。
以上的幾種技術(shù)脫硫效率均較低，在應(yīng)對高濃度SO2排放值時效果不佳，排放值達到或超過800mg/Nm3之后將難以達標排放，同時也有著較高的運行成本，因此我們需要開發(fā)高效低耗的水泥窯脫硫技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決上述問題，本實用新型提供了一種成本低、效率高的新型水泥窯半干法脫硫系統(tǒng)。
實現(xiàn)本實用新型目的的一種成本低、脫硫效果好的新型水泥窯半干法脫硫系統(tǒng)，包括豎向依次排列并通過管道連接在一起的一號水泥窯旋風筒和二號水泥窯旋風筒，所述二號水泥窯旋風筒的底部設(shè)置有下料管，所述下料管下部通過管道依次連接有生料倉，石灰漿液濕式消化池，石灰漿液儲罐，消石灰水霧化噴射系統(tǒng)，所述消石灰水霧化噴射系統(tǒng)的末端通過管道連接設(shè)置于一號水泥窯旋風筒上部的預熱器。
所述下料管與生料倉之間的管道上設(shè)置有氣泵。
所述生料倉的上部設(shè)置有收塵器，所述生料倉的底部一側(cè)連接有壓縮空氣注入管，所述生料倉與石灰漿液濕式消化池之間的管道上設(shè)置有螺旋電動給料器。
所述石灰漿液濕式消化池的底部連接有一號排水池，所述石灰漿液濕式消化池與石灰漿液儲罐之間的管道上設(shè)置有一號沖洗裝置。
所述石灰漿液儲罐的底部連接有二號排水池，所述石灰漿液儲罐與消石灰水霧化噴射系統(tǒng)之間的管道上設(shè)置有二號沖洗裝置、流量計和壓力變送器。
所述石灰漿液濕式消化池的頂部還設(shè)置有自來水注入水管，所述自來水注入水管上依次設(shè)置有電動閥門和水量流量計。
本專利所述的一種新型水泥窯半干法脫硫系統(tǒng)，先通過氣泵將二號水泥窯旋風筒中的熱生料經(jīng)下料管輸送至生料倉，然后通過壓縮空氣注入管向生料倉內(nèi)注入壓縮空氣，將熱生料中的粉塵吹起來使其漂浮，然后通過生料倉頂部的收塵器將粉塵吸走，除塵后的生料倉內(nèi)的熱生料經(jīng)螺旋電動給料器送入石灰漿液濕式消化池，經(jīng)自來水注入水管向石灰漿液濕式消化池內(nèi)注水，并進行消化作業(yè)，廢水排入底部的一號排水池。消化后的熱生料經(jīng)一號沖洗裝置沖洗后送入石灰漿液儲罐，反應(yīng)后形成10％～25％濃度的消石灰水，石灰漿液儲罐底部沉淀的廢水排入二號排水池，消石灰水經(jīng)過二號沖洗裝置沖洗后送入消石灰水霧化噴射系統(tǒng)，并最終由消石灰水霧化噴射系統(tǒng)將消石灰水噴入一號水泥窯旋風筒上部的預熱器中，噴射溫度區(qū)間為350℃～800℃。脫硫產(chǎn)物最終由預熱器進入一號水泥窯旋風筒內(nèi)。
本專利所述的一種新型水泥窯半干法脫硫系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)70％以上的脫硫效率，本法屬于半干法脫硫技術(shù)，而且結(jié)合了干反應(yīng)劑噴注法及噴霧干燥脫硫技術(shù)的優(yōu)點，并克服了其缺點，不會造成其他污染。同時，反應(yīng)劑來源于熱生料，降低了傳統(tǒng)脫硫工藝的投資成本及運行成本。
附圖說明
圖1為本實用新型的一種新型水泥窯半干法脫硫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的一種新型水泥窯半干法脫硫系統(tǒng)，包括豎向依次排列并通過管道連接在一起的一號水泥窯旋風筒22和二號水泥窯旋風筒1，所述二號水泥窯旋風筒1的底部設(shè)置有下料管2，所述下料管2下部通過管道9依次連接有生料倉4，石灰漿液濕式消化池5，石灰漿液儲罐6，消石灰水霧化噴射系統(tǒng)7，所述消石灰水霧化噴射系統(tǒng)7的末端通過管道9連接設(shè)置于一號水泥窯旋風筒22上部的預熱器21。
所述下料管2與生料倉4之間的管道9上設(shè)置有氣泵3。
所述生料倉4的上部設(shè)置有收塵器8，所述生料倉4的底部一側(cè)連接有壓縮空氣注入管10，所述生料倉4與石灰漿液濕式消化池5之間的管道9上設(shè)置有螺旋電動給料器11。
所述石灰漿液濕式消化池5的底部連接有一號排水池15，所述石灰漿液濕式消化池5與石灰漿液儲罐6之間的管道9上設(shè)置有一號沖洗裝置16。
所述石灰漿液儲罐6的底部連接有二號排水池17，所述石灰漿液儲罐6與消石灰水霧化噴射系統(tǒng)7之間的管道9上設(shè)置有二號沖洗裝置18、流量計19和壓力變送器20。
所述石灰漿液濕式消化池5的頂部還設(shè)置有自來水注入水管12，所述自來水注入水管12上依次設(shè)置有電動閥門13和水量流量計14。
本專利所述的一種新型水泥窯半干法脫硫系統(tǒng)，先通過氣泵3將二號水泥窯旋風筒1中的熱生料經(jīng)下料管2輸送至生料倉4，然后通過壓縮空氣注入管10向生料倉4內(nèi)注入壓縮空氣，將熱生料中的粉塵吹起來使其漂浮，然后通過生料倉4頂部的收塵器8將粉塵吸走，除塵后的生料倉4內(nèi)的熱生料經(jīng)螺旋電動給料器11送入石灰漿液濕式消化池5，經(jīng)自來水注入水管12向石灰漿液濕式消化池5內(nèi)注水，并進行消化作業(yè)，廢水排入底部的一號排水池15。消化后的熱生料經(jīng)一號沖洗裝置16沖洗后送入石灰漿液儲罐6，反應(yīng)后形成10％～25％濃度的消石灰水，石灰漿液儲罐6底部沉淀的廢水排入二號排水池17，消石灰水經(jīng)過二號沖洗裝置18沖洗后送入消石灰水霧化噴射系統(tǒng)7，并最終由消石灰水霧化噴射系統(tǒng)7將消石灰水噴入一號水泥窯旋風筒22上部的預熱器21中，噴射溫度區(qū)間為350℃～800℃。脫硫產(chǎn)物最終由預熱器21進入一號水泥窯旋風筒22內(nèi)。
上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本實用新型技術(shù)方案做出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。